扩展基于openflow的分离式体系结构网络的网络功能性的制作方法
【专利摘要】一种方法使得分离式体系结构中的交换机能够提供高速分组处理和OpenFlow不支持的增强网络功能性。交换机通过交换机的输入端口接收来自网络的分组，并且对照流表中的表条目匹配分组中的报头字段以识别要采取的动作。流表是OpenFlow管道的一部分。识别的动作是引导分组到交换机中指定的处理单元。OpenFlow管道将分组经交换机中的通信信道转发到指定的处理单元。指定的处理单元通过增强网络功能性处理分组，并且在通过交换机的出口端口将分组传送到网络之前将分组注入回流表之一。
【专利说明】扩展基于OPENFLOW的分离式体系结构网络的网络功能性
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明的实施例涉及基于OpenFlow的分离式体系结构网络。具体而言，本发明的实施例涉及使用基于OpenFlow的交换机中的处理单元以执行诸如OpenFlow 1.1规范的当前OpenFlow规范不支持的功能。
【背景技术】
[0003]不同于在相同的盒(例如，诸如路由器的网络元件)中集成数据平面和控制平面的传统网络体系结构，分离式体系结构网络将这两个平面分离，并且在可能与转发元件(交换机)在不同的物理位置中的服务器(控制器)上执行控制平面。网络中分离式体系结构的使用允许简化交换机，并且将网络的智能移到监视交换机的多个控制器中。
[0004]在传统体系结构中转发和控制平面的紧密耦合通常导致过度复杂的控制平面和复杂的网络管理。众所周知的是，这对新协议和技术发展造成大的负担和高障碍。尽管线路速度、端口密度和性能快速改进，网络控制平面机制已经以比转发平面机制更慢得多的速度发展。
[0005]在分离式体系结构网络中，控制器从交换机收集信息，并且计算和分布适当的转发决定到交换机。控制器和交换机使用协议来传递和交换信息。此类协议的示例是OpenFlow (参阅OpenFlow 1.1规范),它提供开放和标准的方法以便交换机与控制器进行通信，并且它在学界和业界都引起了相当大的关注。
【发明内容】
[0006]一种由充当分离式体系结构网络中交换机的网络元件实现的方法使得交换机能够提供高速分组处理和OpenFlow不支持的增强网络功能性。交换机通过交换机的输入端口接收来自网络的分组，并且对照流表中的表条目匹配分组中的报头字段以识别要采取的动作。流表是OpenFlow管道的一部分。识别的动作是引导分组到交换机中指定的处理单元。OpenFlow管道将分组经交换机中的通信信道转发到指定的处理单元。指定的处理单元通过增强网络功能性处理分组，并且在通过交换机的出口端口将分组传送到网络之前，将分组注入回流表之一。
[0007]网络元件充当包括耦合到交换机集合的控制器的分离式体系结构网络中的交换机。交换机提供高速分组处理和OpenFlow不支持的增强网络功能性。网络元件包括通信信道、处理核的第一集合、入口端口、处理核的第二集合及出口端口。通信信道耦合到包括流表集合的OpenFlow管道，并且每个流表包括表条目集合。处理核的第一集合经通信信道耦合到OpenFlow管道以执行处理单元集合的操作。每个处理单元可操作以通过增强网络功能性处理分组，并且将分组注入回OpenFlow管道中的流表之一。入口端口稱合到OpenFlow管道以接收来自网络的分组。处理核的第二集合耦合到通信信道、处理核的第一集合及入口端口以执行OpenFlow管道的操作。OpenFlow管道要对照表条目匹配分组中的一个或更多个报头字段，以将匹配表条目中的动作识别为将分组引导到指定的处理单元，以及将分组转发到指定的处理单元以便进行处理。出口端口耦合到OpenFlow管道以将分组传送到网络。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]本发明通过示例方式而不是限制的方式在附图的图形中示出，图中相似的标号表示类似的元件。应注意的是，在此公开内容中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定为相同的实施例，并且此类引用意指至少一个。此外，结合实施例描述某个特定特征、结构或特性时，应认为结合无论是否明确描述的其它实施例来影响此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。
[0009]图1是基于OpenFlow的分离式体系结构网络的示例体系结构的一个实施例的图。
