專利名稱：計算機(jī)系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)中的通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)中的通信方法，尤其涉及使用開放流(OpenFlow)技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使用以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))的通信中，由于生成樹協(xié)議(STP)導(dǎo)致喪失在網(wǎng)絡(luò)中可用的物理鏈路的靈活性，因而多路徑通信逐漸成為不可能。為了解決該問題，提出了開放流路由控制(參考非專利文獻(xiàn)I)。例如，在JP2003-229913A(專利文獻(xiàn)I)中公開了使用開放流技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。對應(yīng)于該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(以下稱為可編程流交換機(jī)(PFS))在流表中保持諸如協(xié)議類型和端口號之類的詳細(xì)信息，并且可以控制流。應(yīng)注意，PFS也被稱為開放流交換機(jī)。圖1是示出了使用開放流技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)的配置示例的圖示。參照圖1，可編程流控制器(PFC，也稱為開放流控制器)100設(shè)置到單個子網(wǎng)(P-流網(wǎng)絡(luò))中的PFS200和300的流表項，以執(zhí)行在子網(wǎng)中的流控制。PFS200和300中的每一個參照其流表來執(zhí)行在流表項中定義并對應(yīng)于接收到的分組的頭信息的動作(例如，對數(shù)據(jù)分組的中繼和丟棄)。具體地，當(dāng)接收到在主機(jī)400之間傳遞的分組時，如果接收到的分組的頭信息與在其自身流表中設(shè)置的流表項(的規(guī)則)相符合(相匹配)，則PFS200和300中的每一個執(zhí)行在流表項中定義的動作。另一方面，當(dāng)接收到的分組的頭信息與在流表中設(shè)置的流表項(的規(guī)則)不相符合(不相匹配)，則PFS200和300中的每一個將接收到的分組識別為第一分組，向PFC100通知第一分組的接收，并向PFC100發(fā)送分組的頭信息。PFC100對作為第一分組的通知源的PFS設(shè)置與通知的頭信息相對應(yīng)的流表項(流+動作)。如上所述，在傳統(tǒng)開放流技術(shù)中，在PFS200和300中的任何一個接收到在主機(jī)400之間傳遞的分組之后，PFC100對在主機(jī)400之間發(fā)送和接收的分組執(zhí)行傳遞控制。引用文獻(xiàn)列表專利文獻(xiàn)I JP2OO3-2299I3A非專利文獻(xiàn)1:OpenFlow Switch Specification Versionl.0.0(WireProtocolOxOl)December31,2009

發(fā)明內(nèi)容
傳統(tǒng)開放流技術(shù)中的PFC設(shè)置在源終端與目的地終端之間傳遞的分組的路由，并設(shè)置針對該路由上的交換機(jī)的流表項。此外，即使目的地相同，必須在每次生成源終端不同的分組時，設(shè)置流表項和在源終端與目的地終端之間的路由。因此，當(dāng)使用開放流技術(shù)時，會擔(dān)心整個系統(tǒng)的資源(流表項個數(shù))消耗太大。本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)包括:控制器；多個交換機(jī)，每個所述交換機(jī)針對與所述控制器設(shè)置的流表項相符合的分組，執(zhí)行在所述流表項中定義的中繼操作；以及通過所述多個交換機(jī)中的任何一個進(jìn)行通信的多個節(jié)點。所述控制器將目的地地址設(shè)置為所述流表項的規(guī)則，并將到目的地節(jié)點的傳遞處理設(shè)置為所述流表項的動作。所述多個交換機(jī)中的每一個基于設(shè)置給所述交換機(jī)的流表項，向所述目的地節(jié)點傳遞包含所述目的地地址的分組，而不考慮接收分組的源地址。此外，期望在所述多個節(jié)點之間傳遞分組之前，所述控制器給所述多個交換機(jī)中的每一個設(shè)置流表項。此外，期望所述控制器響應(yīng)于來自所述多個節(jié)點中的第一節(jié)點的第一 ARP (地址解析協(xié)議)請求，獲取所述第一節(jié)點的第一 MAC(媒體訪問控制)地址，并將所述第一 MAC地址作為所述流表項的規(guī)則，設(shè)置給所述多個交換機(jī)中的每一個。