專利名稱：通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、設(shè)置處理規(guī)則的方法和程序的制作方法
通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、設(shè)置處理規(guī)則的方法和程序技術(shù)領(lǐng)域
(相關(guān)申請(qǐng)的引用)
本申請(qǐng)基于并要求2010年10月14日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2010-231635的優(yōu)先權(quán)益，將其公開(kāi)在此一并引入作為參考。
本發(fā)明涉及用于通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、設(shè)置處理規(guī)則的方法和程序，具體涉及包括根據(jù)處理規(guī)則執(zhí)行接收分組的轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)的通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、節(jié)點(diǎn)控制方法和程序，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與識(shí)別該處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)。
背景技術(shù)：
近來(lái)，被稱為OpenFlow的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正引起關(guān)注(專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)I和2)。在OpenFlow中，將通信視為端到端的流，并基于每個(gè)流執(zhí)行路徑控制、故障恢復(fù)、負(fù)載均衡和優(yōu)化。用作中繼設(shè)備的OpenFlow交換機(jī)具有與作為控制設(shè)備的OpenFlow控制器進(jìn)行通信的安全信道，并根據(jù)流表進(jìn)行操作，根據(jù)來(lái)自O(shè)penFlow控制器的指令，將信息添加至流表，在必要時(shí)對(duì)流表中的內(nèi)容進(jìn)行重寫(xiě)。在流表中，針對(duì)每個(gè)流定義以下組:用于與分組首部進(jìn)行匹配的匹配規(guī)則(首部字段)、流統(tǒng)計(jì)信息(計(jì)數(shù)器)和定義了要應(yīng)用于與匹配規(guī)則(首部字段)匹配的分組的處理內(nèi)容的動(dòng)作(動(dòng)作)(參見(jiàn)圖7)。
例如，當(dāng)接收到分組時(shí)，OpenFlow交換機(jī)在流表中搜索具有與接收到的分組的首部信息(參見(jiàn)圖7的首部字段)匹配的匹配規(guī)則的條目。如果作為搜索的結(jié)果，找到了與接收到的分組匹配的條目，則OpenFlow交換機(jī)更新流統(tǒng)計(jì)信息(計(jì)數(shù)器)，還針對(duì)接收到的分組實(shí)現(xiàn)在該條目的動(dòng)作字段中描述的處理內(nèi)容(從特定端口傳送分組、擴(kuò)散、丟棄等)。另一方面，如果作為搜索的結(jié)果，未找到與接收到的分組匹配的條目，則OpenFlow交換機(jī)通過(guò)安全信道將接收到的分組轉(zhuǎn)發(fā)到OpenFlow控制器，請(qǐng)求基于接收到的分組的傳輸源以及目的地來(lái)確定該分組的路徑，接收實(shí)現(xiàn)此請(qǐng)求的流條目并更新流表。按照這種方式，OpenFlow交換機(jī)使用存儲(chǔ)在流表中的條目作為處理規(guī)則來(lái)執(zhí)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。
專利文獻(xiàn)2和非專利文獻(xiàn)3描述了一種被稱為匯集(trunking)、鏈路聚集等的鏈路聚集技術(shù)。根據(jù)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的零售商對(duì)各自公司設(shè)備的功能性命名，這些也被稱為端口匯集、綁定、組合(teaming)等。在所有情況下，將同一段中的多個(gè)鏈路視為一個(gè)虛擬鏈路，并執(zhí)行冗余(可用性提高)、負(fù)載均衡和并行化。以下，將集合同一段中多個(gè)鏈路以將它們視為一個(gè)虛擬鏈路的技術(shù)一般化地稱為“匯集”，并將與匯集鏈路相連的端口稱為“匯集端口”。
專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種配置，具有:發(fā)送-接收單元，在由分別支持多個(gè)生成樹(shù)協(xié)議的多個(gè)交換機(jī)配置的橋接網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)相應(yīng)交換機(jī)從終端側(cè)接收具有獨(dú)立目的地地址的幀時(shí)，所述發(fā)送-接收單元經(jīng)由默認(rèn)生成樹(shù)向相關(guān)獨(dú)立地址的目的地終端發(fā)送詢問(wèn)幀，而且，在接收到詢問(wèn)幀時(shí)，如果連接相關(guān)目的地終端，則所述發(fā)送-接收單元向所有生成樹(shù)發(fā)送詢問(wèn)響應(yīng)幀；以及最佳路徑選擇處理單元，基于來(lái)自所有生成樹(shù)的響應(yīng)幀中的信息，選擇最佳生成樹(shù)。
引用列表
專利文獻(xiàn)
[PTL1]
PCT International Publication N0.WO 2008/095010
[PTL2]
Japanese Patent Publication N0.JP 3792707B