[0010]图2是包括多个处理单元的增强交换机的一个实施例的图。
[0011]图3A和3B是示出根据本发明的实施例在增强交换机中处理单元的识别的图。
[0012]图4是根据本发明的实施例由增强交换机的处理单元执行的一个示例功能性的图。
[0013]图5是根据本发明的实施例由增强交换机的处理单元执行的一个示例功能性的图。
[0014]图6是用于执行增 强交换机功能的方法的一个实施例的流程图。
[0015]图7是由处理单元为分组处理而执行的方法的一个实施例的流程图。
[0016]图8是由处理单元为生成消息而执行的方法的一个实施例的流程图。
[0017]图9是在其上可实现增强交换机的多核处理器的一实施例的框图。
【具体实施方式】
[0018]在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，理解的是，实践本发明的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细示出以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本发明。通过包括的描述，本领域技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。
[0019]附图中所示技术可使用一个或更多个电子装置(例如，终端站、网络元件、服务器或类似电子装置)上存储和执行的代码和/或数据来实现。此类电子装置使用非暂时性机器可读或计算机可读媒体，例如非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体(例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置及相变存储器)存储和传递(在内部和/或通过网络与其它电子装置)代码和数据。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或更多个存储装置、用户输入/输出装置(例如，键盘、触摸屏和/或显示器)和网络连接的一个或更多个其它组件的一个或更多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或更多个总线和桥接器(也称为总线控制器)。存储装置表示一个或多个非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体和非暂时性机器可读或计算机可读通信媒体。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或更多个处理器的集合上执行。当然，本发明的实施例的一个或更多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
[0020]如本文中使用的，网络元件(例如，路由器、交换器、桥接器或类似连网装置)是一件连网设备，包括硬件和软件，其在通信上与网络上的其它设备(例如，其它网络元件、计算机终端站或类似连网装置)互连。一些网络元件是“多服务网络元件”，其为多个连网功能(例如，路由选择、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、多播和/或订户管理)提供支持和/或为多个应用服务(例如，数据收集)提供支持。
[0021]在下面的说明和权利要求中，可使用术语“耦合”和“连接”及其衍生词。应理解，这些术语无意做为彼此的同义词。“耦合”用于指示可相互直接物理或电接触或不直接物理或电接触的两个或更多个元件相互协作或交互。“连接”用于指示在相互耦合的两个或更多个元件之间通信的建立。
[0022]本发明的实施例提供高度有效的增强交换机功能。功能是“增强”的，这是因为它们不受当前OpenFlow规范(例如,OpenFlow 1.1规范)支持。功能是交换机功能，这是因为它们由数据路径上的增强交换机执行。如本文中描述的，增强交换机指包括OpenFlow管道并且增强以包括一个或更多个处理单元的OpenFlow交换机。增强交换机能够不但处理OpenFlow数据路径业务,而且处理当前OpenFlow规范不支持的网络功能性,如伪线、在多标签协议交换传输(MLPS-TP)网络或不同网络上实现的操作、管理和维护(OAM)功能、虚拟专用局域网服务(VPLS)及诸如此类。
