优化软件定义的网络的网络元件的配置系统的方法和设备的制作方法

优化软件定义的网络的网络元件的配置系统的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于优化软件定义的网络的网络元件的配置系统的方法和设备。特定于实体的配置系统基于特定于网络元件的配置系统，该特定于网络元件的配置系统与整个网络元件有关并且包括用于确定要由网络元件执行的操作的配置条目。该方法包括形成(401)关系数据，该关系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目的至少一个，使得功能实体的操作独立于这些配置条目。关系数据使得特定于实体的配置系统能够被构造(402)为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置条目。因此，可以节省用于实现特定于实体的配置系统的资源。
【专利说明】优化软件定义的网络的网络元件的配置系统的方法和设备

【技术领域】
[0001] 本发明通常涉及软件定义的网络"SDN"。更具体地，本发明涉及用于对软件定义 的网络的网络元件的功能实体的特定于实体的配置系统进行优化的方法、设备和计算机程 序。功能实体可以是例如线路接口模块。此外，本发明涉及软件定义的网络的控制器以及 软件定义的网络的网络元件。

【背景技术】
[0002] 软件定义的网络是用于数据传输网络的新兴架构。在软件定义的网络"SDN"中， 控制平面与数据平面分离，使得控制平面在可以与网络元件分离的一个或多个控制器中实 现，并且数据平面在网络元件中实现。网络元件可以是例如互联网协议"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。每个网络元件可以由单个 设备或者多个设备的组合来组成。通常，软件定义的网络允许对交换和/或路由策略的快 速实验和优化以及对先前关闭和专用的网络元件的内部的外部接入。
[0003] 基于互联网协议"IP"的网络初始地是基于自治系统"AS"的概念来建立的。该概 念允许网络通过连接的结点来缩放和延伸，该结点基于部分需要知道的信息来将分组转发 到合理的下一跳。AS原理工作得很像传统的邮局服务，其中在给定城市的邮递工作者不需 要为了对手头的信件选择合理的下一跳而知道另一城市中的所有街道的所有住户。该用于 联网的方法是简单的，并且已经证明是和可扩展。然而，该方法有一些缺点。只要考虑分组 递送服务，该方法就不允许指定目的地或者有家庭邮箱的住户在不改变他们身份的情况下 移动。作为所附连到的网络接口的目的地的拓扑位置规定其与分组递送服务有关的身份。 此外，仅使用基本的AS原理，难以指定例如逻辑分组、接入控制、服务质量、中间网络处理 的其他质量或者指定与形成流的分组序列有关的各方面。
[0004] 使用邮递服务的类比，软件定义的联网进行工作，使得对于任何给定的街道位置， 来自所有住户的信件将首先由软件定义的网络的边缘上的网络元件聚集。该网络元件被配 置为使用全局查找机制来检查每个信件目的地的当前位置。基于全局查找和其他全局定义 和全局测量的考虑，诸如接入控制或远程位置负载条件，所述网络元件将原始信件中的一 个或多个放置在寻址到地当前所在的街道位置中的每一个的附加信封中。然后，使用如传 统互联网协议"IP"那样进行工作的正常邮递服务来将这些外部信封发到远程位置。这是 基于现有的并且可扩展的逐跳转发服务来实现的。然后，外部信件由远程网络元件打开，并 且将原始信封被递送到目的地。应当注意，上述在软件定义的网络与邮递服务之间的类比 非常简单，并且仅给出了关于通过软件定义的联网提供的多功能可能性的有限的观点。
[0005] 然而，软件定义的联网并没有脱离挑战。一些挑战关于将网络元件配置为使得例 如线路接口模块的网络元件的不同功能实体总是能够执行所需要的任务，并且使得以充分 优化的方式来利用网络元件的资源。配置网络元件包括定义配置系统，借助于该配置系统， 网络元件能够作为软件定义的网络的一部分进行操作。配置系统应当是使得其能够提供期 望的功能，并且另一方面，配置系统应当以充分有效的方式通过网络元件的功能实体来实 现。因此，仍然需要用于将配置系统定位使得以充分优化的方式利用网络元件的资源的技 术解决方案。


【发明内容】

[0006] 为了提供对各种发明实施例的一些方案的基本理解，下面提供了简单的发明内 容。该
【发明内容】
不是本发明的广泛概述。这既不意在识别本发明的关键或重要要素，也不 是要描述本发明的范围。以下的
【发明内容】
仅以简单的形式提供本发明的一些原理作为例示 本发明的示例性实施例的更具体描述的前序。
[0007] 根据本发明，提供了一种对软件定义的网络"SDN"的网络元件的功能实体的特定 于实体的配置系统进行优化的新方法。每个功能实体例如可以是但不限于，网络元件的线 路接口模块或者线路接口模块的一部分，诸如线路接口模块的出口侧或者线路接口模块的 入口侧。特定于实体的配置系统基于与整个网络元件有关并且包括用于确定要由网络元件 执行的操作的配置条目的特定于网络元件的配置系统。配置系统通常包括一个或多个查找 表，并且配置条目是一个或多个查找表中的条目。
