软件定义网络的网络元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及软件定义网络“SDN”。更特别地，本发明涉及用于软件定义网络的网络元件。此外，本发明涉及一种用于管理网络定义网络的网络元件中的数据的方法。此外，本发明涉及一种用于软件定义网络的网络元件的计算机程序。
【背景技术】
[0002]软件定义网络是用于数据传输网络的新兴架构。在软件定义网络“SDN”中，控制平面与数据平面分离，使得在可以与网络元件分离的一个或多个控制器中实现控制平面并在网络元件中实现数据平面。网络元件可以是例如网际协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”节点、分组光学交换机和/或以太网交换机。每个网络元件可由单个设备或多个设备的组合组成。通常，软件定义网络允许交换和/或路由策略的快速实验和优化及对先前被关闭且为专有的网络元件的内部结构的外部访问。
[0003]软件定义网络“SDN”的一个或多个控制器适合于配置网络元件，使得网络元件能够作为软件定义网络的节点进行操作。当配置网络元件时，控制器向网络元件发送配置数据，借助于该配置数据，网络元件构造用于转发数据的可编程数据路径。可编程数据路径包括一个或多个查找表，借助于该查找表，网络元件能够作为软件定义网络的一部分进行操作。可以根据例如OpenFlow协议或转发和控制元件分离“ForCES”协议来构造软件定义数据路径。从由开放网络基金会“0NF”管理的OpenFlow交换机规范可以找到关于OpenFlow的更多细节，并且可以从因特网工程任务组〃IETF〃、网络工作组的意见请求“RFC，，:3746 “Forwarding and Control Element Separat1n” 找到关于 ForCES 的更多细
-K-T。
[0004]然而，在许多情况下，需要混合式网络元件，其中保持上文提出的基于软件定义网络的可编程数据路径和传统固定功能数据路径两者以用于转发数据。固定功能数据路径可以支持例如一个或多个开放系统互连“0SI”模型层3 “L3”网络层协议、一个或多个OSI L2数据链路层协议和/或多协议标签交换“MPLS”协议。一个或多个L3网络层路由协议可包括例如网际协议“IP”，并且一个或多个L2数据链路层交换协议可包括例如以太网协议。固定功能数据路径可以包括例如网际协议转发表、访问控制列表“ACL”过滤器以及用于固定功能动作的其他实体。
[0005]然而，上述种类的混合式网络元件并不是没有挑战。挑战中的一个与在其中首先在上述数据路径中的一个中管理正在管理的数据且然后发觉对于与在考虑中的数据有关的进一步动作而言需要由数据路径中的另一个提供的功能的情况下从可编程数据路径切换至固定功能数据路径的需要有关。在传统混合式网络元件中，通过从可编程数据路径的结尾切换至固定功能数据路径的开头来实现从可编程数据路径到固定功能数据路径的转移。始终到固定功能数据路径的开头的切换对网络处理单元“NPU”和/或用于实现固定功能数据路径的其他硬件加载。通常不支持在从固定功能数据路径到可编程数据路径的相反方向上的切换。
【发明内容】
[0006]下面提出了简化的概要以便提供各种发明实施例的某些方面的基本理解。概要并不是本发明的全面概述。其既不意图识别本发明的关键或要紧元素，也不意图描述本发明的范围。以下概要仅仅以简化的形式提出了本发明的某些概念作为举例说明本发明的实施例的更详细描述的前奏。
[0007]根据本发明，提供了一种用于软件定义网络的新网络元件。该网络元件可以是例如网际协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”交换机、分组光学交换机和/或以太网交换机。根据本发明的网络元件包括用于接收和发射数据的数据传输接口和处理系统，其适于:
[0008]一根据从软件定义网络的控制器接收到的配置数据来构造用于管理要转发的第一数据的软件定义数据路径，软件定义数据路径包括用于选择软件定义动作的查找表，并且软件定义动作中的一个或多个修改与第一数据相关联的第一元数据，
[0009]一根据在网络元件处接收到的转发参数数据来配置用于管理要转发的第二数据的固定功能数据路径，该固定功能数据路径定义固定功能动作，并且该固定功能动作中的一个或多个修改与第二数据相关联的第二元数据，