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Japanese Patent Kokai Publication N0.JP2003-87290A
非專利文獻(xiàn)
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Nick McKeown and seven others," OpenFlow:Enabling Innovation in CampusNetworks "，[online], [Searched on September6，2010]，Internet<URL:http://www.0penflowswitch.0rg//documents/openflow-wp-latest.pdf>
[NPL2]
" Openflow Switch Specification " Versionl.0.0.(Wire ProtocolOxOl)[Searched on September 6,2010], Internet<URL:http://www.0penflowswitch.0rg/documents/openflow-spec-vl.0.0.pdf>
[NPL3]
IEEE Standard 802.3ad, Aggregation of Multiple Link Segments,2000.發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
通過(guò)引用將上述專利文獻(xiàn)I到3和非專利文獻(xiàn)I到3的公開(kāi)全部引入本文。根據(jù)本發(fā)明給出以下分析。在專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow架構(gòu)中，將控制設(shè)備(OpenFlow控制器)控制下的OpenFlow交換機(jī)作為一個(gè)大型交換機(jī)處理,使得總體上可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡并確保冗余，但是存在在主機(jī)和OpenFlow交換機(jī)之間和OpenFlow交換機(jī)之間的特定鏈路中沒(méi)有考慮負(fù)載均衡并確保冗余的問(wèn)題。
在如上所述的專利文獻(xiàn)2和3和非專利文獻(xiàn)3的匯集中，在同一段中的多個(gè)鏈路之間執(zhí)行負(fù)載均衡并確保冗余，但是存在無(wú)法處理在所述段中的設(shè)備中出現(xiàn)負(fù)載增大或故障的情況的問(wèn)題。
考慮到上述情形做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供用于設(shè)置處理規(guī)則的通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、方法和程序，其中如上所述，可以針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供負(fù)載均衡并確保冗余(可用性的提高)，并且可以針對(duì)特定鏈路提供負(fù)載均衡并確保冗余。
問(wèn)題的解決方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種通信系統(tǒng)，其特征在于包括:多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)；匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；以及路徑控制單元，所述路徑控制單元根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用匯集鏈路，并在使用匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及還包括:控制設(shè)備，所述控制設(shè)備基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所選鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種控制設(shè)備，所述控制設(shè)備與多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)；所述控制設(shè)備包括:匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；以及路徑控制單元，所述路徑控制單元根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用匯集鏈路，并在使用匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；其中，基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所選鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在通信系統(tǒng)中設(shè)置處理規(guī)則的方法，所述通信系統(tǒng)包括:多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)；以及控制設(shè)備，所述控制設(shè)備包括匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；所述方法包括以下步驟:根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路，并在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所選鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。