通信系统、控制设备、通信方法、控制方法和程序的制作方法

通信系统、控制设备、通信方法、控制方法和程序的制作方法
【专利摘要】尚未针对由控制设备来集中控制通信设备的系统建立针对多个控制设备的操作管理方法。通信系统包括：多个控制设备，所述控制装置确定分组操控操作；多个分组处理装置，所述分组处理装置根据所述控制设备通知的分组操控操作来处理分组；指派装置，所述指派装置针对所述分组处理装置中的每一个分组处理装置，指派控制有关的分组处理装置的控制设备；以及，数据库，所述数据库由所述多个控制设备共享，并存储与所述分组操控操作有关的信息；其中所述控制设备中的每一个控制设备查阅所述数据库，以确定所述分组操控操作。
【专利说明】通信系统、控制设备、通信方法、控制方法和程序
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明基于2012年6月14日提交的日本专利申请N0.2012-135031并要求其优先权,通过引用将其公开内容全部并入本文。

【技术领域】
[0003]本发明涉及通信系统、控制设备、通信方法、控制方法和程序，并涉及根据控制设备的控制来处理分组的通信系统、控制设备、通信方法、控制方法和程序。

【背景技术】
[0004]近年来，已经提出了计算机执行对通信设备(例如交换机或路由器)的分组转发的集中控制的技术。
[0005]专利文献I公开了通信系统中的交换机根据控制设备通知的指令来处理分组的技术。控制设备执行对通信系统中的多个交换机的集中控制。
[0006]非专利文献I公开了多个控制设备共享对通信系统中的多个交换机的控制的技术。
[0007][引用文献列表]
[0008][专利文献]
[0009][PTL I]:国际公开 N0.2008/095010
[0010][非专利文献]
[0011][NPL I]:Rob Sherwood 及其他 6 人:"FlowVisor:A Network Virtualizat1nLayer"，[在线的]，[2012年5月28日进行的搜索]，互联网地址:
[0012]〈URL:
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【发明内容】

[0014][技术问题]
[0015]通过引用将上述专利文献和非专利文献的公开内容整体并入本说明书。当像专利文献I中一样，控制设备执行对多个通信设备(交换机、路由器等)的集中控制时，控制设备上的负荷可能增加。控制设备上的负荷增加可导致通信系统的性能恶化。
[0016]非专利文献I公开了由多个控制设备共享对通信设备的控制，然而关于避免控制设备故障等，没有公开促进多个控制设备的操作管理的配置。
[0017][问题的解决方案]
[0018]根据本发明的第一方案，提供了一种通信系统，包括:多个控制设备，所述控制设备确定分组操控操作(分组处理规则)；多个分组处理装置，所述分组处理装置根据所述控制设备通知的分组操控操作来处理分组；指派装置，所述指派装置向所述多个分组处理装置中的每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备；以及数据库，所述数据库由所述多个控制设备共享，并存储与所述分组操控操作有关的信息；其中所述控制设备中的每个控制设备查阅所述数据库，以确定所述分组操控操作。
[0019]根据本发明的第二方案，提供了一种控制分组处理的控制设备，包括:第一装置，所述第一装置查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，并确定与所述分组的处理方法有关的分组操控操作；以及第二装置，所述第二装置向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0020]根据本发明的第三方案，提供了一种通信方法，多个控制设备通过所述通信方法控制分组处理，所述通信方法包括:向多个分组处理装置中的每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备；由所述控制设备中的每个控制设备通过查阅所述多个控制设备共享的数据库来确定用于处理分组的分组操控操作；以及由所述控制设备中的每个控制设备向所指派的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0021]根据本发明的第四方案，提供了一种用于控制分组处理的控制设备的控制方法，包括:通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作；以及向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0022]根据本发明的第五方案，提供了一种在控制分组处理的控制设备中执行的程序，包括:通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作的处理；以及向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所述确定的分组操控操作的处理。该程序可被记录在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可以是非暂时性的。亦即，本公开可以实现为计算机程序产品。