[0008] 根据本发明的方法包括形成关系数据，该关系数据为功能实体中的每一个指示与 考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，使得考虑中的功能实体的操作独立 于这些配置条目。
[0009] 上述关系数据使得特定于实体的配置系统能够被构造为使得每个功能实体的特 定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置条目。因为 可以从特定于实体的配置系统中忽略不必要的配置条目中的至少一部分，所以可以节省在 网络元件的功能实体中的用于实现特定于实体的配置系统的资源。这促进了利用功能实体 的资源对特定于实体的配置系统的实现。
[0010] 根据本发明，还提供了一种用于对软件定义的网络的网络元件的功能实体的特定 于实体的配置系统进行优化的新设备，其中特定于实体的配置系统基于与整个网络元件有 关并且包括用于确定要由网络元件执行的操作的配置条目的特定于网络元件的配置系统。 [0011] 根据本发明的设备包括适配为形成关系数据的处理系统，该关系数据为功能实体 中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，使得考虑中的功 能实体的操作独立于这些配置条目，关系数据使得特定于实体的配置系统能够被构造为使 得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关 的那些配置条目。
[0012] 根据本发明，还提供了一种用于配置软件定义的网络的网络元件的新的控制器。 该控制器可以是单个设备，也可以是能够彼此进行通信的多个设备的组合。根据本发明的 控制器包括：
[0013] -处理系统，实现根据本发明的用于对网络元件的功能实体的特定于实体的配置 系统进行优化的设备，以及
[0014] -数据接口，用于向网络元件发送用于配置网络元件的配置数据。
[0015] 根据本发明，还提供了一种新的软件定义的网络，包括一个或多个网络元件以及 根据本发明的用于配置一个或多个网络元件的控制器。应当注意，控制器或其一个或多个 部分还可以用作一个或多个网络元件，一个或多个网络元件可以是例如IP(互联网协议） 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。
[0016] 根据本发明，还提供了一种用于软件定义的网络的新的网络元件。该网络元件可 以是例如互联网协议"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。该网络元件可以由单个设备或多个设备的组合组成。根据本发明的网络元 件包括：
[0017] -功能实体，例如线路接口模块，用于管理从软件定义的网络接收的和要传送到软 件定义的网络的数据，以及
[0018] -处理系统，用于将用于功能实体的特定于实体的配置系统构造为使得每个功能 实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置 条目中的一个或多个，特定于实体的配置系统基于与整个网络元件有关的特定于网络元件 的配置系统，并且包括用于确定要通过网络元件执行的操作的配置条目，并且关系数据为 功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，使得考 虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。
[0019] 根据本发明，还提供了一种新的计算机程序，用于对软件定义的网络的网络元件 的功能实体的特定于实体的配置系统进行优化，其中特定于实体的配置系统基于与整个网 络元件有关并且包括用于确定要由网络元件执行的操作的配置条目的特定于网络元件的 配置系统。
[0020] 根据本发明的计算机程序包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理系统来形 成关系数据，该关系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置 条目中的至少一个，使得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目，该关系数据使得 特定于实体的配置系统能够被构造为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根 据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置条目。
[0021] 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用根据 本发明的计算机程序编码的非易失性计算机可读介质，例如压缩盘"CD"。
[0022] 在所附从属权利要求中描述了本发明的多个示例性和非限制性实施例。