[0023]常规OpenFlow交换机不支持任何OAM机制。相反，控制器负责0ΑΜ，包括发送和接收分组以进行故障检 测和恢复。这能够导致链路故障恢复中的高延迟，并且因此网络收敛时间对于许多运营商可能变得不可接受。本发明的实施例在数据路径上推送一些高频(例如，时间敏感)处理以保持电信公司(telco)等级要求。本发明的实施例提供一种处理机制，包括与OpenFlow管道一起工作以实现高吞吐量和低等待时间分组处理的一个或更多个处理单元。
[0024]本文中所述处理单元是根据需要改变分组并且将它们重新提交到OpenFlow管道的分组处理功能块。这些处理单元能够映射到多核处理器芯片，如64核Tilera?处理器芯片或其它多核处理芯片，因此形成多核使能的基于OpenFlow的增强交换机以支持范围广泛的网络功能。
[0025]图1是示出根据本发明的一个实施例的分组交换网络域100的框图。分组交换网络域100包括耦合到多个增强交换机140A-E的控制器110。如本文中所述，分组交换网络域100是在单个控制器控制下的分组交换网络的一部分。分组交换网络域100具有分离式体系结构，其中，控制平面(由控制器110表示)与数据转发平面(由增强交换机140A-E表示)分离。每个增强交换机140A-E执行分组转发和网络功能，利用包括流表集合的OpenFlow管道以便进行分组处理。OpenFlow管道能够根据OpenFlow 1.1规范实现。
[0026]每个增强交换机140A-E能够经直接链路或一个或更多个其它增强交换机140A-E与控制器110进行通信。增强交换机之一(例如，140A)用作入口交换机，分组通过它进入分组交换网络域100，并且另一增强交换机(例如，140B)用作出口交换机，分组通过它退出分组交换网络域100。
[0027]除OpenFlow 1.1规范指定的功能性外，每个增强交换机140A-E也支持OpenFlow1.1规范不支持的网络功能。[0028]本发明的实施例在诸如一个或更多个增强交换机140A-E的网络元件中实现。增强交换机140A-E的示例在图2中示为增强交换机140。增强交换机140能够是图1的增强交换机104A-E的任何一个。
[0029]在一个实施例中，增强交换机140从入口端口 230接收分组，并且将通过出口端口240将它们传送到网络连接集合。在本文中使用时“集合”指任何正整数数量的项目，包括一个项目。这两个端口 230、240 —起运行以允许使用任何数量的链路或链路的组合，通过网络与任何数量的其它装置进行通信。
[0030]增强交换机140包括在入口端口 230与出口端口 240之间的OpenFlow管道290。OpenFlow管道290由流表260的序列形成。流表260能够根据OpenFlow定义的协议，由与增强交换机140相关联的控制器(例如，控制器110)编程。当输入分组到达增强交换机140时，比较分组的报头信息和/或输入端口和流表的条目。作为在第一流表中匹配分组的结果，分组能够被更新，通过端口发出，或发送到后续表以便进行进一步处理。元数据能够在每个流表中处理期间被指派到分组，并且传递到后续表。分组能够由OpenFlow管道290中的每个表格处理，或者能够转发到OpenFlow管道290中的端口或任何特定表，由此绕过中间表的处理。
[0031]每个流表260包括条目集合(例如，表条目280)，其中，每个条目描述具有以下三个字段的分组处理备选:匹配字段、计数器和动作。匹配字段是指定要执行的动作所处的环境的规则。例如，规则能够指定如果分组报头字段(例如，以太网报头字段、MPLS报头字段、IP报头字段等)匹配给定值，则应采取对应动作。动作能够由动作执行逻辑270执行。在应用动作的每个实例中，更新对应计数器。
[0032]增强交换机104也包括管理端口 250以便与其相关联控制器110进行通信。来自控制器110的OpenFlow控制消息和到控制器110的OpenFlow消息能够通过管理端口 250传送。
[0033]根据本发明的一个实施例，增强交换机140包括经通信信道255耦合到OpenFlow管道290的处理单元220的集合(在图2中示为“PU”)。通信信道255能够包括链路集合，并且每个处理单元220耦合到至少一个链路。处理单元220执行在数据路径上的分组处理。每个处理单元220具有至少以下性质:
?它通过标识符识别，标识符能够由任何一个流表260用于将分组转发给它。
[0034].它能够链接到另一处理单元220。
[0035].它能够具有父处理单元220和/或子处理单元220以形成分层结构。
[0036].它能够将分组注入回任何流表260。
[0037].它能够从诸如出口端口 240和管理端口 250的物理端口发送分组。