此外，期望所述控制器向所述第一節(jié)點發(fā)送以所述多個節(jié)點中的另一節(jié)點的MAC地址作為傳輸源的ARP應(yīng)答，作為對從所述第一節(jié)點到所述另一節(jié)點的第一 ARP請求的應(yīng)答。此外，所述控制器基于來自所述多個節(jié)點中的第一節(jié)點的第一 ARP (地址解析協(xié)議)請求，獲取所述第一節(jié)點(VMl)的第一 MAC (媒體訪問控制)地址，并將所述第一 MAC地址作為所述流表項的規(guī)則，設(shè)置給所述多個交換機(jī)中的每一個。此外，期望所述控制器發(fā)布第二 ARP請求，并將基于對所述第二 ARP請求的應(yīng)答獲取的第二節(jié)點的第二 MAC地址作為流表項的規(guī)則，設(shè)置給所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)。此外，所述控制器向所述第一節(jié)點發(fā)送將所述另一節(jié)點的MAC地址作為源地址的ARP應(yīng)答，作為對來自所述第一節(jié)點的以另一節(jié)點為目的地的第一 ARP請求的應(yīng)答。此外，期望所述控制器向所述另一節(jié)點發(fā)送對以所述第一節(jié)點為目的地且從所述另一節(jié)點發(fā)送的第三ARP請求的ARP應(yīng)答。此外，期望所述多個交換機(jī)包括與所述多個節(jié)點直接連接的多個第一交換機(jī)。在這種情況下，期望所述控制器給所述多個第一交換機(jī)中的任意選擇的交換機(jī)設(shè)置所述流表項，而不給剩余交換機(jī)設(shè)置所述流表項。此外，期望所述控制器給所述多個交換機(jī)中的每一個設(shè)置所述流表項，以針對所述接收分組執(zhí)行ECMP (等價多路徑)路由。本發(fā)明的通信方法包括以下步驟:由控制器給多個交換機(jī)中的每一個設(shè)置流表項；由所述多個交換機(jī)中的每一個，針對與所述控制器所設(shè)置的流表項相符合的接收分組，執(zhí)行在所述流表項中定義的中繼操作；以及由所述節(jié)點中的每一個通過所述多個交換機(jī)中的每一個進(jìn)行通信。所述設(shè)置流表項包括以下步驟:由所述控制器將目的地地址設(shè)置為所述流表項的規(guī)則；以及將到所述目的地節(jié)點的傳遞處理設(shè)置為所述流表項的動作。所述通信包括:由所述多個交換機(jī)中的每一個向所述目的地節(jié)點傳遞包含所述目的地地址的所述接收分組，而不考慮所述接收分組的傳輸源地址。此外，期望在所述多個節(jié)點之間傳遞分組之前，執(zhí)行所述設(shè)置流表項。根據(jù)本發(fā)明，可以減小使用開放流技術(shù)的整個計算機(jī)系統(tǒng)的資源消耗。


結(jié)合附圖，將根據(jù)示例性實施例的描述，進(jìn)一步闡明上述發(fā)明的其他目的、效果和特征。在附圖中:
圖1是示出了使用開放流技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)的配置示例的圖示；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)的配置示例的圖示；圖3A是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3B是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3C是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3D是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3E是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3F是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3G是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3H是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖31是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；圖3J是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的示例的圖示；以及圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的由于流控制而被分為多個網(wǎng)絡(luò)的邏輯網(wǎng)絡(luò)的配置的圖示。
