[發明專利]處理數據包的方法和網絡裝置

有效

• 申請號: 201610991565.X
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN107070674B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 斯科特·麥凱;安杰伊·希什科;尼廷·庫馬爾;蒂莫西·L·帕特里克;蘇里亞·錢德拉·謝卡爾·尼麥咖達
• 申請（專利權）人: 叢林網絡公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/721;H04L12/733;H04L12/935;H04L12/741;H04L12/751
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;劉瑞賢

本申請公開了第三方控制的數據包轉發路徑的網絡裝置數據平面沙盒。在一些實例中，網絡裝置包括第一應用程序和第二應用程序；轉發單元，其包括用于接收數據包的接口卡；數據包處理器；轉發單元的內部轉發路徑；轉發單元處理器；第一接口；以及第二接口。所述第一應用程序被配置成通過所述第一接口將所述內部轉發路徑配置成包括沙盒，沙盒包括用于在所述內部轉發路徑內內聯配置的指令的容器。所述第二應用程序被配置成通過所述第二接口為沙盒配置有確定在所述沙盒內處理數據包的第二指令。數據包處理器被配置成響應于確定由所述轉發單元接收的數據包與至少部分由第二應用程序控制的數據包流相關聯，通過執行為沙盒配置的第二指令，來處理數據包。

技術領域

本公開涉及基于數據包的計算機網絡，并且更具體而言，涉及在計算機網絡裝置內處理數據包。

背景技術

計算機網絡是可以交換數據和分享資源的大量互連的計算裝置的集合。實例網絡裝置包括在開放系統互連(OSI)參考模型的第二層(即，數據鏈路層)內操作的層2裝置以及在OSI參考模型的第三層(即，網絡層)內操作的層3裝置。計算機網絡內的網絡裝置通常包括控制單元，其為網絡裝置和用于路由或切換數據單元的轉發元件提供控制平面功能。在一些情況下，例如，網絡裝置可以包括多個數據包處理器和交換結構，其共同提供轉發平面，用于轉發網絡流量。

由控制單元提供的控制平面功能包括以路由信息庫(RIB)的形式儲存網絡拓撲，執行路由協議以與對等路由裝置通信從而保持和更新RIB，并且提供管理接口以允許網絡裝置的用戶訪問和配置。控制單元保持表示網絡的總體拓撲的路由信息并且限定在網絡內到目的地前綴的路由。

控制單元獲得轉發信息庫(FIB)，其包括由控制單元根據路由信息和控制信息生成的多個轉發結構。控制單元在數據平面內安裝轉發結構，以可編程地配置轉發元件。構成轉發結構的數據和指令為網絡裝置接收的每個進入數據包限定內部轉發路徑。例如，為了生成路由表查找轉發結構，控制單元選擇由網絡拓撲限定的路徑并且將數據包關鍵信息(例如，目的地信息和來自數據包報頭的其他選擇信息)映射到一個或多個特定的下一跳網絡裝置并且最后映射到網絡裝置的接口卡的一個或多個特定的輸出接口。在某些情況下，控制單元可以將轉發結構安裝到每個數據包處理器內，以在每個數據包處理器內更新FIB并且在數據平面內控制流量轉發。分支控制和數據平面功能允許更新數據平面內的一個或多個FIB，而不使網絡裝置的數據包轉發性能退化。

發明內容

總體上，本公開描述了用于促進受約束的第三方訪問網絡裝置數據平面的內部數據包轉發路徑的技術。例如，網絡裝置轉發路徑可以配置有一個或多個“沙盒”，每個沙盒在總體轉發路徑內分界獨立的、并行的以及異步轉發路徑邏輯。雖然總體轉發路徑由本地應用程序和處理來管理和配置，本地應用程序和處理在網絡裝置控制平面內執行并且由網絡裝置制造商開發以管理網絡裝置的操作，但是本地應用程序可以在總體轉發路徑內配置一個或多個沙盒。將在沙盒內的轉發路徑邏輯的配置委托給第三方開發的一個或多個應用程序(“第三方應用程序”)，所述第三方應用程序由網絡裝置制造商開發并且網絡裝置制造商很少或者不控制所述第三方應用程序。

一旦在網絡裝置的數據平面的數據包處理器(例如，轉發集成電路) 內配置，沙盒就可以通過這種方式向第三方應用程序呈現在數據包處理器內的獨立的、隔離的、虛擬數據包處理器，使得第三方應用程序在沙盒的確定范圍內完全控制由轉發邏輯執行的操作。為了執行隔離，沙盒可以由本地應用程序配置有定義明確的輸入和輸出接口，通過所述接口，數據包分別進入和離開網絡裝置的數據包處理器的總體轉發路徑。