該方法與被稱為控制所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制設(shè)備的特定機(jī)器相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種控制設(shè)備中執(zhí)行的程序，所述控制設(shè)備與多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)，以及所述控制設(shè)備具有匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；所述程序執(zhí)行以下處理:根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路，并在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所選鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)貝U。該程序可以記錄在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上。也就是說(shuō)，本發(fā)明可以具體化為計(jì)算機(jī)程序廣品。
本發(fā)明的有益效果
根據(jù)本發(fā)明，可以針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供負(fù)載均衡并確保冗余，并且可以針對(duì)指定鏈路提供負(fù)載均衡并確保冗余。
圖1是描述了本發(fā)明的概況的圖示。
圖2是表示本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的配置的圖示。
圖3是本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中在匯集端口管理單元中保持的表的示例。
圖4是本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中在匯集端口管理單元中保持的表的另一示例。
圖5是描述本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的操作的時(shí)序圖。
圖6是描述本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的操作的時(shí)序圖。
圖7是表示非專利文獻(xiàn)2中所描述的流條目配置的圖示。
具體實(shí)施方式
首先，對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的概況進(jìn)行描述。如圖1所示，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)在主機(jī)201和202之間設(shè)置的多個(gè)節(jié)點(diǎn)101至103和控制這些節(jié)點(diǎn)的控制設(shè)備901來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，該多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)的處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組。應(yīng)注意，為了有助于理解，作為示例，在該概況所附圖中為各個(gè)元件添加參考符號(hào)，而并不意在將本發(fā)明限制于附圖中所示的模式。
以下描述在主機(jī)201和節(jié)點(diǎn)101之間、以及在主機(jī)201和節(jié)點(diǎn)102之間(參見(jiàn)圖1中的“用于匯集的段”)分別匯集2個(gè)鏈路。以下描述主機(jī)202發(fā)送以主機(jī)201為目的地的分組。
從主機(jī)202接收分組的節(jié)點(diǎn)103向控制設(shè)備901發(fā)送接收分組的信息或分組本身，并詢問(wèn)應(yīng)向節(jié)點(diǎn)101和102中的哪一個(gè)進(jìn)行發(fā)送。
接收詢問(wèn)的控制設(shè)備901首先判斷是否應(yīng)經(jīng)由匯集鏈路轉(zhuǎn)發(fā)與詢問(wèn)相關(guān)的分組。在圖1的示例中，由于匯集了主機(jī)201與節(jié)點(diǎn)101和102之間的所有鏈路，控制設(shè)備901通過(guò)使用預(yù)定鏈路選擇參考，從上述匯集鏈路中選擇一個(gè)鏈路，并計(jì)算包括所述鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑。例如，在圖1中用于匯集的段中選擇了主機(jī)201的端口 #1和節(jié)點(diǎn)101的端口 #2的情況下，計(jì)算按照節(jié)點(diǎn)103的端口 #2和節(jié)點(diǎn)101的端口 #2的順序輸出分組的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
控制設(shè)備901創(chuàng)建使節(jié)點(diǎn)103沿分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑從端口 #2輸出接收分組和后續(xù)分組的處理規(guī)則，并在節(jié)點(diǎn)103中設(shè)置該處理規(guī)則。按照相同的方式，控制設(shè)備901創(chuàng)建使節(jié)點(diǎn)101沿分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑輸出從節(jié)點(diǎn)103接收的分組和來(lái)自端口 #2的后續(xù)分組的處理規(guī)則，并在節(jié)點(diǎn)101中設(shè)置該處理規(guī)則。