[0023] 当结合附图阅读时，从下面的特定示例性实施例的描述中可以最好地理解关于构 造和操作方法的本发明的各种示例性和非限制性实施例及其其他目标和优点。
[0024] 本文中使用的动词"包括"作为开放性限制来使用，其既不排除也不要求还存在未 阐述的特征。除非明确指出，所附从属权利要求中所阐述的特征可以相互自由组合。此外， 应当理解，在本文中"一"（即单数形式）的使用不排除复数的含义。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 下面参考附图来更详细地说明本发明的示例性和非限制性实施例及其优点，在附 图中：
[0026] 图la示出了软件定义的网络的示意图，其中网络元件是根据本发明的示例性实 施例和/或控制器是根据本发明的示例性实施例，
[0027] 图lb示出了特定于网络元件的配置系统的示例，并且图lc示出了特定于实体的 配置系统的示例，
[0028] 图2示出了根据本发明的示例性实施例的用于配置软件定义的网络的网络元件 的控制器的示意图，
[0029] 图3示出了根据本发明的示例性实施例的网络元件的示意图，以及
[0030] 图4示出了根据本发明的示例性实施例的用于对软件定义的网络的网络元件的 功能实体的特定于实体的配置系统进行优化的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0031] 图la示出了示例性软件定义的网络"SDN"100的示意图。软件定义的网络包括网 络元件101、102、103和104以及控制器105。该示例性软件定义的网络的网络元件101-104 通过数据传输链路来彼此互连，如图la所示。此外，示例性软件定义的网络"SDN"100可以 包括图la未示出的其他网络元件。网络元件中的每一个可以是例如互联网协议"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 以由单个设备或多个设备的组合组成。而且，控制器105可以由单个设备或多个设备的组 合组成。在图la所示的示例性情况中，控制器105包括两个互连的设备。终端设备107连 接到控制器105,并且网络元件102用作对可以是例如全球因特网的外部网络106的网关。 控制器105包括数据传输接口，该数据传输接口用于接收来自终端设备107和/或来自通 过数据传输链路连接到控制器的数据传输接口的一个或多个其他设备的数据。应当注意， 控制器105或其一个或多个部分还可以用作一个或多个网络元件，该一个或多个网络元件 可以是例如互联网协议"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。
[0032] 控制器105被适配为向网络元件101-104中的每一个发送配置数据，该配 置数据包括用于配置考虑中的网络元件以维护使得网络元件能够以期望的方式管理 数据帧的配置系统的数据项。控制器105可以被适配为根据ForCES或者一些其他 适当的协议来配置网络元件101-104。关于ForCES的更多细节可以从Request for Comments "RFC" ：3746 "Forwarding and Control Element Separation"，the Internet Engineering Task Force "IETF"，Network Working Group 找到。此外，发送到一个或多 个网络元件101-104的配置数据可以包括一个或多个配置程序，每个配置程序包括一个或 多个计算机可执行指令，该计算机可执行指令定义要结合考虑中的网络元件中管理数据帧 所执行的动作或动作链。通过配置程序定义的动作或动作链例如可以包括：读取数据帧中 的数据，修改数据帧，选择网络元件的出口端口中的一个或多个并且将数据帧及其可能的 副本转发到所选择的一个或多个出口端口，选择查找系统的查找表中的一个并且执行从所 选择的查找表中的查找，执行算术运算，分支操作，执行逻辑运算，读取与数据帧相关联的 元数据，写入与数据帧相关联的元数据，修改与数据帧相关联的元数据，丢弃数据帧和/或 复制数据帧。
[0033] 假定网络元件101-104中的至少一个具有模块结构，使得考虑中的网络元件包括 一个或多个功能实体，该功能实体可以包括例如线路接口模块和/或一个或多个其他模 块，诸如控制模块。每个功能实体可以包括控制处理器部和数据转发部，控制处理器部用于 维护特定于实体的配置系统，数据转发部用于根据实体特的定配置系统来管理数据帧，特 定于实体的配置系统包括定义要结合管理数据帧执行的动作的配置条目。
[0034] 在根据本发明的示例性实施例的软件定义的网络中，网络元件101-104中的至少 一个被适配为优化与考虑中的网络元件的功能实体有关的特定于实体的配置系统。特定于 实体的配置系统基于特定于网络元件的配置系统，特定于网络元件的配置系统与整个网络 元件有关并且包括用于确定要通过网络元件执行的操作的配置条目。网络元件被适配为形 成关系数据，该关系数据为每个功能实体指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目， 使得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。此外，网络元件被适配为将特定于实 体的配置系统构造为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与 考虑中的功能实体无关的那些配置条目的一个或多个。