[0023][本发明的技术效果]
[0024]本发明对控制设备上的负荷分布做出贡献，并便于多个控制设备的操作管理。

【专利附图】

【附图说明】
[0025]图1是示出第一示例性实施例的系统配置的示例的图。
[0026]图2是示出第一示例性实施例的操作示例的图。
[0027]图3是示出第一示例性实施例的操作示例的图。
[0028]图4是示出控制设备所查阅的数据库的示例的图。
[0029]图5是示出第一示例性实施例的操作示例的流程图。
[0030]图6是示出指派单元的配置示例的图。
[0031]图7是示出指派单元所拥有的数据库的示例的图。
[0032]图8是示出指派单元所拥有的数据库的示例的图。
[0033]图9是示出指派单元所拥有的数据库的示例的图。
[0034]图10是示出控制设备所查阅的数据库的示例的图。
[0035]图11是示出第三示例性实施例的操作示例的图。
[0036]图12是示出第三示例性实施例的操作示例的图。
[0037]图13是描述与第四示例性实施例有关的技术的图。
[0038]图14是描述与第四示例性实施例有关的技术的图。
[0039]图15是示出第四示例性实施例中的控制设备的配置示例的图。
[0040]图16是示出第四示例性实施例中的分组处理单元的配置示例的图。
[0041]图17是示出第四示例性实施例的操作示例的序列图。
[0042]图18是示出第五示例性实施例的系统配置的示例的图。
[0043]图19是示出第五示例性实施例的操作示例的图。

【具体实施方式】
[0044](第一示例性实施例)
[0045]图1示出了第一示例性实施例的通信系统的配置示例。图1是示例，且本公开的通信系统的配置不限于图1。
[0046]通信系统包括多个控制设备1、指派单元2、多个分组处理单元3、以及控制信息DB (数据库)4。各个控制设备I共享控制信息DB 4，并查阅控制信息DB 4以控制分组处理单元3。因为各个控制设备I共享数据库，所以各个控制设备I不需要存储用于控制分组处理单元的控制信息。因此，在切换作为控制目标的分组处理单元的情况下，或在替换已发生故障的控制设备I的情况下，相应的控制设备I不需要执行例如在控制设备之间移交控制信息之类的处理，且方便了控制设备的操作管理。
[0047]各个分组处理单元3根据控制设备I通知的分组操控操作(即，分组处理规则)来处理分组。例如，分组处理单元3根据控制设备I通知的分组操控操作来执行例如分组转发、分组报头重写以及分组丢弃之类的处理。要注意到的是，分组处理单元3例如是如交换机、路由器等通信设备。在分组处理单元3中，可以由软件来配置与例如交换机、路由器等通信设备等效的功能(虚拟交换机)。
[0048]图2示出了由控制设备I向分组处理单元3通知分组操控操作的示例。
[0049]此外，控制设备I例如向分组处理单元发送包括分组处理方法和用于识别作为该处理方法的目标的分组的条件(匹配规则)在内的分组操控操作。匹配规则例如是基于分组中包括的信息来标识的规则，例如，要发送给指定的目的地的分组或从指定的发送源发送的分组。
[0050]分组处理单元3根据与匹配规则对应的处理方法来处理符合匹配规则的分组。[0051 ] 指派单元2针对分组处理单元3中的每一个指派控制相关分组处理单元3的控制设备I。在图3的示例中，指派单元2例如将控制设备1-1指派给分组处理单元3-1。要注意到的是，指派单元2管理系统中出现的控制设备I和分组处理单元3。
[0052]要注意到的是，每当从分组处理单元3发送分组操控操作查询时，指派单元2可以确定要向分组处理单元3指派的控制设备I。此外，每当控制设备I向分组处理单元发送分组操控操作时，指派单元2可以确定与已经发送分组操控操作的控制设备I相对应的分组处理单元3。亦即，指派单元2可以基于任意触发将控制设备指派给相应的分组处理单元3。
[0053]指派单元2可以选择与控制设备I对应的多个分组处理单元3。
[0054]分组处理单元3根据由指派单元2指派的控制设备I通知的指令来处理分组。亦即，控制设备I可以仅控制指派单元2指派的分组处理单元3。要注意的是，指派单元2可以向控制设备I指派多个分组处理单元3。
[0055]指派单元2例如基于分组处理单元3的标识信息(例如，IP地址、数据路径ID等)向各个分组处理单元3指派对应的控制设备I。指派单元2例如指派控制设备1，以使得在每一个控制设备I之间分布负荷。例如，指派单元2通过循环方式向分组处理单元3分配控制设备I。
[0056]控制信息DB 4管理与各个控制设备I向所指派的分组处理单元3通知的分组操控操作有关的信息。要注意的是，控制信息DB 4是由多个数据库配置的，且该多个数据库可被各个控制设备I所共享。通过多个数据库的配置，控制信息DB 4具有冗余。
[0057]图4示出了控制信息DB 4存储的信息的示例。图4是示例，且控制信息DB 4存储的信息不限于图4所示。控制信息DB 4例如管理要向分组处理单元3通知的候选分组操控操作。此外，控制信息DB 4例如可管理由控制设备I使用来生成分组操控操作的信息(控制策略等)。