具體實施例方式以下，將參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行描述。在附圖中，向相同或相似的組件分派相同或相似的參考標(biāo)號。(計算機(jī)系統(tǒng)的配置)參考圖2，將對根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)的配置進(jìn)行描述。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)的配置示例的圖示。根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)包括可編程流控制器10(以下被稱為PFC10)、多個可編程流交換機(jī)20-1至20-3和30_1至30_3 (以下被稱為PFS20-1至20-3和30-1至30-3)、物理服務(wù)器40_1至40_5 (以下被稱為SV40-1至40_5)、以及存儲器50，它們通過通信網(wǎng)絡(luò)連接。同時，當(dāng)對PFS20-1至20-3和30_1至30_3進(jìn)行描述而不區(qū)分彼此時，PFS20-1至20-3中的每一個和PFS30-1至30_3中的每一個分別被稱為PFS20和PFS30。以及，當(dāng)對SV40-1至40-5進(jìn)行描述而不區(qū)分彼此時，SV40-1至40_5中的每一個被稱為SV40。SV40和存儲器50是均具有CPU、主存儲單元、以及外部存儲設(shè)備(它們未在圖中示出)的計算機(jī)單元，并通過執(zhí)行存儲在外部存儲設(shè)備中的程序與其它SV40通信。與SV40的通信是通過PFS20和30執(zhí)行的。根據(jù)所執(zhí)行的程序，SV40實現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、文件服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、客戶端終端等例示的功能。例如，當(dāng)SV40用作網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器時，SV40根據(jù)客戶端終端(未示出)的請求，向另一 SV40(客戶端終端)傳遞存儲單元(未示出)中的HTML文檔和圖像數(shù)據(jù)。SV40包括通過對CPU(未示出)和存儲單元(未示出)的存儲區(qū)域進(jìn)行邏輯和物理劃分而實現(xiàn)的虛擬機(jī)VM。在圖2所示的示例中，在SV40-1中實現(xiàn)虛擬機(jī)VMl和VM2，在SV40-2中實現(xiàn)虛擬機(jī)VM3和VM4，在SV40-3中實現(xiàn)虛擬機(jī)VM5和VM6，在SV40-4中實現(xiàn)虛擬機(jī)VM7和VM8?？梢酝ㄟ^在每個服務(wù)器的主機(jī)操作系統(tǒng)(HOS)上仿真的客戶操作系統(tǒng)(GOS)或在GOS上操作的軟件來實現(xiàn)虛擬機(jī)VMl至VM8。虛擬機(jī)VM通過虛擬機(jī)監(jiān)視器或物理NIC (未示出)管理的虛擬交換機(jī)(未示出)，向其它設(shè)備(例如，外部網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)單元和另一物理服務(wù)器40中的虛擬機(jī)VM)發(fā)送數(shù)據(jù)以及從所述其它設(shè)備接收數(shù)據(jù)。在本示例性實施例中，例如，根據(jù)TCP/IP (傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)執(zhí)行分組通信。此外，根據(jù)本發(fā)明的虛擬交換機(jī)(未示出)可以基于下文要描述的開放流技術(shù)進(jìn)行控制,并且可以執(zhí)行傳統(tǒng)的交換操作(層2)。此外，虛擬機(jī)VMl至VM8中的每一個和物理服務(wù)器的外部通過橋接連接彼此連接。也就是說，可以基于虛擬機(jī)VMl至VM8的MAC地址和IP地址從外部執(zhí)行直接通信。PFClO基于開放流技術(shù)控制系統(tǒng)中的通信。開放流技術(shù)示出了以下技術(shù):根據(jù)路由策略(流表項:流和動作)，控制器(這里是，PFC10)以流為單位，給PFS20和30設(shè)置多層結(jié)構(gòu)和路由數(shù)據(jù)，以執(zhí)行路由控制和節(jié)點控制。