[0035] 以下通过图lb和图lc来说明用于优化特定于实体的配置系统的上述原理。图lb 示出了特定于网络元件的配置系统的示例。图lb中所示的示例性配置系统包括查找表T1、 T2、T3和T4。查找表的行表示配置条目，使得每个配置条目，即行，包括与查找关键词相比 较的查找参考（例如K1)，以便于确定是否要接入考虑中的配置条目。此外，每个配置条目， 即行，包括定义在已经接入了考虑中的配置条目时要执行的一个或多个动作的动作描述 符，例如D1。图lb所示的虚线箭头示出查找表之间的示例性变换。例如，通过查找表T1的配 置条目"Q1S1"定义的一个或多个动作可以产生对查找表T2以及与Q2匹配的查找关键词的 参考。因此，将从查找表T1的配置条目"Q1S1"变换到查找表T2的配置条目"Q2S2"。此外， 如图lb所示，存在连续配置条目的以下可能的查找序列："Q1S1"-"Q2S2"-"Q3S3"-"Q4S4" 和 "K1D1"- "K2D2"- "K4D4"。
[0036] 例如，在已经在特定功能实体（例如特定线路接口模块）的特定物理入口端口处 接收到数据帧的情况下，可以接入配置条目"Q1S1"。通过配置条目"Q1S1"定义的动作例 如可以涉及例如检查接收到的数据帧中的虚拟本地接入网络标识符"VLAN ID"和确定虚拟 路由以及基于检查的VLAN ID来转发表标识符"VRF ID"。例如，如果所确定的VRF ID在 给定范围内，则通过配置条目"Q1S1"定义的动作可以涉及使用确定的VRF ID作为查找关 键词来执行从查找表T2中的查找。如果所确定的VRF ID正好与Q2匹配，则接入配置条目 "Q2S2"。配置条目"Q2S2"进而可以确定通过查找表T3和/或T4执行的一个或多个查找 中使用的元数据。在通过后面的查找表执行的一个或多个查找中可以使用通过两个或更多 个先前的查找表确定的元数据（例如，在通过查找表T4执行的一个或多个查找中可以使用 通过所有的查找表T1、T2和T3确定的元数据）的意义上，操作可以是累积的。上面示例的 这种操作继续，直到执行了最终动作。最终动作例如可以是例如经由特定功能实体的特定 物理出口端口转发数据帧，或者放弃数据帧。
[0037] 在图lb所示的示例性情况下，我们假定配置条目"Q1S1"、"Q2S2"、"Q3S3"和 "Q4S4"与直接或间接涉及网络元件的第一功能实体（例如第一线路接口模块）的动作有 关。我们进一步假定配置条目"K1D1"、"K2D2"和"K4D4"与第一功能实体无关，使得在所有 情况下，第一功能实体的操作独立于这些配置条目"K1D1"、"K2D2"和"K4D4"的存在。例 如，配置条目"iaDl"、"K2D2"和"K4D4"中的每一个可以使得在第一功能实体处接收到数据 帧时或者在经由第一功能实体传送数据帧时或者在一些其他具体操作发生时从未不对其 进行接入。在该情况下，有利的是将用于第一功能实体的特定于实体的配置系统构造为使 得特定于实体的配置系统摆脱与第一功能实体无关的配置条目"K1D1"、"K2D2"和"K4D4"。 图lc示出了第一功能实体的特定于实体的配置系统。如图lc所示，已经从第一功能实体 的特定于实体的配置系统中忽略了不需要的配置条目"K1D1"、"K2D2"和"K4D4"。
[0038] 例如，可以通过生成每一个都包括连续配置条目的测试查找序列，使得先前的配 置条目确定一个或多个后续的配置条目，来找到与考虑中的功能实体无关的配置条目。测 试查找序列例如可以用于模拟例如仅在特定功能实体处接收到的数据帧的情况。在很多情 况下，通过改变用于模拟的输入数据，可以找出在仅在考虑中的功能实体处接收到数据帧 的情况下，特定于网络元件的配置系统的哪些配置条目从未被接入。在一些情况下，当已知 最后的动作（例如经由特定出口端口转发数据帧）时，能够在特定于网络元件的配置系统 中向后移动。在这些情况下，测试查找序列可以被构造为与仅经由特定功能实体传送数据 帧的情况相对应。在仅经由考虑中的功能实体传送数据帧的情况下，测试查找序列可以用 于找出特定于网络元件的配置系统中的哪些配置条目从未被接入。借助于测试查找序列所 获得的信息可以用于形成关系数据，该关系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功 能实体无关的那些配置条目，使得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。
[0039] 此外，还可以通过找到锚定配置条目（例如端口），并且通过跟踪与锚定配置条 目直接或间接有关的任何元数据，并且然后将该元数据与特定于网络元件的配置系统的后 续和/或之前的查找表中的配置条目相关联，来构造用于找到无关配置条目的测试查找序 列。这可以被视作图形可达问题。而且，可以使用后续和/或之前的查找表中的固定字段， 例如端口号。用于锚定配置条目的典型示例可以是例如：