[0010]一响应于与转发第一数据相结合地执行固定功能动作中的一个或多个的需要，将与由软件定义数据路径管理的第一数据相关联的第一元数据转换成适合于固定功能数据路径的数据格式，
[0011]一在管理第一数据时至少部分地基于查找表中的哪一个最近被访问来从固定功能动作之中确定固定功能动作中的一个固定功能动作，以及
[0012]—控制固定功能动作中的所确定的固定功能动作被执行，以便发起至少部分地根据已转换的第一元数据来执行所需的一个或多个固定功能动作。
[0013]由于在从基于软件定义网络的软件定义数据路径切换至固定功能数据路径之前转换元数据，所以不需要始终切换至固定功能数据路径的开头，而是可以在固定功能数据路径的期望点处继续操作。因此，当从可编程数据路径切换至固定功能数据路径时可以减少实现固定功能数据路径的硬件的加载。
[0014]在本文中，术语“固定功能”意指其中参数值可改变但其被另外预先确定的功能。示例性固定功能动作是网际协议“IP”地址查找，其可以适于借助于适当的路由和转发数据而对应于期望的转发表，所述适当的路由和转发数据表示用于配置固定功能数据路径的转发参数数据的示例。
[0015]在根据本发明的示例性且非限制性实施例的网络元件中，处理系统适于使得能够以相应的方式从固定功能数据路径切换至软件定义数据路径。
[0016]根据本发明，还提供了一种用于管理软件定义网络的网络元件中的数据的新方法。根据本发明的方法包括:
[0017]一根据从软件定义网络的控制器接收到的配置数据来保持用于管理要转发的第一数据的软件定义数据路径，软件定义数据路径包括用于选择软件定义动作的查找表，并且软件定义动作中的一个或多个修改与第一数据相关联的第一元数据，
[0018]一根据在网络元件处接收到的转发参数数据来保持用于管理要转发的第二数据的固定功能数据路径，该固定功能数据路径定义固定功能动作，并且该固定功能动作中的一个或多个修改与第二数据相关联的第二元数据，
[0019]一响应于与转发第一数据相结合地执行固定功能动作中的一个或多个的需要，将与由软件定义数据路径管理的第一数据相关联的第一元数据转换成适合于固定功能数据路径的数据格式，
[0020]一至少部分地基于当管理第一数据时查找表中的哪一个最近被访问来从固定功能动作之中确定固定功能动作中的一个固定功能动作，以及
[0021]—控制固定功能动作中的所确定的固定功能动作被执行，以便发起至少部分地根据已转换的第一元数据来执行所需的一个或多个固定功能动作。
[0022]根据本发明，还提供了一种用于软件定义网络的网络元件的新计算机程序。根据本发明的计算机程序包括计算机可执行指令，其用于控制网络元件的可编程处理系统以:
[0023]一根据从软件定义网络的控制器接收到的配置数据来构造用于管理要转发的第一数据的软件定义数据路径，软件定义数据路径包括用于选择软件定义动作的查找表，并且软件定义动作中的一个或多个修改与第一数据相关联的第一元数据，
[0024]一根据在网络元件处接收到的转发参数数据来配置用于管理要转发的第二数据的固定功能数据路径，该固定功能数据路径定义固定功能动作，并且该固定功能动作中的一个或多个修改与第二数据相关联的第二元数据，
[0025]一响应于与转发第一数据相结合地执行固定功能动作中的一个或多个的需要，将与由软件定义数据路径管理的第一数据相关联的第一元数据转换成适合于固定功能数据路径的数据格式，
[0026]一至少部分地基于当管理第一数据时查找表中的哪一个最近被访问来从固定功能动作之中确定固定功能动作中的一个固定功能动作，以及
[0027]—控制固定功能动作中的所确定的固定功能动作被执行，以便发起至少部分地根据已转换的第一元数据来执行所需的一个或多个固定功能动作被执行。
[0028]根据本发明，还提供了一种新的计算机程序产品。该计算机程序产品包括非易失性计算机可读介质，例如紧凑式磁盘“CD”，编码有根据本发明的计算机程序。
[0029]在所附从属权利要求中描述了本发明的许多示例性且非限制性实施例。
[0030]当结合附图来阅读时，根据特定示例性实施例的以下描述，将最好地理解关于构造和操作方法两者的本发明的各种示例性且非限制性实施