因此，路由控制功能與路由器和交換機(jī)分開，并且可以通過控制器的集中式控制來實現(xiàn)最優(yōu)路由和業(yè)務(wù)管理。應(yīng)用了開放流技術(shù)的PFS20和30并不處理如在傳統(tǒng)路由器和交換機(jī)中的以跳為單位的通信，而是處理作為END2END (端到端)的流的通信。通過具有CPU和存儲單元(未示出)的計算機(jī)來實現(xiàn)PFClO。PFClO中的流控制處理通過執(zhí)行在存儲單元(未示出)中存儲的程序來實現(xiàn)，并通過給PFS20和30中的每一個設(shè)置流表項(流和動作)來控制PFS20和30的操作(例如，對數(shù)據(jù)分組的中繼操作)。此外，在終端之間(例如，虛擬機(jī)VM之間)的分組傳遞之前，給根據(jù)本發(fā)明的PFClO設(shè)置主機(jī)終端(SV40和存儲器50)和虛擬機(jī)VM的MAC地址。例如，PFClO預(yù)先響應(yīng)于ARP (地址解析協(xié)議)，獲取主機(jī)終端和虛擬機(jī)VM的MAC地址。PFClO生成將所獲取的MAC地址用于規(guī)則的流表項，并給網(wǎng)絡(luò)中的所有PFS20和30設(shè)置流表項。例如，PFClO針對每個PFS生成流表項，所述流表項用于指定以虛擬機(jī)VMl的MAC地址為目的地的分組的傳遞目的地單元以及傳遞該分組；并且PFClO給網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機(jī)PFS20和30設(shè)置所述流表項。在本發(fā)明中，由于僅基于目的地MAC地址控制流，因而與傳輸源無關(guān)地確定向流表項設(shè)置的與規(guī)則(目的地MAC地址)相對應(yīng)的分組的傳遞目的地。為此，可以在無需知道分組的傳輸源的情況下執(zhí)行流控制。也就是說，根據(jù)本發(fā)明，由于通過設(shè)置針對目的地終端的最優(yōu)路由來形成用于分組傳遞的多路徑，因而可以實現(xiàn)最優(yōu)多路徑操作。此外，由于不同于傳統(tǒng)技術(shù)，可以無需等待接收到第一分組就給PFS設(shè)置流表項，因而可以提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。此外，在本發(fā)明中，由于在終端之間傳遞分組之前(即，在開始系統(tǒng)操作之前)，生成并設(shè)置流表項，因此與傳統(tǒng)技術(shù)相比，降低了在操作期間針對流控制的處理負(fù)載。此外，PFClO生成將所獲取的MAC地址用于規(guī)則的流表項，并給從網(wǎng)絡(luò)中的PFS20和30中任意選擇的PFS設(shè)置該流表項，且不將該流表項設(shè)置給剩余PFS。例如，將采用虛擬機(jī)VMl的MAC地址作為規(guī)則的流表項設(shè)置給與主機(jī)終端(SV40和存儲器50)直接連接的PFS30的所選部分。在這種情況下，當(dāng)沒有設(shè)置流表項的PFS30接收到以虛擬機(jī)VMl為目的地的分組時，丟棄該分組，不將其傳遞到任何地方。按照這種方式，由于可以在邏輯上分開分組的傳遞目的地，可以將一個物理網(wǎng)絡(luò)分為多個邏輯網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行操作。應(yīng)注意，當(dāng)向特定PFS設(shè)置被定義為丟棄以特定MAC地址為目的地的分組的流表項時，也可以實現(xiàn)類似效果。PFS20和30中的每一個包括對其設(shè)置流表項的流表(未示出)，并根據(jù)所設(shè)置的流表項執(zhí)行對接收分組的處理(例如，中繼處理和丟棄)。PFS30是與主機(jī)終端(SV40和存儲器50)直接連接的第一級交換機(jī),例如,優(yōu)選將架頂式(top-of-rack,簡稱TOR)交換機(jī)用于PFS30。此外，對于與自主機(jī)終端起的第二級或后續(xù)級別連接的L2交換機(jī)和L3交換機(jī)，例如優(yōu)選將核心交換機(jī)(CORE)用于PFS20。PFS20和30中的每一個參照其自身流表(未示出)，并執(zhí)行在流表項中定義的、并對應(yīng)于接收分組的頭數(shù)據(jù)(尤其是，目的地MAC地址)的動作(例如，對數(shù)據(jù)分組的中繼和丟棄)。具體地，當(dāng)接收分組的頭數(shù)據(jù)與在其自身流表中設(shè)置的流表項所定義的流相匹配(相對應(yīng))時，PFS20和30中的每一個執(zhí)行在流表項中定義的動作。此外，當(dāng)接收分組的頭數(shù)據(jù)與在流表中設(shè)置的流表項所定義的流不相匹配(不相對應(yīng))時，PFS20和30中的每一個不針對分組執(zhí)行任何處理。