當(dāng)在分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)103和101的每一個(gè)中設(shè)置了處理規(guī)則時(shí)，可以沿分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)從主機(jī)202發(fā)送的、以主機(jī)201為目的地的分組和后續(xù)分組。之后，考慮到主機(jī)201的端口 #1和節(jié)點(diǎn)101的端口 #2之間的鏈路的負(fù)載狀態(tài)，通過(guò)控制設(shè)備901執(zhí)行到主機(jī)201的端口 #2與節(jié)點(diǎn)101的端口 #3之間的鏈路或經(jīng)由節(jié)點(diǎn)102的鏈路的切換操作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。由于為了方便，在主機(jī)201與節(jié)點(diǎn)101和102之間存在4個(gè)鏈路，不僅在節(jié)點(diǎn)101存在任一匯集端口故障時(shí)、還在節(jié)點(diǎn)101本身故障時(shí)可以做出響應(yīng)，因此適當(dāng)?shù)卮_保了冗余。
[第一示例性實(shí)施例]
接下來(lái)，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2是表示本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的配置的框圖。圖2示出了具有在主機(jī)201和202之間設(shè)置的轉(zhuǎn)發(fā)在主機(jī)201和202之間交換的分組的節(jié)點(diǎn)101至103的布局的配置、和具有路徑控制單元902和匯集端口管理單元903的控制設(shè)備901。
在圖2的示例中，主機(jī)201具有四個(gè)端口 #1到#4。在這些端口中，主機(jī)201的端口 #1和#2與節(jié)點(diǎn)101的端口 #2和#3連接。此外，主機(jī)201的端口 #3和#4與節(jié)點(diǎn)102的端口 #2和#3連接。因此，主機(jī)201的端口 #1到#4可以用作匯集端口。
節(jié)點(diǎn)101的端口 #4與節(jié)點(diǎn)103的端口 #2連接，并且節(jié)點(diǎn)102的端口 #4與節(jié)點(diǎn)103的端口 #3連接。節(jié)點(diǎn)101至103的端口 #1與控制設(shè)備901的節(jié)點(diǎn)連接端口連接。此夕卜，主機(jī)202的端口 #1與節(jié)點(diǎn)103的端口 #4連接。
應(yīng)注意，針對(duì)上述節(jié)點(diǎn)101至103,可以使用非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow交換機(jī)，通過(guò)向其提供存儲(chǔ)了與處理規(guī)則等同的流條目的流表來(lái)執(zhí)行分組處理，或者使用與OpenFlow交換機(jī)類似地通過(guò)使用處理規(guī)則(流條目)來(lái)執(zhí)行分組轉(zhuǎn)發(fā)操作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在以下描述中，將節(jié)點(diǎn)101至103描述為非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow交換機(jī)。
控制設(shè)備901的匯集端口管理單元903管理上述類型的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路。匯集端口管理單元903通過(guò)使用存儲(chǔ)了鏈路(例如，主機(jī)201的端口 #1和節(jié)點(diǎn)101的端口 #2，主機(jī)201的端口 #2和節(jié)點(diǎn)101的端口 #3，主機(jī)201的端口 #3和節(jié)點(diǎn)102的端口 #2，以及主機(jī)201的端口 #4和節(jié)點(diǎn)102的端口 #3)的表等，為彼此附接匯集鏈路，來(lái)執(zhí)行管理。圖3是在匯集端口管理單元903中保持的表的示例,并示出了省略了主機(jī)側(cè)端口且匯集節(jié)點(diǎn)ID和端口號(hào)相關(guān)聯(lián)的模式。圖4示出了匯集鏈路兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)ID與端口號(hào)相關(guān)聯(lián)的模式，在該示例中，也描述了主機(jī)側(cè)的端口號(hào)。
控制設(shè)備901的路徑控制單元902保持節(jié)點(diǎn)101至103的配置信息(各個(gè)節(jié)點(diǎn)的端口信息)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?。在從?jié)點(diǎn)101至103接收到設(shè)置處理規(guī)則的請(qǐng)求時(shí)，路徑控制單元902參考匯集端口管理單元903，確定作為所述分組的最終輸出目的地的節(jié)點(diǎn)的端口是否是匯集端口，并在是匯集端口的情況下，使用預(yù)定鏈路選擇參考，從所附接鏈路中選擇一個(gè)鏈路。此外，控制設(shè)備901的路徑控制單元902參考上述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?jì)算包括所選鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
可以通過(guò)向非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow控制器添加匯集端口管理單元903來(lái)實(shí)現(xiàn)以上描述類型的控制單元901，導(dǎo)致上述路徑控制單元902的操作。此外，通過(guò)向非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow控制器通知所選鏈路、計(jì)算包括所述鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑、并添加設(shè)備來(lái)設(shè)置分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)中的處理規(guī)則的配置的實(shí)施方式是可能的。