[0040] -限制为那些具有具体VRF的功能实体（例如线路接口模块）的虚拟本地接入网 络"VLAN"查找的在端口或者在端口组合中指配的虚拟路由和转发表标识符"VRF ID"以及 用于将互联网协议" IP"查找条目。
[0041] -多协议标签交换进入标签映射"MPLS ILM"条目，其被限制为具有MPLS ILM条 目经由MPLS ILM表中参考的VLAN组合查找和端口中指配的标签空间来直接或间接参考的 VLAN组合和端口的那些条目。
[0042] -限制为输出动作所指示的功能实体的出口修改条目，例如MPLS标签推送。
[0043] -与用于限制后续查找表中的VLAN查找条目和媒体访问控制"MAC"转发条目二者 的端口查找表所指配的以太网交换和元数据有关的桥接标识符"桥ID"。
[0044] -基于在后续表中通过VLAN查找指配的元数据和桥接ID的层3 "L3"集成路由和 桥接"IRB"条目。
[0045] 在根据本发明的示例性实施例的软件定义的网络中，控制器105被适配为优化与 网络元件101-104中的至少一个的功能实体有关的特定于实体的配置系统。在该情况下， 控制器105具有对定义考虑中的网络元件的模块结构以及网络元件的功能实体到软件定 义的网络100的数据传输链路的连接的数据的接入。控制器105被适配为形成关系数据，该 关系数据为考虑中的网络元件的功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那 些配置条目，使得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。控制器105可以被适配 为构造用于考虑中的网络元件的特定于实体的配置系统，使得每个功能实体的特定于实体 的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多 个，并且控制器105可以被适配为将要发送到网络元件的配置数据设置为表达特定于实体 的配置系统。控制器还能够被适配为将关系数据与其他配置数据一起发送到网络元件，以 便于使得网络元件能够基于关系数据来优化特定于实体的配置系统。为了能够构建用于网 络元件101-104中的一个或多个的特定于网络元件的配置系统，控制器具有关于在软件定 义的网络100中出现的不同数据流的先验知识。可以基于该知识以及定义网络元件的功能 实体到软件定义的网络的数据传输链路的连接的上述数据来优化特定于实体的配置系统。
[0046] 图2示出了根据本发明的示例性实施例的用于配置软件定义的网络的网络元件 的控制器205的示意图。在该示例性情况下，控制器是单个设备，但是如本文前面所述，控 制器也可以是多个设备的组合。控制器包括用于接收数据和传送数据的数据传输接口 211。 数据传输接口 211包括用于经由数据传输链路连接到数据传输网络220的入口端口 212、 214以及出口端口 213、215。控制器包括适配为构造使得网络元件能够被配置为作为软件 定义的网络的一部分进行操作的配置数据的处理系统209。该处理系统209还被适配为控 制数据传输接口 211向要配置的网络元件发送配置数据。
[0047] 控制器205包括用于优化用于要配置的网络元件的功能实体的特定于实体的配 置系统的设备。特定于实体的配置系统基于与整个网络元件有关并且包括用于确定要由网 络元件执行的操作的配置条目的特定于网络元件的配置系统。该设备被适配为形成关系数 据，该关系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目，使 得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。可以通过处理系统209来实现用于优化 特定于实体的配置系统的上述设备。
[0048] 在根据本发明的示例性实施例的控制器中，处理系统209被适配为构造特定于实 体的配置系统，使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中 的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多个，并且处理系统209被适配为将要发送到 网络元件的配置数据设置为表达特定于实体的配置系统。
[0049] 在根据本发明的示例性实施例的控制器中，处理系统209被适配为将要发送到网 络元件的配置数据设置为表达特定于网络元件的配置系统并且包含关系数据，以便于使得 网络元件能够构造特定于实体的配置系统。例如，关系数据可以被编码成与特定于网络元 件的配置系统的配置条目有关的比特矢量，使得比特矢量的每个比特位置表示功能实体中 的一个。例如，在与给定的配置条目有关的比特矢量中表示给定功能实体的比特在配置条 目与考虑中的功能实体有关时可以是" 1"，而在配置条目与考虑中的功能实体无关时可以 是"0"。每个配置条目还能够与考虑中的配置条目相关的那些功能实体的标识符列表相关 联。