在這種情況下，PFS20和30可以向PFClO通知分組的接收，并可以丟棄該分組。在流表項中，定義OSI (開放系統(tǒng)互連)參考模型中的層I到層4的地址和標(biāo)識符的任意組合作為用于指定流(數(shù)據(jù)分組)的數(shù)據(jù)(以下被稱為規(guī)則)，并將該地址和標(biāo)識符例如包括在TCP/IP的數(shù)據(jù)分組的頭數(shù)據(jù)中。例如，將層I的物理端口、層2的MAC地址、層3的IP地址、層4的物理端口和VLAN標(biāo)記的任意組合設(shè)置給流表項作為規(guī)則。然而，在本發(fā)明中，不將傳輸源的MAC地址和IP地址設(shè)置給流表項，而總是將目的地MAC地址設(shè)置給流表項。這里，可以將標(biāo)識符(如，端口號、地址等)的預(yù)定范圍設(shè)置給流表項。例如，可以將虛擬機(jī)VMl和VM2的MAC地址作為目的地MAC地址設(shè)置為流表項的規(guī)則。例如，流表項的動作定義了用于處理TCP/IP的數(shù)據(jù)分組的方法。例如，設(shè)置示出是否對接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行中繼的信息，以及在對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行中繼的情況下還設(shè)置數(shù)據(jù)分組的目的地。此外，在該動作中，可以設(shè)置指示對數(shù)據(jù)分組的復(fù)制或丟棄的數(shù)據(jù)。(計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法)接下來，將參照圖3A至3J，對根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)中的流設(shè)置方法和通信方法的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。以下將針對虛擬機(jī)VMl的流設(shè)置和針對虛擬機(jī)VM5的流設(shè)置作為示例進(jìn)行描述。此外，當(dāng)虛擬機(jī)VMl至VM8、物理服務(wù)器40-1至40-5和存儲器50不相對進(jìn)行區(qū)分時，將它們統(tǒng)稱為節(jié)點。在完成了系統(tǒng)配置(或改變了系統(tǒng)配置)時，PFClO通過與傳統(tǒng)流控制器類似的方法知道系統(tǒng)拓?fù)?。此時知道的拓?fù)鋽?shù)據(jù)包括與PFS20和30、節(jié)點(虛擬機(jī)VMl至VM8、物理服務(wù)器40-1至40-5和存儲器)、未示出的外部網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))等的連接狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。具體地，作為拓?fù)鋽?shù)據(jù)，設(shè)備端口個數(shù)和端口目的地數(shù)據(jù)與用于指定PFS20和30以及節(jié)點的設(shè)備標(biāo)識符相關(guān)，因而將設(shè)備標(biāo)識符記錄于PFClO的存儲單元。端口目的地數(shù)據(jù)包括用于指定連接對側(cè)(a connection counter side)的連接類型(交換機(jī)/節(jié)點/外部網(wǎng)絡(luò))、以及用于指定連接目的地的數(shù)據(jù)(在交換機(jī)的情況下是交換機(jī)ID、在節(jié)點的情況下是MAC地址、在外部網(wǎng)絡(luò)的情況下是外部網(wǎng)絡(luò)ID)。參照圖3A, PFClO俘獲來自節(jié)點的ARP請求(Arp.req),以獲取(學(xué)習(xí))請求節(jié)點的位置(MAC地址)。例如，向PFClO發(fā)送源自虛擬機(jī)VMl的以虛擬機(jī)VM5為目的地的ARP請求。PFClO從接收到的ARP請求中提取作為源節(jié)點的虛擬機(jī)VMl的MAC地址。PFClO定義將該MAC地址設(shè)置為目的地的規(guī)則，以生成流表項。在這種情況下，生成針對系統(tǒng)中所有PFS20和30的流表項。應(yīng)注意，可以預(yù)先將MAC地址的流表項設(shè)置到PFClO的存儲單元中。參照圖3B，學(xué)習(xí)了節(jié)點位置(MAC地址)的PFClO登記到該節(jié)點的路由。例如，PFClO給所有PFS20和30設(shè)置定義對以虛擬機(jī)VMl的MAC地址為目的地的分組的傳遞以及傳遞目的地設(shè)備的流表項。