還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)上述類型的控制設(shè)備901，所述計(jì)算機(jī)程序在使用硬件配置了控制設(shè)備901的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行上述相應(yīng)處理。
接下來(lái)，參照?qǐng)D2和圖5來(lái)詳細(xì)描述關(guān)于本示例性實(shí)施例的操作。首先，描述主機(jī)202發(fā)送以主機(jī)201為目的地的分組的情況。
將從主機(jī)201發(fā)送的以主機(jī)202為目的地的數(shù)據(jù)分組輸入與主機(jī)201連接的節(jié)點(diǎn)103的端口 #4(圖5中的步驟S101)。
節(jié)點(diǎn)103從其自身存儲(chǔ)設(shè)備中的流表等中搜索具有與接收到的數(shù)據(jù)分組匹配的匹配規(guī)則的處理規(guī)則(流條目)。這里，由于從主機(jī)201接收到的數(shù)據(jù)分組是第一分組(節(jié)點(diǎn)103未知的分組)，無(wú)法找到與從主機(jī)201接收的數(shù)據(jù)分組匹配的處理規(guī)則(流條目)。因此，節(jié)點(diǎn)103對(duì)控制設(shè)備901做出請(qǐng)求，以設(shè)置用于處理所述數(shù)據(jù)分組和后續(xù)數(shù)據(jù)分組的處理規(guī)則(圖5中的步驟S102 “分組輸入”)。
接收到設(shè)置處理規(guī)則的請(qǐng)求的控制設(shè)備901參考節(jié)點(diǎn)101至103的配置信息(每個(gè)端口的連接關(guān)系等)，并識(shí)別與所述分組的目的地相對(duì)應(yīng)的邊緣節(jié)點(diǎn)(與主機(jī)連接的節(jié)點(diǎn))的端口(輸出端口)(圖5的步驟S103)。這里，識(shí)別節(jié)點(diǎn)101的端口 #2。
接下來(lái)，控制設(shè)備901參考匯集端口管理單元903來(lái)確定所識(shí)別的端口是否是匯集端口(圖5的步驟S104)。
在所識(shí)別的端口是匯集端口的情況下，控制設(shè)備901從與匯集端口管理單元903連接的匯集鏈路中選擇要使用的鏈路(端口)(圖5的步驟S105)。這里，由于節(jié)點(diǎn)101的端口 #2是匯集端口，控制設(shè)備901在匯集端口(節(jié)點(diǎn)101的端口 #2和端口 #3和節(jié)點(diǎn)102的端口 #2和端口 #3)中選擇任一端口。這里，控制設(shè)備901考慮負(fù)載情況等，選擇節(jié)點(diǎn)102的端口 #3。
應(yīng)注意，作為步驟S104中的確認(rèn)結(jié)果，在所識(shí)別的端口不是匯集端口(圖5的步驟S104中的“否”)的情況下，保持選擇步驟S103中識(shí)別的端口。
接下來(lái)，控制設(shè)備901計(jì)算經(jīng)由所選匯集端口(或非匯集端口)的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑(圖5的步驟S106)。這里，根據(jù)選擇結(jié)果，計(jì)算按照?qǐng)D2的節(jié)點(diǎn)103的端口 #3和節(jié)點(diǎn)102的端口 #3的順序向主機(jī)201轉(zhuǎn)發(fā)分組的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
接下來(lái)，控制設(shè)備901創(chuàng)建與計(jì)算的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑相對(duì)應(yīng)的處理規(guī)則，并設(shè)置所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)中的處理規(guī)則(圖5的步驟S107)。具體地，在節(jié)點(diǎn)103中，設(shè)置確定從端口 #3輸出所述分組的動(dòng)作的處理規(guī)則，并在節(jié)點(diǎn)102中，設(shè)置確定從端口 #3輸出所述分組的動(dòng)作的處理規(guī)則(設(shè)置處理規(guī)則對(duì)于節(jié)點(diǎn)101來(lái)說(shuō)不是必需的)。
根據(jù)以上，考慮到負(fù)載情況等，經(jīng)由所選匯集端口(例如，節(jié)點(diǎn)102的端口 #3)，向主機(jī)202傳遞在步驟SlOl轉(zhuǎn)發(fā)的分組和后續(xù)分組。
另一方面，在沿相反方向(從主機(jī)201到作為目的地的主機(jī)202)發(fā)送分組的情況下，執(zhí)行根據(jù)圖5所示時(shí)序的處理。在這種情況下，通過(guò)步驟S103，由于節(jié)點(diǎn)103的端口 #4被識(shí)別為與目的地相對(duì)應(yīng)的邊緣節(jié)點(diǎn)和端口，省略步驟S105中對(duì)匯集端口的選擇。
因此，經(jīng)由節(jié)點(diǎn)101或102中的任意一個(gè)、然后經(jīng)由節(jié)點(diǎn)103，向主機(jī)202發(fā)送來(lái)自主機(jī)201的、以在主機(jī)201發(fā)送時(shí)使用的端口(主機(jī)201的端口 #1至#4)作為起點(diǎn)、以主機(jī)202為目的地的分組。
這樣，同樣沿相反方向，可以通過(guò)主機(jī)201選擇匯集端口，適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。