[0050] 处理系统209可以通过一个或多个处理器电路来实现，每个处理器电路可以是设 置有适当软件的可编程处理器电路、诸如专用集成电路"ASIC"的专用硬件处理器、或者诸 如现场可编程门阵列"FPGA"的可配置硬件处理器。
[0051] 图3示出了根据本发明的示例性实施例的网络元件301的示意图。网络元件可以 是例如互联网协议"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。网络元件包括用于从软件定义的网络320接收数据并且向软件定义的网络传 送数据的功能实体321、322、323和324。功能实体321-324可以是例如物理线路接口模块。 功能实体321-324中的每一个包括控制处理器部和数据转发部，控制处理器部用于维护特 定于实体的配置系统，数据转发部用于根据特定于实体的配置系统来管理数据帧，特定于 实体的配置系统包括定义要结合管理数据帧执行的动作的配置条目。每个功能实体的特定 于实体的配置系统基于特定于网络元件的配置系统，特定于网络元件的配置系统与整个网 络元件有关并且包括用于确定要由网络元件执行的操作的配置条目。网络元件包括处理系 统309,处理系统309用于将用于功能实体321-324的特定于实体的配置系统构造为使得每 个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的 一个或多个。
[0052] 根据本发明的示例性实施例的网络元件被适配为从软件定义的网络320的控制 器接收表达特定于网络元件的配置系统的配置数据。处理系统209被适配为形成关系数 据，该关系数据为功能实体321-324中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的特定于网 络元件的配置系统的那些配置条目的至少一个，使得考虑中的功能实体的操作独立于这些 配置条目，该关系在构造特定于实体的配置系统时使用。
[0053] 根据本发明的另一示例性实施例的网络元件被适配为从软件定义的网络的控制 器接收上述关系数据。
[0054] 处理系统309可以通过一个或多个处理器电路来实现，每个处理器电路可以是设 置有适当的软件的可编程处理器电路、诸如专用集成电路"ASIC"的专用硬件处理器、或者 诸如现场可编程门阵列"FPGA"的可配置硬件处理器。
[0055] 在上述网络元件中，处理系统309被适配为优化用于功能实体321-324的特定于 实体的配置系统。功能实体321-324中的一个的处理系统能够被适配为优化用于功能实体 321-324的特定于实体的配置系统。此外，功能实体321-324中的每一个被适配为优化其自 己的特定于实体的配置系统。
[0056] 图4示出了根据本发明的示例性实施例的用于对软件定义的网络的网络元件的 功能实体的特定于实体的配置系统进行优化的方法的流程图，其中特定于实体的配置系统 基于特定于网络元件的配置系统，特定于网络元件的配置系统与整个网络元件有关并且包 括用于确定要通过网络元件执行的操作的配置条目。该方法包括形成401关系数据，该关 系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目，使得考虑中 的功能实体的操作独立于这些配置条目。关系数据使得特定于实体的配置系统能够被构造 为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体 无关的那些配置条目。
[0057] 根据本发明的示例性实施例的方法包括将特定于实体的配置系统构造402为使 得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关 的那些配置条目的一个或多个。
[0058] 根据本发明的示例性实施例的方法包括生成测试查找序列，以便于找出哪些配置 条目与功能实体中的每一个无关。每个测试查找序列包括特定于网络元件的配置系统的连 续配置条目，使得先前的配置条目确定一个或多个接下来的配置条目。
[0059] 在根据本发明的示例性实施例的方法中，生成测试查找序列，使得测试查找序列 与在功能实体中的仅一个处接收到数据帧的情况相对应，以便于找出在功能实体中的仅一 个处接收到数据帧时从未被接入的那些配置条目。
[0060] 在根据本发明的示例性实施例的方法中，生成测试查找序列，使得测试查找序列 与经由功能实体中的仅一个传送数据帧的情况相对应，以便于找出经由功能实体中的仅一 个传送数据帧时从未被接入的那些配置条目。
[0061] 还可以通过找到锚定配置条目（例如端口），并且通过跟踪与锚定配置条目直接 或间接有关的任何元数据，并且然后将该元数据与特定于网络元件的配置系统的后续和/ 或先前的查找表中的配置条目相关联，来构造用于找到无关配置条目的测试查找序列。这 可以被视作图形可达问题。而且，可以使用在后续和/或先前的查找表中的固定字段，例如 端口号。