在這種情況下，優(yōu)選給PFS30-1設(shè)置流表項，以將與虛擬機(jī)VMl連接的物理端口定義為輸出目的地，并給第一級的除PFS30-1之外的PFS30設(shè)置流表項，以針對第二級或后續(xù)級別的PFS20實現(xiàn)負(fù)載均衡。例如，優(yōu)選給PFS30設(shè)置流表項，以針對PFS30執(zhí)行ECMP(同成本多路由)路由。在層2的正常學(xué)習(xí)(L2學(xué)習(xí))過程中，存在以下情況:由于泛洪(FLOODING)而導(dǎo)致生成循環(huán)(LOOP)的情況，以及由于負(fù)載均衡導(dǎo)致無法執(zhí)行期望學(xué)習(xí)的情況。然而，在本發(fā)明中，采用開放流技術(shù)，因而這些問題不會發(fā)生。參照圖3C，在對MAC地址的獲取(學(xué)習(xí))中，設(shè)置了流表項的PFC10將針對所請求的目的地的ARP請求從一個節(jié)點發(fā)送給除該節(jié)點之外的所有節(jié)點。例如，PFC10將以作為圖3A中所示ARP請求的目的地的虛擬機(jī)VM5為目的地的ARP請求發(fā)送到除發(fā)出請求的虛擬機(jī)VMl之外的所有節(jié)點(虛擬機(jī)VM2至VM8、SV40-5和存儲器50)。參照圖3D，PFC10基于對圖3C所示ARP請求的應(yīng)答(ARP應(yīng)答)，獲取(獲取)目的地節(jié)點的位置(MAC地址)。在本示例中，從虛擬機(jī)VM5發(fā)送ARP應(yīng)答，PFC10通過俘獲ARP應(yīng)答來獲取虛擬機(jī)VM5的位置(MAC地址)。參照圖3E，獲取(學(xué)習(xí))了節(jié)點位置(MAC地址)的PFC10登記到該節(jié)點的路由。這里，PFC10給所有PFS20和30設(shè)置定義以虛擬機(jī)VM5的MAC地址為目的地的分組的傳遞的流表項和目的地設(shè)備。在這種情況下，按照與以上相同的方式，優(yōu)選將流表項設(shè)置給自主機(jī)終端起的第一級的PFS30，以針對第二級或后續(xù)級別的PFS20實現(xiàn)負(fù)載均衡。參照圖3F，PFC10通過代理來應(yīng)答來自圖3A所示的來自節(jié)點的ARP請求。這里，PFC10使用虛擬機(jī)VM5的MAC地址作為傳輸源，并發(fā)布其目的地為虛擬機(jī)VMl的ARP應(yīng)答。虛擬機(jī)VMl接收對其自身發(fā)送的ARP請求的ARP應(yīng)答，并獲取所請求的虛擬機(jī)VM5的MAC地址。在上述操作中，將針對分別以ARP請求的目的地節(jié)點和請求源節(jié)點為目的地的分組的處理內(nèi)容(流表項)設(shè)置給系統(tǒng)中的所有PFS20和30。在圖3G所示的示例中，通過上述操作，將針對分別以虛擬機(jī)VMl和VM5為目的地的分組的流表項設(shè)置給所有PFS20和30。這樣，以虛擬機(jī)VMl為目的地的通信和以虛擬機(jī)VM5為目的地的通信被正常執(zhí)行。在這種情況下，去往每個目的地的分組通過符合由目的地MAC地址定義的流表項的路由發(fā)送，而不考慮傳輸源。
此外，為了根據(jù)傳統(tǒng)以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))按生成樹協(xié)議配置單個樹結(jié)構(gòu)，生成了沒被使用的物理鏈路。為此，無法在以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))中的特定節(jié)點之間設(shè)置多個路由。然而，在本發(fā)明中，根據(jù)目的地，給每個PFS設(shè)置分組傳遞目的地，使得形成多路徑以實現(xiàn)負(fù)載分布。例如，在上述示例的情況下，根據(jù)在針對虛擬機(jī)VMl的通信和針對虛擬機(jī)VM5的通信之中的每一個通信的流表項，形成多路徑，并實現(xiàn)負(fù)載分發(fā)。在上述示例中，采用了通過在流表項中定義的ECMP的負(fù)載均衡。然而，本發(fā)明不限于此，也可以采用鏈路聚集或每個流表項的負(fù)載分布。另一方面，為了可以發(fā)送ARP請求并執(zhí)行請求源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的雙向通信，作為目的地的節(jié)點從PFClO獲取(學(xué)習(xí))請求源節(jié)點的位置(MAC地址)。具體地，參照圖3H，來自虛擬機(jī)VM5的以虛擬機(jī)VMl為目的地的ARP請求被發(fā)送到PFClO。