[發明專利]通信路由控制系統和通信路由控制方法

有效

• 申請號: 201280026777.4
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103621027A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 高城衛;高島正德
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H04L12/771
• 分類號: H04L12/771;H04L12/937
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

技術領域

本發明涉及通信路由控制系統，并且更具體地涉及用于控制交換機節點的通信路由的通信路由控制系統。

背景技術

在常規網絡設備中，存在不能從外部執行諸如負載分配、傾斜（slant）等靈活控制的問題。因此，當網絡的規模變大時，存在變得難以識別和改善作為系統的行為并且需要巨大的成本用于設計和配置改變的問題。

作為用于解決此類問題的技術，已經考慮使網絡設備的分組傳送功能和路由控制功能相互分離的手段。例如，通過將分組傳送功能劃分到網絡設備并且將控制功能劃分到分離到網絡設備外部的控制裝置，該控制裝置能夠集中地管理分組的傳送，使得可以構造具有高靈活性的網絡。

[CD分離型網絡的說明]

作為功能被分離的集中式管理型網絡中的一個，提出了一種CD（C：控制平面/D：數據平面）分離型網絡，其中，從控制平面側的控制裝置控制數據平面側的節點裝置。

作為CD分離型網絡的一個示例，存在開放流（OpenFlow）網絡，該開放流網絡使用其中控制器控制交換機執行網絡的路由控制的開放流技術。在非專利文獻1中描述了開放流技術的細節。請注意，開放流網絡僅僅是一個示例。

[開放流網絡的說明]

在開放流網絡中，對應于控制裝置的開放流控制器（OFC）通過操作與節點裝置相對應的開放流交換機（OFS）的路由控制相關的流表（Flow?table）來控制開放流交換機（OFS）的行為。

此后，為了簡化描述，將開放流控制器（OFC）稱為“控制器”，并將開放流交換機（OFS）稱為“交換機”。

控制器和交換機通過專用線路或被稱為“安全信道”的控制信道（用于控制的通信信道）被相互連接，該控制信道充當利用SSL（安全套接字層，SecureSocketLayer）等來保護的通信路徑。控制器和交換機通過控制信道在相互之間傳輸和接收開放流消息，該開放流消息是根據（基于）開放流協議的控制消息。

開放流網絡中的交換機指的是布置在開放流網絡中并由控制器控制的邊緣交換機和核心交換機。在開放流網絡中，從輸入側邊緣交換機（入口）處的分組接收到輸出側邊緣交換機（出口）處的傳輸的分組的一系列流被稱為流（Flow）。在開放流網絡中，將通信視為端到端（E2E：端到端）的流。然后，由流單元來執行路由控制、故障恢復、負載分配和優化。

還可以將分組稱為幀。分組與幀之間的差異僅僅是在協議中處理的數據的單位（PDU：協議數據單元）方面的差異。分組是“TCP/IP”（傳輸控制協議/互聯網協議）的PDU。另一方面，幀是“以太網（注冊商標）”的PDU。

流表指的是流條目的集合。每個流條目定義以下的組合：用于指定作為流進行處理的分組的確定條件（規則）；指示分組與規則匹配的情況的數目的統計信息；以及要對分組執行的處理內容（動作）。

流條目的規則是基于各種組合而定義的，在各種組合中，使用并且可以區分包括在分組的報頭區域（字段）中的相應協議層級的一些或所有信息。作為相應協議層級的信息的示例，考慮傳輸目的地地址（目的地地址）、傳輸源地址（源地址）、傳輸目的地端口（目的地端口）、傳輸源端口（源端口）等。此外，在以上地址中，可以包括MAC地址（媒體訪問控制地址）和IP地址（互聯網協議地址）。而且，除上述之外，還可以將輸入端口（入口端口）的信息用于流條目的規則。而且，作為流條目的規則，還可以設定其中通過使用正規表達、通配符“*”等來表示被視作流的分組中的報頭區域的值的一部分（或全部）。

流條目的動作指的是諸如“輸出到特定端口”、“丟棄”或“報頭的重寫”的操作。例如，如果在流條目的動作中表示輸出端口的標識信息（輸出端口號等），則交換機向對應于該標識信息的端口輸出分組，并且如果未表示輸出端口的識別信息，則丟棄該分組。或者，如果在流條目的動作中表示報頭信息，則交換機基于報頭信息來重寫分組的報頭。