[0038]取决于应用程序要求，处理单元220能够配置成执行链接，管道输送，嵌套，解嵌套及其它复杂的操作。添加处理单元220到增强交换机140不但提供在数据路径上的时间敏感处理，而且允许为将来协议添加供应商特定的扩展。
[0039]在图2的实施例中，示出并且讨论了与理解交换机处理相关的那些组件，同时为清晰起见，省略其它组件。处理单元220能够是专用于处理数据分组的转发和处理的任何数量的模块。每个处理 单元220能够编程成执行任何指定的网络功能。
[0040]图3A和3B示出在增强交换机140中流表220的条目310、330的两个实施例。参照图3A，表条目310包括匹配字段311，该字段能够指示诸如以太网报头字段、MPLS报头字段、因特网协议(IP)报头字段及诸如此类的分组报头字段的给定值。表条目310也包括动作字段312，该字段指示如果具有匹配字段的分组(例如，分组的报头字段的值匹配在匹配字段311中存储的报头字段值)到达，则引导分组到特定处理单元220 (例如，具有标识符N的处理单元220)。参照图3B，表条目330包括默认值331和动作字段332，动作字段332指示如果分组的报头字段值不匹配任何表条目，则将引导分组到具有标识符K的处理单元。默认值331能够是任何预确定的值。表条目310、330识别需要由处理单元220进一步处理的那些分组。
[0041]处理单元220能够执行范围广泛的功能，并且能够根据应用程序要求配置到各种互连拓扑中。在下述内容中，描述了两种特定功能，伪线和MPLS-TP 0ΑΜ。
[0042]伪线功能
在描述使用处理单元220执行伪线功能之前，解释伪线的一些基本概念可有所帮助。伪线是通过分组交换网络的端对端连接的仿真。从客户边缘设备(CE)角度而言，伪线被表征为所选服务的非共享链路或电路。
[0043]具体而言，边缘到边缘伪线仿真(PWE3)被定义为仿真服务提供商边缘到边缘连接的机制，包括通过分组交换网络的电信服务(如Tl租赁线路或帧中继)的基本属性。PWE3定义封装层、携带各种有效负载类型的方法及到伪线多路分配器层的接口。其它层能够通过分组交换网络由诸如第2层隧穿协议(L2TP)或MPLS的隧穿方法提供。为讨论简明起见，在下面的描述中讨论与MPLS分组交换网络连接的伪线。
[0044]PWE3定义用于区分伪线有效负载和通过MPLS分组交换网络携带的IP有效负载的控制字。控制字的使用是可选的。控制字能够用于保持分组排序。控制字也能够用于将OAM分组标记为称为伪线关联信道(ACH)的附加分组报头。伪线ACH指示OAM分组要由适当的OAM功能处理而不是转发到附接电路。
[0045]图4示出由处理单元执行的伪线操作的一实施例。特定处理单元(例如，图2的处理单元220之一)被指定为伪线处理组件，负责处理控制字(如果有)和伪线标签。产生的分组能够发送回始发流表或另一流表以便进行进一步处理。此处理单元根据其驻留在入口处理元件(PE)(例如，图1的增强交换机140A)还是出口 PE (例如，图1的增强交换机140B)中而实现不同角色。
[0046]用作入口 PE的增强交换机能够将至少两个标签(例如，MPLS标签460和隧道标签)和控制字450堆叠到分组报头中。在一些情形中，控制字450可以不是必需的，并且因此可在分组报头中不存在。在一个实施例中，入口 PE能够执行以下序列的操作:(1)以太网分组到达表O (例如，图2的流220之一)。(2)在输入端口和第2层报头上执行OpenFlow匹配。(3)将分组发送到具有指定用于入口伪线处理的给定标识符(例如，标识符“X”)的处理单元。(4)处理单元通过在伴随分组的以太网报头前添加MPLS标签，重新形成第2层分组。处理单元也可添加控制字到分组。它也在MPLS标签前预先考虑伴随分组的相同以太网报头，使得OpenFlow管道中的流表能够识别分组。(5)处理单元将分组发送回表0，将分组识别为来自处理单元标识符“X”。(6)表O对照进入端口 “X”匹配分组的MPLS标签，并且压入(push)另一标签(例如，隧道标签)。(7)分组被发送到下一流表，或者直接继续到出口端口以便在伪线上发送。[0047]用作出口 PE的增强交换机能够弹出由入口 PE压入的两个标签(例如，隧道标签和MPLS标签460)。在接收具有控制字的分组时，出口 PE也能够处理用于分组的控制字450(例如，序列号处理)。出口 PE然后在正确的端口上转发第2层分组。在一个实施例中，出口 PE执行以下序列的操作:(I)以太网分组到达表O。(2)在进入端口和分组的MPLS标签上执行OpenFlow匹配。(3)将外标签(例如，隧道标签)弹出并且写到与分组相关联的元数据。(4)将分组发送到表1。(5)在下一标签和元数据上执行OpenFlow匹配。(6)将分组发送到具有指定用于出口伪线处理的给定标识符(例如，标识符“Y”)的处理单元。(7)处理单元“Y”弹出MPLS标签并且执行控制字处理。例如，处理单元能够实现序列号算法以确定进入分组是否以正确顺序到达。(8)处理单元将原始的以太网分组发送回OpenFlow管道，将分组识别为来自处理单元 标识符“Y”。O)使用当前OpenFlow协议在伪线上发送分组。