參照圖31，已經(jīng)保留了虛擬機(jī)VMl的位置(MAC地址)的PFClO向虛擬機(jī)VM5發(fā)送將虛擬機(jī)VMl的MAC地址作為傳輸源的ARP應(yīng)答。虛擬機(jī)VM5將其俘獲以獲取虛擬機(jī)VMl的位置(MAC地址)。這樣，如圖3J所示，虛擬機(jī)VM5可以發(fā)送以虛擬機(jī)VMl為目的地的數(shù)據(jù)分組。應(yīng)注意，由于獨立地設(shè)置以虛擬機(jī)VMl為目的地的流表項和以虛擬機(jī)VM5為目的地的流表項，因而從虛擬機(jī)Vl到虛擬機(jī)V5的通信路由和從虛擬機(jī)V5到虛擬機(jī)Vl的通信路徑并不總是相同。通過上述操作，虛擬機(jī)VMl和VM5都獲取(學(xué)習(xí))了相互的位置(MAC地址)，并且以虛擬機(jī)VMl和VM5中的每一個虛擬機(jī)為目的地的分組的傳遞目的地被設(shè)置給所有PFS20和30。這樣，可以實現(xiàn)虛擬機(jī)VMl與虛擬機(jī)VM5之間的雙向通信。在本發(fā)明中，由于基于目的地MAC地址設(shè)置流表項，在流表項的設(shè)置中并不總是需要傳輸源節(jié)點的位置。為此，可以在開始節(jié)點之間的通信之前設(shè)置流表項。此外，不必像傳統(tǒng)技術(shù)一樣針對節(jié)點之間的通信路由設(shè)置流表項，而是給每個PFS設(shè)置目的地MAC地址的流表項就已經(jīng)足夠。因此，可以減小整個計算機(jī)系統(tǒng)中的資源消耗。接下來，將參照圖4，對根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用示例進(jìn)行描述。在上述示例中，給所有PFS20和30設(shè)置針對以某節(jié)點為目的地的分組的流表項。然而，本發(fā)明不限于此，設(shè)置流表項的節(jié)點可以限于與該節(jié)點直接連接的一部分PFS30。圖4中所示的計算機(jī)系統(tǒng)包括與網(wǎng)絡(luò)500連接的上層交換機(jī)(PFS20-1和20_2)、與諸如SV40之類的主機(jī)終端(未示出)直接連接的PFS30-l、30-2和30_3、以及節(jié)點S和A0這里，節(jié)點A通過PFS30-2與系統(tǒng)連接，節(jié)點S通過PFS30-3與系統(tǒng)連接。在本示例中，通過PFClO (未示出)，給PFS20-l、20-2和20_3設(shè)置流表項，以控制以節(jié)點S為目的地的流，并給PFS20-l、20-2、30-l和30_2設(shè)置流表項，以控制以節(jié)點A為目的地的流。在這種情況下，以節(jié)點S為目的地的分組通過經(jīng)過PFS20-l、20-2和30_3中的任何一個的通信路由到達(dá)節(jié)點S，而以節(jié)點A為目的地的分組通過經(jīng)過PFS20-l、20-2、30-l和30-2中的任何一個的通信路由到達(dá)節(jié)點A。也就是說，在由PFS20-l、20-2和20_3配置的邏輯網(wǎng)絡(luò)中容納節(jié)點S，以及在由PFS20-l、20-2、30-l和30_2配置的邏輯網(wǎng)絡(luò)中容納節(jié)點A。如上所述，圖4所示的計算機(jī)系統(tǒng)配置了一個物理網(wǎng)絡(luò)。然而，當(dāng)選擇性地設(shè)置流表項時，將計算機(jī)系統(tǒng)分為兩個邏輯網(wǎng)絡(luò)。因此，一個物理拓?fù)淇杀惶幚頌槎鄠€VLAN。如上所述，詳細(xì)地描述了本發(fā)明的示例性實施例。然而，具體配置不限于上述示例性實施例。本發(fā)明包括本發(fā)明范圍內(nèi)的各種修改。在圖2中，示出具有兩級配置的PFS組的系統(tǒng)作為示例。然而，本發(fā)明不限于此，系統(tǒng)可以具有多個級別的配置的PFS組。此外，與傳統(tǒng)技術(shù)一樣，外部網(wǎng)絡(luò)可以通過層3 (L3)交換機(jī)與PFS20連接。本申請基于日本專利號JP2010-202468，通過引用將其公開內(nèi)容引入本文。
權(quán)利要求
1.一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括: 控制器； 多個交換機(jī)，所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)針對與所述控制器設(shè)置的流表項相符合的分組，執(zhí)行在所述流表項中定義的中繼操作；以及 多個節(jié)點，所述多個節(jié)點通過所述多個交換機(jī)中的任何一個進(jìn)行通信， 其中所述控制器將目的地地址設(shè)置為所述流表項的規(guī)則，并將到目的地節(jié)點的傳遞處理設(shè)置為所述流表項的動作，以及 其中所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)基于設(shè)置給所述交換機(jī)的流表項，向所述目的地節(jié)點傳遞包含所述目的地地址的分組，而不考慮所述分組的傳輸源地址。