[0058]在图4的示例中，控制信息DB 4管理要向分组处理单元3通知的候选分组操控操作。各个分组操控操作例如包括匹配规则和处理方法。分组处理单元3根据分组操控操作中规定的处理方法来处理分组。分组处理单元3将匹配规则与接收到的分组进行比较。在接收到的分组与匹配规则匹配的情况下，分组处理单元3通过与匹配规则相对应的处理方法来处理接收到的分组。匹配规则例如是用于将分组识别为通信流的条件。通信流是由指定的条件标识的分组序列。匹配规则例如是基于分组中包括的信息来识别的规则，例如，要发送给指定的目的地的分组或从指定的发送源发送的分组。
[0059]各个控制设备I查阅控制信息DB 4，以确定要向所指派的分组处理单元3通知的分组操控操作。各个控制设备I可更新控制信息DB 4的内容。
[0060]图5是示出第一示例性实施例的操作示例的流程图。
[0061]指派单元2向分组处理单元3指派控制设备I (SI)。
[0062]控制设备I查阅由多个控制设备共享的控制信息DB 4，以确定用于对所指派的分组处理单元3的通知的分组操控操作(S2)。
[0063]控制设备I向分组处理单元3发送所确定的分组操控操作(S3)。分组处理单元3根据所指派的控制设备I通知的分组操控操作来处理分组。
[0064]因为在相应控制设备I所负责的数个分组处理单元3之间的分布，控制设备I上的负荷得到了分摊。
[0065]在控制设备I中发生故障的情况下，另一控制设备I例如替换已发生故障的控制设备I进行操作。在该情况下，该控制设备I可通过仅查阅共享的控制信息DB 4来替换已发生故障的控制设备I进行操作，且控制设备I不需要考虑例如从发生故障的控制设备I移交信息之类的操作。因此，在本示例性实施例中，可以容易地避免系统故障。
[0066](第二示例性实施例)
[0067]第二示例性实施例中的通信系统的配置示例与图1类似。
[0068]图6示出了与第二示例性实施例有关的指派单元2的配置示例。在第二示例性实施例中，给出指派单元2向分组处理单元3指派控制设备I的操作示例的描述。
[0069]指派单元2包括控制单元20和管理DB (数据库)21。
[0070]控制单元20查阅管理DB 21，以确定要向分组处理单元3指派的控制设备I。
[0071]图7示出了管理DB 21拥有的数据库的示例。管理DB 21拥有的数据库的配置不限于图7所示。
[0072]针对每个控制设备1，管理DB 21例如管理控制设备I上的负荷以及向控制设备I指派的分组处理单元3。控制单元20考虑每个控制设备I的负荷，以向分组处理单元3指派控制设备I。控制单元20例如向分组处理单元3指派具有最低负荷的控制设备I。要注意的是，管理DB 21可以管理每个控制设备的操作状态(例如，指示控制设备在操作中或被停止的状态)。
[0073]控制单元20例如在通信系统启动时或在将新的分组处理单元3添加到通信系统时查阅管理DB 21，并执行控制设备I的指派。当将新的控制设备I添加到通信系统时，控制单元20可以针对整个通信系统，改变关于分组处理单元3的控制设备I指派。
[0074]控制单元20可以查阅管理DB 21，以监视每个控制设备I的负荷情况，并动态地改变关于分组处理单元3的控制设备I指派。控制单元20例如动态地改变针对分组处理单元3的指派，以使得各个控制设备I上的负荷逼近整个系统的控制设备I的平均负荷。例如，在某个控制设备I上的负荷变得比各个控制设备的平均负荷高至少指定阈值时，控制单元20改变分组处理单元3的指派。此外，例如，在某个控制设备I上的负荷变得比各个控制设备的平均负荷低至少指定阈值时，控制单元20改变分组处理单元3的指派。
[0075]指派单元2可以基于与分组处理单元3的位置有关的信息来指派控制设备。
[0076]指派单元2可以查阅控制设备I与分组处理单元3之间的距离例如作为与位置有关的信息，以执行控制设备I指派。如在图8的示例中示出的，管理DB 21管理与控制设备I和分组处理单元3之间的距离有关的信息。管理DB 21例如管理每个控制设备I到通信系统中包括的各个分组处理单元3的距离。要注意的是，指派单元2可以考虑图7中作为示例的负荷状态以及图8中作为示例的距离来执行控制设备I的指派。
[0077]控制设备I与分组处理单元3之间的距离例如是取决于控制设备与分组处理单元的位置关系的距离，或者是基于通信系统的网络配置(网络拓扑图)确定的距离。控制设备I与分组处理单元3之间的距离还可以是通信跳的数目。
[0078]控制单元20例如可以向分组处理单元指派在作为向分组处理单元3指派的候选的控制设备I中与分组处理单元3的距离最小的控制设备。
[0079]指派单元2可以查阅控制设备I与分组处理单元3之间的通信成本，作为与位置有关的信息，以执行控制设备I的指派。在图9的示例中，管理DB 21管理关于控制设备I与分组处理单元3之间的通信成本的信息。例如，管理DB 21管理关于每个控制设备I与通信系统中包括的各个分组处理单元3的通信成本。要注意的是，指派单元2可以考虑图7中例示的负荷状态以及图9中例示的通信成本来执行控制设备I的指派。
[0080]例如，根据控制设备I与分组处理单元3之间的往返时间来获得通信成本，或者根据控制设备I与分组处理单元3之间的通信跳的数目来获得通信成本。
[0081]例如，控制单元20向分组处理单元指派在作为向分组处理单元3指派的候选的控制设备I中的关于分组处理单元3的通信成本最小的控制设备。