此外，當(dāng)執(zhí)行上述通信時(shí)，在節(jié)點(diǎn)的匯集端口或節(jié)點(diǎn)自身發(fā)生故障的情況下，控制設(shè)備901通過(guò)重新選擇匯集端口并重新設(shè)置處理規(guī)則來(lái)計(jì)算分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，可以繼續(xù)通信。關(guān)于控制設(shè)備901，作為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的匯集端口或節(jié)點(diǎn)自身故障的機(jī)制，控制設(shè)備901定期收集節(jié)點(diǎn)101至103的配置信息，或節(jié)點(diǎn)101至103向控制設(shè)備通知其自身端口的無(wú)規(guī)律性的實(shí)施方式是可能的。此外，重新設(shè)置處理規(guī)則的定時(shí)可以是檢測(cè)到節(jié)點(diǎn)的匯集端口或節(jié)點(diǎn)自身故障時(shí)、或再次接收到設(shè)置處理規(guī)則的請(qǐng)求時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的上述第一示例性實(shí)施例，由于在一個(gè)主機(jī)和多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置匯集鏈路，可以針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供負(fù)載均衡并確保冗余，以及針對(duì)特定鏈路提供負(fù)載均衡并確保冗余。
[第二示例性實(shí)施例]
接下來(lái)，描述對(duì)上述第一示例性實(shí)施例進(jìn)行了修改的第二示例性實(shí)施例。可以以與上述第一示例性實(shí)施例的類似配置實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例，由于存在對(duì)操作的修改，以下的描述集中于區(qū)別點(diǎn)。
圖6是用于描述本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的操作的時(shí)序圖。由于與表示第一示例性實(shí)施例中的時(shí)序的圖5的區(qū)別點(diǎn)在于在步驟S203之后接收設(shè)置處理規(guī)則的請(qǐng)求的控制設(shè)備901的操作，以下給出步驟S203及其之后步驟的描述。
從節(jié)點(diǎn)103接收設(shè)置處理規(guī)則的請(qǐng)求的控制設(shè)備901基于分組的首部信息等，計(jì)算接收了該設(shè)置請(qǐng)求的分組經(jīng)過(guò)的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑(圖6的步驟S203)。
接下來(lái)，控制設(shè)備901參考匯集端口管理單元903，并確認(rèn)在分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中是否包括匯集端口(圖6的步驟S204)。
在分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中包括匯集端口的情況下，控制設(shè)備901從與匯集端口管理單元903連接的匯集鏈路中選擇要使用的鏈路(端口)(圖6的步驟S205)。例如，作為在初始分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上節(jié)點(diǎn)101的端口 #2的替換，可以執(zhí)行選擇節(jié)點(diǎn)102的端口 #3的操作。
要注意，作為步驟S204中的確認(rèn)結(jié)果，在分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中不包括匯集端口(圖6的步驟S204中的“否”)的情況下，使用步驟S203中創(chuàng)建的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
接下來(lái)，控制設(shè)備901與第一示例性實(shí)施例相類似地創(chuàng)建與分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑相對(duì)應(yīng)的處理規(guī)則，并設(shè)置所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)中的處理規(guī)則(圖6的步驟S107)。
如上所述，可以通過(guò)在提前計(jì)算分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑并在其中包括匯集鏈路的情況下執(zhí)行匯集鏈路的重新選擇的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
如上所述，根據(jù)該示例性實(shí)施例，還可以控制給定匯集節(jié)點(diǎn)之間的鏈路的使用。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例，但是不限于上述示例性實(shí)施例，可以在不偏離本發(fā)明的基本技術(shù)概念的范圍內(nèi)添加其它修改、替換和調(diào)整。例如,上述各示例性實(shí)施例中所示的主機(jī)、節(jié)點(diǎn)和控制設(shè)備的數(shù)目和匯集鏈路的數(shù)目和位置僅是示意性的，顯然不意在做出任何限制。
在上述第一和第二示例性實(shí)施例中，例如，描述了主機(jī)和邊緣節(jié)點(diǎn)之間的匯集示例，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于匯集給定節(jié)點(diǎn)之間的鏈路的情況。
最后，總結(jié)本發(fā)明的優(yōu)選模式如下。
<第一模式>