[0062] 根据本发明的示例性实施例的方法包括，基于关于能够出现在软件定义的网络中 的不同数据流的知识以及定义网络元件的功能实体到软件定义的网络的数据传输链路的 连接的数据，来找出与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个。
[0063] 根据本发明的示例性实施例的用于优化上述特定于实体的配置系统的计算机程 序包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理系统以执行根据本发明的上述示例性实施 例的任一个的方法。
[0064] 根据本发明示例性实施例的计算机程序包括用于优化用于软件定义的网络的网 络元件的特定于实体的配置系统的软件模块，其中特定于实体的配置系统基于特定于网络 元件的配置系统，特定于网络元件的配置系统与网络元件有关并且包括用于确定要由网络 元件执行的操作的配置条目。软件模块包括用于控制可编程处理系统形成关系数据的计算 机可执行指令，该关系数据为功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配 置条目，使得考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目。
[0065] 在根据本发明的示例性实施例的计算机程序中，软件模块进一步包括计算机可执 行指令，用于控制可编程处理系统将特定于实体的配置系统构造为使得每个功能实体的特 定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的 一个或多个。
[0066] 软件模块例如可以是通过适当的编程语言并且通过适用于编程语言的编译器以 及可编程处理系统实现的子例程或功能。
[0067] 根据本发明的示例性实施例的计算机程序产品包括通过根据本发明的示例性实 施例的计算机程序编码的计算机可读介质，例如压缩盘（"CD"）。
[0068] 根据本发明的示例性实施例的信号被编码为承载根据本发明的示例性实施例的 定义计算机程序的信息。
[0069] 上述说明书中提供的具体示例不应解释为限制所附权利要求书的范围和/或应 用性。
【权利要求】
1. 一种用于对用于软件定义的网络的网络元件的功能实体的特定于实体的配置系统 进行优化的设备，所述特定于实体的配置系统基于特定于网络元件的配置系统，所述特定 于网络元件的配置系统与所述网络元件有关并且包括用于确定要由所述网络元件执行的 操作的配置条目，其特征在于：所述设备包括用于形成关系数据的装置（209, 309)，所述关 系数据为所述功能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至 少一个，使得所述考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目，所述关系数据使得所述 特定于实体的配置系统能够被构造为使得每个功能实体的所述特定于实体的配置系统摆 脱根据所述关系数据而与所述考虑中的功能实体无关的那些配置条目。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用于生成测试查找序列以便于找 出与所述功能实体无关的那些配置条目中的至少一个的装置，每个测试查找序列包括所述 特定于网络元件的配置系统的连续配置条目，使得先前的配置条目确定一个或多个接下来 的配置条目。
3. 根据权利要求2所述的设备，其中，所述设备包括用于生成所述测试查找序列使得 所述测试查找序列与在所述功能实体中的仅一个处接收到数据帧的情况相对应，以便于找 出在所述功能实体中的仅一个处接收到所述数据帧时从未被接入的那些配置条目中的至 少一个的装置。
4. 根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述设备包括用于生成所述测试查找序列使 得所述测试查找序列与经由所述功能实体中的仅一个传送数据帧的情况相对应，以便于找 出经由所述功能实体中的仅一个传送所述数据帧时从未被接入的那些配置条目中的至少 一个的装置。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用于基于关于能够出现在所述软 件定义的网络中的不同数据流的知识以及定义所述网络元件的功能实体到所述软件定义 的网络的数据传输链路的连接的数据来找出与所述功能实体无关的那些配置条目中的至 少一个的装置。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用于将所述特定于实体的配置系 统构造为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据所述关系数据而与考虑中 的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多个的装置。
7. -种用于配置软件定义的网络的网络元件的控制器（205)，所述控制器包括： -根据权利要求1所述的用于对用于所述网络元件的功能实体的特定于实体的配置系 统进行优化的设备，以及 -数据接口（211)，所述数据接口（211)用于向所述网络元件发送用于配置所述网络元 件的配置数据。