[0082]因为指派单元2在指派控制设备时考虑负荷，用于控制分组处理单元的每个控制设备上的负荷得到了分摊。此外，因为基于分组处理单元的位置来指派控制设备，提高了分组处理单元与控制设备之间的通信吞吐量。
[0083](第三示例性实施例)
[0084]图10示出了控制信息数据库DB 4的配置示例。
[0085]如图10中所示，控制信息DB 4例如管理针对每个分组处理单元3的控制信息。各个控制设备I查阅与所指派的分组处理单元3相对应的区域，以确定要向分组处理单元3通知的分组操控操作。各个控制设备I可以更新与所指派的分组处理单元3相对应的区域的信息。
[0086]例如在分组处理单元3请求通知分组操控操作的情况下，控制设备I查阅控制信息DB 4，以确定分组操控操作。控制设备I例如可周期性地查阅控制信息DB 4，且在确认了应该向分组处理单元3通知的分组操控操作的情况下，可以向分组处理单元3给出分组操控操作的通知。控制设备I可以响应于从控制信息DB 4接收到指示数据库更新的控制消息，查阅控制信息DB 4。
[0087]图11示出了在切换向某个分组处理单元3指派的控制设备I的情况下的操作示例。图11示出了将向分组处理单元3-1指派的控制设备从控制设备1-1切换到控制设备1-2的示例。
[0088]例如在控制设备I中发生故障的情况下，指派单元2确定替换已发生故障的控制设备来控制分组处理单元3的控制设备I。指派单元2将已发生故障的控制设备I切换到所确定的控制设备I。
[0089]控制设备1-1停止查阅针对于分组处理单元3-1的控制信息。新近负责控制分组处理单元3-1的控制设备1-2开始查阅针对分组处理单元3-1的控制信息，并接管对分组处理单元3-1的控制。要注意的是，由于控制设备1-1和1-2共享控制信息DB 4，控制设备1-2不需要执行在自己与控制设备1-1之间的与接管控制有关的处理。
[0090]图12示出了在将控制设备I新添加到系统的情况下的操作示例。图12示出了将控制设备1-x添加到系统的示例。
[0091]指派单元2向所添加的控制设备1-x指派分组处理单元3-x。控制设备1-x查阅针对分组处理单元3-x的控制信息，并控制分组处理单元3-x。
[0092]通过如第三示例性实施例中一样由各个控制设备共享控制信息DB3，方便了通过添加控制设备来扩大规模(scale-out)以及避免故障。这是因为通过简单地查阅共享数据库，控制设备可以开始控制分组处理单元3。在控制设备I执行对多个分组处理单元3的集中控制的情况下，为了抑制控制设备I上的负荷增加，可以考虑增加控制设备I的数目。根据第三示例性实施例，系统管理者可以非常容易地增加控制设备I。在为了避免故障而切换控制设备的情况下，有可能通过仅改变数据库查阅来切换控制设备，且系统管理者可以非常容易地切换控制设备。
[0093]由于各个控制设备I不是各自保存控制信息，改变分组处理单元3的指派也是容易的。在改变分组处理单元3的指派的情况下，控制设备I仅需要改变对控制信息DB 4的查阅。在各个控制设备I各自保存控制信息的情况下，当进行指派改变时，控制信息的移动是必要的。然而，通过具有各个控制设备I共享控制信息DB 4的配置，不需要执行移动控制信息的处理。
[0094](第四示例性实施例)
[0095]第四示例性实施例示出了通过改进被称为OpenFlow的技术来实现本公开的示例，OpenFlow具有集中控制架构。
[0096]参考图13和图14给出关于OpenFlow的描述。
[0097]在OpenFlow中，通信被识别为端对端的流，并以流单元为基础来执行路径控制、故障恢复和负荷平衡。图13示出了根据OpenFlow配置的通信系统的概图。要注意到的是，流例如指示具有指定属性的通信分组群序列。OpenFlow交换机600是使用OpenFlow技术的网络交换机。OpenFlow控制器700是控制OpenFlow交换机600的信息处理设备。
[0098]OpenFlow交换机600经由OpenFlow交换机600与OpenFlow控制器700之间的安全通道701与OpenFlow控制器通信。OpenFlow控制器700经由安全通道701配置OpenFlow交换机600的流表601。要注意的是，安全通道701是为了防止交换机与控制器之间的通信窃听(bugging)或篡改而采用的通信路径。
[0099]图14示出了流表601的各个表项(流表项)的配置示例。流表项包括:用于匹配交换机接收到的分组的信息(例如，目的地IP地址或VLANID)的匹配规则、作为每个分组流的统计信息的流统计信息(计数器)、以及定义与匹配规则匹配的分组的处理方法的动作(动作)。
[0100]在接收分组时,OpenFlow交换机600查阅流表601。OpenFlow交换机600搜索与接收到的分组的报头信息相匹配的流表项。在获取与接收到的分组的报头信息相匹配的流表项的情况下，OpenFlow交换机600根据在所获取的表项的动作字段中定义的处理方法来处理接收到的分组。处理方法具有例如以下定义:“从指定端口转发接收到的分组”、“丢弃接收到的分组”、“重写接收到的分组的报头的一部分并从指定端口转发”。