2.計算機(jī)系統(tǒng)，其中在所述多個節(jié)點之間傳遞分組之前，所述控制器給所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)設(shè)置所述流表項。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述控制器響應(yīng)于來自所述多個節(jié)點中的第一節(jié)點的第一 ARP (地址解析協(xié)議)請求，獲取所述第一節(jié)點的第一 MAC (媒體訪問控制)地址，并將所述第一MAC地址作為流表項的規(guī)則，設(shè)置給所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述控制器向所述第一節(jié)點發(fā)送以所述多個節(jié)點中的另一節(jié)點的MAC地址作為傳輸源的ARP應(yīng)答，作為對從所述第一節(jié)點到所述另一節(jié)點的第一 ARP請求的應(yīng)答。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述控制器發(fā)布第二ARP請求，并將基于對所述第二 ARP請求的應(yīng)答而獲取的第二節(jié)點的第二 MAC地址作為流表項的規(guī)則，設(shè)置給所述多個交換機(jī)中 的每一個交換機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述控制器向所述另一節(jié)點發(fā)送對從所述另一節(jié)點發(fā)送的以所述第一節(jié)點為目的地的第三ARP請求的ARP應(yīng)答。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述多個交換機(jī)包括與所述多個節(jié)點直接連接的多個第一交換機(jī)，以及 其中所述控制器給從所述多個第一交換機(jī)中任意選擇的交換機(jī)設(shè)置所述流表項，而不給剩余交換機(jī)設(shè)置所述流表項。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中所述控制器給所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)設(shè)置所述流表項，以對分組執(zhí)行ECMP(等價多路徑)路由。
9.一種通信方法，包括: 由控制器給多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)設(shè)置流表項； 由所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)對與所述流表項相符合的分組執(zhí)行在所述流表項中定義的中繼操作；以及 通過所述多個交換機(jī)，在多個節(jié)點中的源節(jié)點和目的地節(jié)點之間進(jìn)行通信， 其中所述設(shè)置流表項包括: 由所述控制器將目的地地址設(shè)置為所述流表項的規(guī)則；以及 將以所述目的地節(jié)點為目的地的傳遞處理設(shè)置為所述流表項的動作，以及 其中所述通信包括: 由所述多個交換機(jī)中的每一個交換機(jī)向所述目的地節(jié)點傳遞包含所述目的地地址的分組，而不考慮所述分組的傳輸源地址。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信方法，其中所述設(shè)置流表項是在所述多個節(jié)點之間傳遞分組之 前執(zhí)行的。
全文摘要
本發(fā)明的計算機(jī)系統(tǒng)包括控制器，在從多個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)分組之前給多個交換機(jī)中的每一個設(shè)置流表項；以及交換機(jī)，每個所述交換機(jī)向流表項中定義的目的地節(jié)點傳遞包含在流表項中定義的目的地地址的接收分組，而不考慮所述接收分組的傳輸源地址。
文檔編號H04L12/741GK103081418SQ20118003955
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者高島正德, 加瀨知博, 上野洋史, 增田剛久, 尹秀薰 申請人:日本電氣株式會社