[發明專利]基于路徑計算和控制元件的軟件定義的網絡系統以及方法

無效

• 申請號: 201310464381.4
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103716241A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 林東·Y·昂
• 申請（專利權）人: 希爾納公司
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/751
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

技術領域

通常，本公開的技術領域涉及網絡系統以及方法，更具體地，涉及基于路徑計算和控制的軟件定義的網絡系統和方法。

背景技術

目前在光學或面向連接的網絡中，自動連接控制是與全面分布式控制一同進行操作，其中連接請求是從源節點制成，由客戶端請求（交換連接（SC））或者由管理系統（軟永久連接（SPC））觸發。客戶端請求可以利用如已被定義在互聯網工程工作組（IETF）或在光學互聯論壇（OIF）中的標準化的用戶網絡接口協議，而管理系統接口通常高度依賴于設備，并且作為管理接口需要被定制以管理每個裝置的唯一特征集。

例如，在RFC4655“基于路徑計算元件（PCE）的構架”（2006年8月）中描述了路徑計算元件（PCE），其全文通過引用并入本文。該PCE包括已被定義為路徑計算的另一標準化接口，其中當接收連接請求時源節點不進行其自身路徑計算而是對集中式PCE進行查詢。路徑計算客戶端（PCC）請求對于指定目的地的路徑，該路徑具有如連接類型或帶寬的一些約束，PCE響應待使用的節點和鏈路列表，然后，PCC使用信令創建具體路徑。例如，在RFC4655中還描述了PCC。PCE最初被定義為無狀態，即，不具有已接收并響應路徑查詢之后的保留記憶。目前對于PCE的新擴展允許PCE保留狀態信息，并且在源節點事先授權對PCE控制的一些情況下影響已建立的連接的狀態。這涉及PCC與PCE之間的連接狀態的同步，從而使得PCE具有連接狀態的初始記錄，然后從PCC將狀態控制光學授權到PCE，然后從兩邊進行狀態更新，從PCC反映如失敗的事件并且從PCE反映想要對連接進行的、如路徑切換或刪除的變化。

在軟件定義網絡（SDN）上的最后工作要求能夠在網絡中集中程序配置的轉發，以便在網絡資源上進行更加靈活且精確地控制以支持新的服務。開流（OpenFlow（www.openflow.org））是其一實現，需要從控制器到網絡中的每個交換機的具體OpenFlow接口以便沿著連接路徑在每個交換機處供給轉發表以例示連接所需的轉發行為。例如，在OpenFlow交換機形態，版本1.1.0（2001年2月）中描述了OpenFlow，其全文通過引用并入本文。

在本領域的當前狀態中，通過使用分布式控制面板的連接的建立通常是脫節的，至于SC連接，不存在集中協調而是每個請求分別是通過接收源節點進行響應，而多重連接的SPC連接協調只能是在單一管理系統控制的限制的跨度內進行，而不容易擴展到處理多個不同廠商的設備或者甚至不容易擴展到由單一廠商制造的、可以使用不同管理系統的多種類型的設備。

PCE允許路徑計算的集中化，但是在其無狀態化模式下對于源節點，連接的控制本身始終是分布式的，而在狀態化模式下在連接已被建立并且源節點已將控制授權給PCE之后，僅僅可以由PCE執行控制。PCE不能對連接的初始建立施加任何控制，其必須依靠源節點來首先進行請求路徑計算，其次將連接控制授權給PCE。源節點可以在任意時間收回連接的控制。并且，OpenFlow/SDN全面集中式控制在交換機中不利用相比于全面集中式控制提供更高的效率和可靠性的現有分布式智能。

發明內容

本公開通過使用路徑計算和控制元件（PCCE）克服了上述軟件定義的網絡系統和方法的限制。PCCE部分地基于具有集中式實體的額外功能的路徑計算元件（PCE），集中式實體的額外功能用于控制新的連接和通道的啟動并且在建立連接之后管理連接或通道的狀態。特別地，PCE架構被擴展以允許一個或多個集中式應用控制網絡內連接的創建、路徑切換和刪除。相比于如開流（OpenFlow）的其他機制，集中式控制器擺脫了與連接中的每個節點交互（相反地，其依賴每個節點中的信令情報以用于連接的分布式創建）。因為該部分地基于PCE的技術，所以PCCE充分利用了已經被標準化、測試和實施為網絡元件接口的PCE基礎設施。