[0101]另一方面，在没有发现与接收到的分组的报头信息相匹配的表项的情况下，OpenFlow交换机600例如经由安全通道701向OpenFlow控制器700转发接收到的分组。通过转发接收到的分组，OpenFlow交换机600向控制器请求配置对接收到的分组的处理方法进行定义的流表项。要注意到的是，在接收到的分组与规定向OpenFlow控制器700请求配置流表项的表项相匹配的情况下，OpenFlow交换机600可以向OpenFlow控制器700请求配置流表项。
[0102]OpenFlow控制器700确定针对接收到的分组的处理方法，并在流表601中配置包括所确定的处理方法的流表项。之后，OpenFlow交换机600根据所配置的流表项来处理与接收到的分组属于相同流的后续分组。
[0103]第四示例性实施例的系统配置与第一、第二、第三示例性实施例类似。图15和图16分别示出了第四示例性实施例的控制设备IA和分组处理单元3A的配置示例。和第三示例性实施例中一样，图15的控制设备具有可通过其与另一控制设备共享控制信息DB 4的配置。
[0104]图15示出了第四示例性实施例的控制设备IA的配置示例。控制设备IA包括通信单元10、控制单元11和指派管理DB 12。
[0105]通信单元10与向控制设备IA指派的分组处理单元3A通信。通信单元10向分组处理单元3A给出分组操控操作的通知。通信单元10从分组处理单元3A接收对发送分组操控操作的请求。通信单元10经由与分组处理单元3A建立的控制通道与分组处理单元3A通信。
[0106]指派管理DB 12管理向控制设备IA指派的分组处理单元3A。例如，指派管理DB12管理向控制设备IA指派的分组处理单元的标识信息。
[0107]控制单元11查阅指派管理DB 12，并识别向控制设备IA指派的分组处理单元3A。控制单元11从控制信息DB 4查阅与向控制设备IA指派的分组处理单元3A有关的控制信息。控制单元11基于所查阅到的控制信息确定要向分组处理单元3A通知的分组操控操作。控制单元11例如响应于来自分组处理单元3A的请求确定分组操控操作。控制单元11例如可自主查阅控制信息DB 4，并向分组处理单元3A给出分组操控操作的通知。
[0108]图16示出了第四示例性实施例的分组处理单元3A的配置示例。分组处理单元3A包括通信单元30、分组处理器31和分组操控操作DB 32。
[0109]在接收分组时，分组处理器31从分组操控操作DB 32搜索与接收到的分组相对应的分组操控操作。例如，分组处理器31将分组操控操作的匹配规则与接收到的分组的报头信息进行比较，并搜索具有与该分组相匹配的匹配规则的分组操控操作。
[0110]分组处理器31根据与接收到的分组相对应的分组操控操作中规定的处理方法来处理分组。
[0111]例如，在不存在与接收到的分组相对应的分组操控操作的情况下，或者在所获取的分组操控操作将查询引向控制设备的情况下，分组处理器31向控制设备做出针对与接收到的分组相对应的分组操控操作的查询。
[0112]指派单元2将从分组处理单元3A接收到的查询转发给被指派给分组处理单元3A的控制设备1A。指派单元2例如具有数据库，该数据库管理被指派给分组处理单元3A的控制设备1A。指派单元2例如具有数据库，该数据库管理被指派给分组处理单元3A的控制设备的标识信息和通信地址(例如，IP地址)。
[0113]图17是示出第四示例性实施例的操作示例的序列图。图17是示例，以及第四示例性实施例的操作不限于图17所示。
[0114]指派单元2向分组处理单元3A指派控制设备1A。指派单元2例如基于第二示例性实施例中示出的方法确定向分组处理单元3A指派的控制设备1A。
[0115]分组处理单元3A向所指派的控制设备IA做出关于与接收到的分组相对应的分组操控操作的查询。
[0116]接收到查询的控制设备IA确定分组操控操作，并向分组处理单元3A给出关于所确定的分组操控操作的通知。
[0117]分组处理单元3A根据所通知的分组操控操作来处理分组。
[0118]根据第四示例性实施例，有可能通过使用OpenFlow技术来实现本发明。
[0119](第五实施例)
[0120]图18示出第五示例性实施例的系统配置的示例。
[0121]第五示例性实施例的系统包括多个控制设备1B、指派单元2、虚拟交换机(vSwitch) 3B、服务器5、物理交换机6和虚拟机(VM) 7。
[0122]虚拟交换机3B是由服务器5运行的软件来配置的网络交换机。虚拟交换机3B具有与其他示例性实施例的分组处理单元3相对应的功能。亦即，虚拟交换机3B基于控制设备IB的控制来处理分组。要注意到的是，虚拟交换机3B例如位于物理交换机6配置的网络的边缘。
[0123]多个控制设备IB共享控制信息DB 4。
[0124]虚拟机(VM) 7是软件配置的计算机，VM 7运行在服务器5上。虚拟机7经由虚拟交换机3B与另一虚拟机7通信。
[0125]指派单元2向各个虚拟交换机3B指派控制设备1B。虚拟交换机3B根据所指派的控制设备IB通知的分组操控操作来处理分组。
[0126]例如，服务器5位于物理交换机6配置的网络的边缘。在该情况下，控制设备IB控制网络边缘处存在的虚拟机3B的操作。
[0127]虚拟机7经由在物理交换机6上构建的虚拟网络与另一虚拟机7通信。例如基于诸如VLAN(虚拟LAN)或NVGRE (使用通用路由封装的网络虚拟化)之类的协议来构建虚拟网络。
