[發明專利]封包交換裝置及方法

有效

• 申請號: 201310216799.3
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN104168170B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 郭慧真
• 申請（專利權）人: 智邦科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L29/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是有關于一種封包交換技術，且特別是有關于一種OpenFlow封包交換裝置及方法。

背景技術

因應日趨復雜的網絡環境，傳統網絡交換器與路由器的功能繁多，致使網絡傳輸效能低落，而且受到網絡硬件設備的作業系統局限，管理者難以依照需求自由管理網絡封包傳遞路徑。因此，2008年美國史丹佛大學（Stanford University）開始推動一項實驗性技術“OpenFlow”，期望能夠以開放式網絡管理架構來提高網絡效能與彈性應用需求，協助網絡服務供應商更為精確的網絡管理能力。

OpenFlow的技術內容指的是將過去統一由網絡交換器／路由器執行的網絡路徑控管與數據封包傳輸功能區分開來，讓網絡路徑控管的功能另外以安裝OpenFlow控制軟件的控制服務器來決定，其中控制服務器以管理流程表(flow table)內包含的匹配條件(match)與對應處理動作(action)來控制OpenFlow交換器，而數據封包傳輸則由OpenFlow交換器來執行，依據的規則(rule)是若封包符合流程表的匹配條件時，則執行對應的處理動作。

然而，現有的硬件架構下，一般OpenFlow交換器處理封包僅能支持單流程表，而無法對多流程表進行查詢，亦即每一個封包只能比對一次流程表，對應的處理動作不能再指引到其他流程表進行比對。而在可支持多流程表的OpenFlow1.1新技術中，現有的硬件架構卻無法支持，而需要花費額外的重新設計成本來符合新技術的規范。

因此，如何在現有規格下設計新的封包交換裝置及方法，以解決上述的問題，為業界亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種封包交換裝置及方法。

本發明的一方面是提供一種封包交換裝置，包含：輸入端口、回送端口（Loop Back Port）、儲存模塊以及轉送引擎。輸入端口接收封包。儲存模塊儲存多個封包流程表(flow table)，各封包流程表包含至少一匹配條件(match)與至少一處理動作(action)。轉送引擎判斷封包是否包含流程文件頭（header），當封包不包含流程文件頭時，轉送引擎根據封包流程表的預設流程表比對封包。其中轉送引擎依據預設流程表的至少一匹配條件比對封包，且于符合匹配條件時執行對應的處理動作。當處理動作包含比對另一封包流程表時，轉送引擎于封包加入流程文件頭，以設定流程文件頭的流程辨識碼，并通過回送端口使封包回送至轉送引擎。

依據本發明一實施例，當封包包含流程文件頭時，轉送引擎根據流程文件頭的流程辨識碼自封包流程表擷取對應流程表與封包進行比對，并依據對應流程表的至少一匹配條件比對封包，且于符合匹配條件時執行對應的處理動作。其中，當處理動作包含比對封包流程表時，轉送引擎對應修改流程辨識碼，且通過回送端口使封包回送至轉送引擎，其中修改后的流程辨識碼大于修改前的流程辨識碼。

依據本發明另一實施例，其中儲存模塊為一三態內容尋址存儲器（Ternary Content Addressable Memory；TCAM）。

依據本發明又一實施例，還包含輸出端口，其中當封包不符合預設流程表或對應流程表的至少其中的一匹配條件時，轉送引擎直接根據預設流程表或對應流程表的次一封包流程表比對封包、舍棄所述封包或將封包通過輸出端口向外傳送。

依據本發明再一實施例，當封包不符合預設流程表或對應流程表的至少一匹配條件時，轉送引擎直接根據目前封包流程表的次一封包流程表比對封包、舍棄封包或將封包通過輸出端口向外傳送。

依據本發明進一步的一實施例，其中匹配條件包含至少一封包內部信息或至少一封包外部信息。其中封包內部信息包含網際網絡協定（Internet Protocol；IP）地址、虛擬網絡（Virtual Local Area Network；VLAN）辨識碼、服務類別（Class of Service；CoS）、差分服務代碼點（Differentiated Services Code Point；DSCP）或其排列組合。封包外部信息包含封包來源、輸入端口的端口號或其排列組合。