(參見(jiàn)根據(jù)上述第一方面的通信系統(tǒng))
<第二模式>
根據(jù)第一模式的通信系統(tǒng)，其中控制設(shè)備還根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的輸出端口是否是匯集端口來(lái)進(jìn)一步確定是否使用匯集鏈路。
<第三模式>
根據(jù)第一或第二模式的通信系統(tǒng)，其中控制設(shè)備響應(yīng)于匯集鏈路中的負(fù)載或故障，執(zhí)行將分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的鏈路切換到另一匯集鏈路的操作。
〈第四模式〉
根據(jù)第一到第三模式中的任一項(xiàng)的通信系統(tǒng)，其中控制設(shè)備基于寫(xiě)入給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的首部的預(yù)定字段的信息，確定是否使用匯集鏈路。
<第五模式>
根據(jù)第一到第三模式中的任一項(xiàng)的通信系統(tǒng)，其中控制設(shè)備基于給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的傳輸源或目的地，確定是否使用匯集鏈路。
<第六模式>
(參見(jiàn)根據(jù)上述第二方面的控制設(shè)備。)
<第七模式>
根據(jù)第六模式的控制設(shè)備，其中所述控制設(shè)備根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的輸出端口是否是匯集端口來(lái)進(jìn)一步確定是否使用匯集鏈路。
<第八模式>
根據(jù)第六或第七模式的控制設(shè)備，其中所述控制設(shè)備響應(yīng)于匯集鏈路中的負(fù)載或故障，執(zhí)行將分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的鏈路切換到另一匯集鏈路的操作。
〈第九模式〉
根據(jù)第六到第八模式中的任一項(xiàng)的控制設(shè)備，其中所述控制設(shè)備基于寫(xiě)入給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的首部的預(yù)定字段的信息，確定是否使用匯集鏈路。
〈第十模式〉
根據(jù)第六到第八模式中的任一項(xiàng)的控制設(shè)備，其中所述控制設(shè)備基于給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的傳輸源或目的地，確定是否使用匯集鏈路。
<第十一模式>
(參見(jiàn)根據(jù)上述第三方面的設(shè)置處理規(guī)則的方法。)
〈第十二模式〉
(參見(jiàn)根據(jù)上述第四方面的程序。)
應(yīng)注意，上述第十一和十二模式可以與第一模式類似，關(guān)于第二到第五模式擴(kuò)展。
應(yīng)注意，在此將上述專利文獻(xiàn)I到3和非專利文獻(xiàn)I到3的各種公開(kāi)一并引入作為參考。示例性實(shí)施例和示例的修改和調(diào)整可以在本發(fā)明整個(gè)公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍內(nèi)進(jìn)行，并且還基于本發(fā)明的基本技術(shù)概念。此外，在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種公開(kāi)要素(包括相應(yīng)權(quán)利要求的相應(yīng)要素、相應(yīng)示例性實(shí)施例的相應(yīng)要素、相應(yīng)附圖的相應(yīng)要素等)的各種組合和選擇。也就是說(shuō)，本發(fā)明明確包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)包括權(quán)利要求的整個(gè)公開(kāi)及其技術(shù)概念可以實(shí)現(xiàn)的每一種類型的變型和修改。
參考符號(hào)列表
101 至 104 節(jié)點(diǎn)
201、202 主機(jī)
901控制設(shè)備(控制器)
902路徑控制單元
903匯集端口管理單元
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，其特征在于包括: 多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)； 匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；以及 路徑控制單元，所述路徑控制單元根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路，并在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及包括: 控制設(shè)備，所述控制設(shè)備基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所述選擇鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制設(shè)備根據(jù)所述給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的輸出 端口是否是匯集端口，確定是否使用所述匯集鏈路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制設(shè)備響應(yīng)于所述匯集鏈路中的負(fù)載或故障，執(zhí)行將所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的鏈路切換到另一匯集鏈路的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制設(shè)備基于寫(xiě)入所述給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的首部的預(yù)定字段的信息，確定是否使用匯集鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制設(shè)備基于所述給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的傳輸源或目的地，確定是否使用匯集鏈路。