[0128]参考图19，给出在虚拟机7之间的通信操作的示例的描述。
[0129]在与另一虚拟机7通信的情况下，虚拟机7经由在物理交换机6上构建的虚拟网络来进行通信。在图19的示例中，虚拟机7-1与虚拟机7-3之间的通信经由虚拟网络ID为“A”的隧道执行，以及虚拟机7-2与虚拟机7-4之间的通信经由虚拟网络ID为“B”的隧道执行。
[0130]指派给虚拟交换机3B-1的控制设备IB例如向虚拟交换机3B-1给出关于分组操控操作的通知，该分组操控操作规定向目的地为虚拟机7-3的分组指派虚拟网络ID “A”的标签(例如，VLAN标签)。例如，在从虚拟机7-1接收到目的地为虚拟机7-3的分组时，虚拟交换机3B-1根据控制设备IB的指令向分组指派指示虚拟网络ID “A”的标签。
[0131]指派给虚拟交换机3B-2的控制设备IB例如向虚拟交换机3B_2给出关于分组操控操作的通知，该分组操控操作规定向目的地为虚拟机7-4的分组指派虚拟网络ID “B”的标签(例如，VLAN标签)。例如，在从虚拟机7-2接收到目的地为虚拟机7-4的分组时，虚拟交换机3B-2根据控制设备IB的指令向分组指派指示虚拟网络ID “B”的标签。
[0132]物理交换机6事先保存基于虚拟网络ID标签的分组转发方法的配置(例如，具有虚拟网络ID “A”的分组要被转发到的端口号)。
[0133]如在第五示例性实施例中一样，通过控制设备IB仅控制虚拟交换机3B这样的配置，有可能抑制控制设备IB上的负荷增加。此外，有可能安装具有控制设备进行集中控制的网络，而无需替换通信系统的现有设施(例如，物理交换机6)。
[0134]现在本发明的优选形式总结如下。
[0135](模式I)
[0136]—种通信系统,包括:
[0137]多个控制设备，所述控制设备确定分组操控操作；
[0138]多个分组处理装置，所述分组处理装置根据所述控制设备通知的分组操控操作来处理分组；
[0139]指派装置，所述指派装置向有关的分组处理装置中的每个分组处理装置，指派控制所述分组处理装置的控制设备；以及
[0140]数据库，所述数据库由所述多个控制设备共享，并存储与所述分组操控操作有关的息；其中
[0141]所述控制设备中的每个控制设备查阅所述数据库，以确定所述分组操控操作。
[0142](模式2)
[0143]根据模式I所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备从所述数据库获取与作为控制目标的分组处理装置相对应的信息，并基于所获取的信息确定要向作为所述控制目标的所述分组处理装置发送的所述分组操控操作。
[0144](模式3)
[0145]根据模式I或2所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备根据作为控制目标的分组处理装置正在改变来改变所述数据库的查阅区域。
[0146](模式4)
[0147]根据模式I至3中任一项所述的通信系统，其中，所述数据库通过划分为分别对应于所述多个分组处理装置的多个区域来存储所述信息。
[0148](模式5)
[0149]根据模式I至4中任一项所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备按指定周期查阅所述数据库，并确认是否存在要向由所述指派装置指派的分组处理装置通知的分组操控操作。
[0150](模式6)
[0151]根据模式I至5中任一项所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备响应于接收到指示所述数据库的内容已经改变的通知来查阅所述数据库。
[0152](模式7)
[0153]根据模式I至6中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于指定的规则，为每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备。
[0154](模式8)
[0155]根据模式I至7中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于所述控制设备的负荷状态，为每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备。
[0156](模式9)
[0157]根据模式I至8中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于与所述有关的分组处理装置的位置有关的信息，为每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备。
[0158](模式10)
[0159]根据模式I至9中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置具有将向相应的分组处理装置指派的控制设备改变到另一控制设备的功能。
[0160](模式11)
[0161]根据模式I至10中任一项所述的通信系统，其中，在控制设备已停止的情况下，所述指派装置确定另一控制设备来替换所述已停止的控制设备控制分组处理装置。