[0048]MPLS-TP OAM 功能
OAM是传输网络中的一个重要和基本的功能性。传输OAM套件支持快速检测造成服务级别协议(SLA)违反的故障并且能够在检测时定位此类故障。它提供远程故障的快速指示，以便能够触发路径保护。它也提供非侵入方式以检测服务质量下降，如分组丢失的增加，这又将造成SLA违反。OAM套件具有连续(前摄)和按需(反应)功能。在MPLS-TP中实现的OAM功能包括:连续性检测、故障定位、远程完整性、警报抑制及性能监视。
[0049]如上面结合伪线处理所讨论的，OAM分组能够标记有称为伪线关联信道(ACH)的附加分组报头，该报头指示它们要由适当的OAM功能处理而不是转发到附接电路。ACH的概念能够归纳为通用ACH (G-ACH)，并且不但适用于伪线，而且适用于MPLS-TP中定义的MPLS-TP标签交换路径(LSP)和段。G-ACH是为OAM分组提供多路分配器功能的分组报头，从而识别它们并且因此允许分组的适当处理。为进一步增强此机制的灵活性和可扩展性，时间长度值(TLV)集合也能够定义成将用于OAM分组处理所必需的上下文信息编码。在MPLS-TP中用于OAM分组的分组报头在图5中示为G-ACH消息500，它包括LSP标签510、通用关联标签(GAL) 520、G-ACH报头530、ACH-TLV 540及有效负载550。一些字段可以是可选的；例如，可从G-ACH消息500省略ACH-TLV 540。一些字段可使用预确定的值指示G-ACH报头的存在；例如，GAL 520的值13能够是G-ACH报头的指示。
[0050]图5示出由具有标识符K的指定处理单元用于生成G-ACH消息500的机制的一实施例。在生成G-ACH消息500后，处理单元将消息注入回OpenFlow管道中的流表260之一，该流表能够压入另外的标签(例如，上述伪线和隧道标签)以形成分组，并且然后将分组发出到网络连接。例如，处理单元能够被指定为双向转发检测(BFD)分组生成器，它每秒生成一个BFD分组。处理单元能够在BFD分组的定时字段中填入必需的G-ACH TLV和GAL MPLS标签。
[0051]在一些实施例中，增强交换机能够包括一个或更多个处理单元以处理具有G-ACH报头的OAM分组。例如，在OAM分组到达服务于管理端点(MEP)的增强交换机时，弹出LSP标签510，并且显露GAL 520 (例如，具有标签值13)。GAL 520的标签值13指示存在G-ACH报头时，分组要转发到指定用于处理G-ACH消息的处理单元。MEP确保OAM分组不转发到MEP外，而是由适当的OAM功能处理。
[0052]图6是由增强交换机(例如，图1和2的增强交换机140)执行的方法的一个实施例的流程图。增强交换机通过交换机的入口端口接收来自网络的分组(框610)。增强交换机中的OpenFlow管道对照在其流表中的表条目，匹配分组中的一个或更多个报头字段以识别要采取的动作(框620)。识别的动作指定分组要引导到交换机中指定的处理单元(框630)。OpenFlow管道将分组经交换机中的通信信道转发到指定的处理单元(框640)。通过增强网络功能性，即，当前OpenFlow规范(例如，OpenFlow 1.1规范)不支持的功能性,指定的处理单元处理分组(框650)。在分组处理后，在通过交换机的出口端口将分组传送到网络前，指定的处理单元将处理的分组注入回流表之一(框660)。
[0053]图7是由处理单元为分组处理而执行的方法的一个实施例的流程图。处理单元(例如，图2的处理单元220之一)经交换机中的通信信道接收来自OpenFlow管道的分组(框710)。处理单元根据当前OpenFlow规范(例如,OpenFlow 1.1规范)未定义的给定协议(例如，伪线、MPLS-TP OAM功能等)处理分组(框720)。在处理分组后，处理单元将处理的分组发送回OpenFlow管道以便进行进一步处理，或者发送到交换机的出口端口以便传送(框730)。在一些实施例中，处理单元能够在将分组发送回OpenFlow管道前将处理的分组发送到另一处理单元以便进行当前OpenFlow规范(例如，OpenFlow 1.1规范)未定义的另外的处理操作。