6.一種控制設(shè)備，所述控制設(shè)備與多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)，所述控制設(shè)備包括: 匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；以及 路徑控制單元，所述路徑控制單元根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路，并在使用匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇某一匯集鏈路；其中 基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所述選擇鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制設(shè)備，其中根據(jù)所述給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的輸出端口是否是匯集端口，做出是否使用所述匯集鏈路的確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的控制設(shè)備，其中響應(yīng)于所述匯集鏈路中的負(fù)載或故障，執(zhí)行將所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的鏈路切換到另一匯集鏈路的操作。
9.一種在通信系統(tǒng)中設(shè)置處理規(guī)則的方法，所述通信系統(tǒng)包括: 多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)；以及 控制設(shè)備，所述控制設(shè)備包括匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路； 所述方法包括以下步驟: 根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路；在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所述選擇鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
10.一種控制設(shè)備中執(zhí)行的程序，所述控制設(shè)備與多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組，所述處理規(guī)則將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)，以及所述控制設(shè)備具有匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；所述程序執(zhí)行以下處理: 根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路；在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路；以及基于所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋪?lái)計(jì)算包括所述選擇鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述 分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
全文摘要
提供針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡并確保冗余，并且提供針對(duì)指定鏈路的負(fù)載均衡并確保冗余。一種通信系統(tǒng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有分組處理單元，所述分組處理單元根據(jù)將要應(yīng)用于分組的處理與用于識(shí)別所述處理所要應(yīng)用于的分組的匹配規(guī)則相關(guān)聯(lián)的處理規(guī)則來(lái)處理接收到的分組；匯集端口管理單元，所述匯集端口管理單元管理包括所述節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中的匯集鏈路；以及路徑控制單元，所述路徑控制單元根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求設(shè)置處理規(guī)則所針對(duì)的分組的特性，確定是否使用所述匯集鏈路，并在使用所述匯集鏈路的情況下，根據(jù)預(yù)定規(guī)則來(lái)選擇任一匯集鏈路。所述控制設(shè)備計(jì)算包括所述選擇鏈路的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并針對(duì)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置實(shí)現(xiàn)所述分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的處理規(guī)則。
文檔編號(hào)H04L12/803GK103155501SQ201180048888
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者小島英一郎 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社