[0162](模式12)
[0163]一种控制分组处理的控制设备，包括:
[0164]第一装置，所述第一装置查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，并确定与所述分组的处理方法有关的分组操控操作；以及
[0165]第二装置，所述第二装置向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0166](模式13)
[0167]根据模式12所述的控制设备，其中，所述第一装置从所述数据库获取与指派给所述控制设备的分组处理装置相对应的信息，并基于所获取的信息确定要向有关的分组处理装置发送的所述分组操控操作。
[0168](模式14)
[0169]根据模式12或13所述的控制设备，其中，所述第一装置根据作为控制目标的分组处理装置正在改变来改变所述数据库的查阅区域。
[0170](模式15)
[0171]根据模式12至14中任一项所述的控制设备，其中，所述数据库通过划分为分别对应于所述多个分组处理装置的多个区域来存储信息。
[0172](模式16)
[0173]根据模式12至15中任一项所述的控制设备，其中，所述控制设备按指定周期查阅所述数据库，并确认是否存在要向由指派装置指派的分组处理装置通知的分组操控操作。
[0174](模式17)
[0175]根据模式12至16中任一项所述的控制设备，其中，所述控制设备响应于接收到指示所述数据库的内容已经改变的通知来查阅所述数据库。
[0176](模式18)
[0177]一种通信方法，多个控制设备通过所述通信方法控制分组处理，所述通信方法包括:
[0178]向多个分组处理装置中的每个分组处理装置指派控制有关的分组处理装置的控制设备；
[0179]由所述控制设备中的每个控制设备通过查阅所述多个控制设备共享的数据库来确定用于处理分组的分组操控操作；以及
[0180]由所述控制设备中的每个控制设备向所指派的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0181](模式19)
[0182]一种用于控制分组的处理的控制设备的控制方法，包括:
[0183]通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作；以及
[0184]向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
[0185](模式20)
[0186]一种在控制分组处理的控制设备中执行的程序，包括:
[0187]通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作的处理；以及
[0188]向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所述确定的分组操控操作的处理。
[0189]通过对前述专利文献和非专利文献的引用将其公开内容并入本文。在本发明的全部公开(包括权利要求)的范围内并基于本发明的基本技术概念，对示例性实施例的修改和调整是可能的。在本发明的权利要求的范围内，对各个公开的要素(包括每个权利要求的每个要素，每个示例性实施例的每个要素，每个图的每个要素等)的各种合并和选择是可能的。亦即，本发明当然包括本领域技术人员根据包括权利要求和技术概念在内的全部公开内容可以做出的各种变型和修改。具体地，本文中公开的任何数值范围应被解释为落在所公开范围之内的任何中间值或子范围也被具体公开了，即使未被特定地提及。
[0190][参考符号列表]
[0191]UlAUB控制设备
[0192]10 通信单元
[0193]11,20控制单元
[0194]12 指派管理DB
[0195]2 指派单元
[0196]21 管理 DB
[0197]3、3A分组处理单元
[0198]3B 虚拟交换机
[0199]30 通信单元
[0200]31 分组处理器
[0201]32 分组操控操作DB
[0202]4 控制信息DB
[0203]5 服务器
[0204]6 物理交换机
[0205]7 虚拟机(VM)
[0206]600 OpenFlow 交换机
[0207]601 流表
[0208]700 OpenFlow 控制器
[0209]701 安全通道。
【权利要求】
1.一种通信系统，包括: 多个控制设备，所述控制设备确定分组操控操作； 多个分组处理装置，所述分组处理装置根据所述控制设备通知的所述分组操控操作来处理分组； 指派装置，所述指派装置针对所述分组处理装置中的每个分组处理装置，指派控制有关的所述分组处理装置的控制设备；以及 数据库，所述数据库由所述多个控制设备共享，并存储与所述分组操控操作有关的信息;其中 所述控制设备中的每个控制设备查阅所述数据库以确定所述分组操控操作。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备从所述数据库获取与作为控制目标的分组处理装置相对应的信息，并基于所获取的信息确定要向作为所述控制目标的所述分组处理装置发送的所述分组操控操作。