[0054]图8是如结合图5所述，由处理单元为生成G-ACH消息而执行的方法的一个实施例的流程图。处理单元接收触发以生成G-ACH消息(框810)时，它根据给定协议(例如，MPLS-TP协议)生成G-ACH消息(框820)。生成G-ACH消息后，处理单元将生成的G-ACH消息发送到OpenFlow管道以便进行进一步处理，或者发送到交换机的出口端口以便传送(框830)。
[0055]图9是能够用于实现增强交换机140的硬件平台的一个实施例的框图。硬件平台包括在二维阵列中的多个可编程核950。核950经诸如网状网络的通信链路980互连。在一个实施例中，硬件平台能 够由包含64个核的Ti I era?处理芯片实现。硬件平台也包括存储器接口 930、网络接口 910 (例如，用于接收进入分组)和网络接口 920 (例如，用于传送外出分组)。
[0056]在一个实施例中，一些核950能够配置为OpenFlow管道970，执行上面结合图2的OpenFlow管道290所述的功能。其它核950能够配置为处理单元960，执行上面结合图2的处理单元220所述的功能。取决于需要的处理单元的数量，每个核950能够映射到一个或更多个处理单元。在一个实施例中，能够指派专用核以处理分组入口、OpenFlow表查找、动作执行及分组出口。通过网状网络能够有效地交换在处理单元960与OpenFlow管道970之间的信息。
[0057]图6-8的流程图的操作已参照图1和2的示范实施例描述。然而，应理解，图6-8的流程图的操作能由参照图1和2所述实施例外的本发明的其它实施例执行，并且参照图1和2所述实施例能执行与参照流程图所述的那些操作不同的操作。虽然图6-8的流程图示出本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但应理解，此类顺序是示范性的(例如，备选实施例可以用不同的顺序执行操作，组合某些操作，重叠某些操作等)。
[0058]如本文中所述，增强交换机执行的操作可指诸如配置成执行某些操作或者具有预确定的功能性或在非暂时性计算机可读存储媒体中包含的存储器中存储的软件指令的专用集成电路(ASIC)的硬件的特定配置。因此，附图中所示技术可使用一个或多个电子装置(例如，终端站、网络元件)上存储和执行的代码和数据来实现。此类电子装置使用计算机可读媒体，例如非暂时性计算机可读存储媒体(例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置、相变存储器)和暂时性计算机可读通信媒体(例如，电气、光学、声学或其它形式传播信号-如载波、红外信号、数字信号)来存储和传递(在内部和/或通过网络与其它电子装置)代码和数据。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或多个存储装置(非暂时性机器可读存储媒体)、用户输入/输出装置(例如，键盘、触摸屏和/或显示器)和网络连接的一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或更多个总线和桥接器(也称为总线控制器)。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或更多个处理器的集合上执行。本发明的实施例的一个或更多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
[0059]要理解的是，上述描述旨在是说明性而不是限制性的。在阅读和理解上述描述后，许多其它实施例对本领域的技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应参照所附权利要求以及此类权利要 求被授权的等同的完全范围来确定。
【权利要求】
1.一种由充当包括耦合到多个交换机的控制器的分离式体系结构网络中的交换机的网络元件实现的方法，所述方法使得所述交换机能够提供高速分组处理和OpenFlow不支持的增强网络功能性，所述方法包括以下步骤: 通过所述交换机的输入端口由所述交换机接收来自网络的分组； 对照流表集合中的表条目集合，匹配所述分组中的一个或更多个报头字段以识别要采取的动作，所述流表集合是OpenFlow管道的一部分； 将匹配表条目中的所述动作识别为引导所述分组到所述交换机中处理单元的集合中的一个指定的处理单元； 经所述交换机中的通信信道，从所述OpenFlow管道将所述分组转发到所述指定的处理单元； 由所述指定的处理单元通过所述增强网络功能性处理所述分组；以及在通过所述交换机的出口端口将所述分组传送到所述网络之前，将所述分组注入回所述流表之一O