8. 根据权利要求7所述的控制器，其中，所述控制器包括用于将所述特定于实体的配 置系统构造为使得每个功能实体的所述特定于实体的配置系统摆脱根据所述关系数据而 与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多个并且将所述配置数据设置为表 达所述特定于实体的配置系统的装置。
9. 根据权利要求7所述的控制器，其中，所述控制器包括用于将所述配置数据设置为 表达所述特定于网络元件的配置系统并且包含所述关系数据以便于使得所述网络元件能 够构造所述特定于实体的配置系统的装置。
10. -种用于软件定义的网络的网络元件（301)，所述网络元件包括： -功能实体（321-324)，所述功能实体（321-324)用于管理从所述软件定义的网络接收 的和要传送到所述软件定义的网络的数据，以及 -处理系统（309)，所述处理系统（309)用于将用于所述功能实体的特定于实体的配置 系统构造为使得每个功能实体的所述特定于实体的配置系统摆脱根据关系数据而与考虑 中的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多个，所述特定于实体的配置系统基于特定 于网络元件的配置系统，所述特定于网络元件的配置系统与所述网络元件有关并且包括用 于确定要由所述网络元件执行的操作的配置条目，并且所述关系数据为所述功能实体中的 每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，使得所述考虑中的功 能实体的操作独立于这些配置条目。
11. 根据权利要求10所述的网络元件，其中，所述网络元件被适配为从所述软件定义 的网络的控制器接收表达所述特定于网络元件的配置系统的配置数据，并且所述处理系统 被适配为实现根据权利要求1-5中的任何一项所述的用于形成所述关系数据的设备。
12. 根据权利要求10所述的网络元件，其中，所述网络元件被适配为从所述软件定义 的网络的控制器接收表达所述特定于网络元件的配置系统并且包含所述关系数据的配置 数据。
13. 根据权利要求10-12中的任何一项所述的网络元件，其中，所述功能实体是线路接 口模块。
14. 一种用于对用于软件定义的网络的网络元件的功能实体的特定于实体的配置系统 进行优化的方法，所述特定于实体的配置系统基于特定于网络元件的配置系统，所述特定 于网络元件的配置系统与所述网络元件有关并且包括用于确定要由所述网络元件执行的 操作的配置条目，其特征在于：所述方法包括形成（401)关系数据，所述关系数据为所述功 能实体中的每一个指示与考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，使得所述 考虑中的功能实体的操作独立于这些配置条目，所述关系数据使得所述特定于实体的配置 系统能够被构造为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱根据所述关系数据而 与所述考虑中的功能实体无关的那些配置条目。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括生成测试查找序列，以便于找出 与所述功能实体无关的那些配置条目中的至少一个，每个测试查找序列包括所述特定于网 络元件的配置系统的连续配置条目，使得先前的配置条目确定一个或多个接下来的配置条 目。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，生成所述测试查找序列，使得所述测试查找序 列与在所述功能实体中的仅一个处接收到数据帧的情况相对应，以便于找出在所述功能实 体中的仅一个处接收到数据帧时从未被接入的那些配置条目中的至少一个。
17. 根据权利要求15或16所述的方法，其中，生成所述测试查找序列，使得所述测试查 找序列与经由所述功能实体中的仅一个传送数据帧的情况相对应，以便于找出在经由所述 功能实体中的仅一个传送所述数据帧时从未被接入的那些配置条目中的至少一个。
18. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括基于关于能够出现在所述软件 定义的网络中的不同数据流的知识以及定义所述网络元件的功能实体到所述软件定义的 网络的数据传输链路的连接的数据，来找出与所述功能实体无关的那些配置条目中的至少 一个。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括将所述特定于实体的配置系统 构造（402)为使得每个功能实体的特定于实体的配置系统摆脱与根据所述关系数据而与 所述考虑中的功能实体无关的那些配置条目中的一个或多个。
【文档编号】H04L12/723GK104125149SQ201410165327
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】维莱·哈利沃里, 茱哈马蒂·库西萨里 申请人:特拉博斯股份有限公司