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备根据作为控制目标的分组处理装置的改变来改变所述数据库的查阅区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信系统，其中，所述数据库通过划分为分别对应于所述多个分组处理装置的区域来存储所述信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备按指定周期查阅所述数据库，并确认是否存在要向由所述指派装置指派的分组处理装置通知的分组操控操作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，所述控制设备中的每个控制设备响应于接收到指示所述数据库的内容已经改变的通知来查阅所述数据库。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于指定的规贝U，为每个分组处理装置指派控制有关的所述分组处理装置的控制设备。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于所述控制设备的负荷状态，为每个分组处理装置指派控制有关的所述分组处理装置的控制设备。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置基于与所述分组处理装置的位置有关的信息，为每个分组处理装置指派控制有关的所述分组处理装置的控制设备。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的通信系统，其中，所述指派装置具有将指派给相应的分组处理装置的控制设备改变到另一控制设备的功能。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的通信系统，其中，在控制设备已停止的情况下，所述指派装置确定另一控制设备来替换所述已停止的控制设备以控制分组处理装置。
12.—种控制分组处理的控制设备，包括: 第一装置，所述第一装置查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，并确定与所述分组的处理方法有关的分组操控操作；以及 第二装置，所述第二装置向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
13.根据权利要求12所述的控制设备，其中，所述第一装置从所述数据库获取与指派给所述控制设备的分组处理装置相对应的信息，并基于所获取的信息确定要向有关的所述分组处理装置发送的所述分组操控操作。
14.根据权利要求12或13所述的控制设备，其中，所述第一装置根据作为控制目标的分组处理装置的改变来改变所述数据库的查阅区域。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的控制设备，其中，所述数据库通过划分为分别对应于所述多个分组处理装置的区域来存储信息。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的控制设备，其中，所述控制设备按指定周期查阅所述数据库，并确认是否存在要向由指派装置指派的分组处理装置通知的分组操控操作。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的控制设备，其中，所述控制设备响应于接收到指示所述数据库的内容已经改变的通知来查阅所述数据库。
18.—种通信方法，多个控制设备通过所述通信方法控制分组处理，所述通信方法包括: 向多个分组处理装置中的每个分组处理装置指派控制有关的所述分组处理装置的控制设备； 由所述控制设备中的每个控制设备通过查阅所述多个控制设备共享的数据库来确定用于处理分组的分组操控操作；以及 由所述控制设备中的每个控制设备向所指派的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
19.一种用于控制分组处理的控制设备的控制方法，包括: 通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库，确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作；以及 向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作。
20.一种在控制分组处理的控制设备中执行的程序，包括: 通过查阅所述控制设备和另一控制设备共享的数据库确定与处理所述分组的方法有关的分组操控操作的处理；以及 向多个分组处理装置中指派给所述控制设备的分组处理装置通知所确定的分组操控操作的处理。
【文档编号】H04L12/717GK104365069SQ201380030383
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月12日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】千叶靖伸, 须尧一志 申请人:日本电气株式会社