2.如权利要求1所述的方法，其中处理所述分组的所述步骤包括根据伪线协议在所述分组的以太网报头前插入多协议标签交换(MPLS)标签的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中处理所述分组的所述步骤包括根据伪线协议在所述分组的以太网报 头前插入控制字的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤: 由第二指定的处理单元根据MPLS传输简档(MPLS-TP)协议生成通用关联信道(G-ACH)消息；以及 将所述G-ACH消息注入所述OpenFlow管道用于进一步处理。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述G-ACH消息是操作、管理和维护(OAM)分组。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述处理单元中的每个具有相互不同的可配置功能性。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述处理单元经可配置通信链路互连以形成分层结构。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述处理单元经可配置通信链路互连以形成链。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述处理单元中的每个在多核处理器中的一个或更多个核上运行。
10.一种充当包括耦合到交换机集合的控制器的分离式体系结构网络中的交换机的网络元件，所述交换机提供高速分组处理和OpenFlow不支持的增强网络功能性，所述网络元件包括: 通信信道，耦合到包括流表集合的OpenFlow管道，并且所述流表中的每个包括表条目集合; 处理核的第一集合，经所述通信信道耦合到所述OpenFlow管道以执行所述处理单元集合的操作，所述处理单元中的每个可操作以通过所述增强网络功能性处理分组，并且将所述分组注入回所述OpenFlow管道中的所述流表之一； 入口端口，耦合到所述OpenFlow管道以接收来自网络的分组； 处理核的第二集合，耦合到所述通信信道、处理核的所述第一集合和所述入口端口，以执行所述OpenFlow管道的操作，所述OpenFlow管道对照所述表条目匹配所述分组中的一个或更多个报头字段，以将匹配表条目中的动作识别为将所述分组引导到所述处理单元的一个指定的处理单元，以及将所述分组转发到所述指定的处理单元用于处理；以及出口端口，耦合到所述OpenFlow管道以将所述分组传送到所述网络。
11.如权利要求10的网络元件，其中所述指定的处理单元包括处理核的所述第一集合中的一个或更多个处理核以根据伪线协议在所述分组的以太网报头前插入多协议标签交换(MPLS)标签。
12.如权利要求10的网络元件，其中所述指定的处理单元包括处理核的所述第一集合中的一个或更多个处理核以根据伪线协议在所述分组的以太网报头前插入控制字。
13.如权利要求10所述的网络元件，其中处理单元的所述集合包括第二指定的处理单元，所述第二指定的处理单元包括一个或更多个处理核以根据MPLS传输简档(MPLS-TP)协议生成通用关联信道(G-ACH)消息，以及将所述G-ACH消息注入所述OpenFlow管道用于进一步处理。
14.如权利要求13所述的网络元件，其中所述G-ACH消息是操作、管理和维护(OAM)分组。
15.如权利要求10所述的网络元件，其中处理单元的所述集合中的每个具有相互不同的可配置功能性。
16.如权利要求10所述的网络元件，其中处理单元的所述集合经可配置通信链路互连以形成分层结构。
17.如权利要求10所述的网络元件，其中处理单元的所述集合经可配置通信链路互连以形成链。
18.如权利要求10所述的网络元件，其中处理单元的所述集合经可配置网状连接互连。
【文档编号】H04L12/801GK104025522SQ201380005079
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年1月4日 优先权日:2012年1月9日
【发明者】R.米什拉, L.贝利沃 申请人:瑞典爱立信有限公司