分流方法、OpenFlow交换机、控制器和分流系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种OpenFlow协议下的分流方法、OpenFlow交换 机、控制器和分流系统。
【背景技术】
[0002] 软件定义网络（Software Defined Network，SDN)是一种新型网络创新架构。SDN 网络采用的OpenFlow协议通过将网络设备控制面（包含OpenFlow控制器Controller)与 数据面（包含OpenFlow交换机CapableSwitch)分离开来，从而实现了网络流量的灵活控 制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
[0003] OpenFlow协议用来描述控制器和交换机之间交互所用信息的标准，以及控制器和 交换机的接口标准。协议的核心部分是用于OpenFlow协议信息结构的集合。
[0004] 控制器通过OpenFlow协议来管理交换机。通过此协议，控制器既可以主动也可 被动的增加、更新或删除流表项（flow entry)。为了实现对于用户流量的服务质量等级， OpenFlow协议支持meter表，meter表由Meter流表项构成，定义了每个流的meter，使得 OpenFlow可以执行各种简单的Qos操作，例如限速；若与每端口队列结合，则可以执行复杂 的Qos操作，如DiffServ操作等。Meter测量报文速率并控制报文速率，Meter可以直接附 加在流表项中，任何的流表项都可以在其指令集中规范Meter。
[0005] 另一方面，由于单个芯片的工艺已接近极限，很多厂商推出了多核芯片，相应的转 发面的实际处理模块可以采用多核芯片。为了充分发挥多核芯片的性能，一般需要根据一 定的算法将接口进来的流量负荷分担到各芯片及核上面。在原来的通讯设备里面，由于下 层转发面可以感知当前的业务，所以可以根据当前业务场景，确定相应的负荷分担算法，保 证发挥多核芯片性能的同时，也能完美的完成业务需求。而在新的OpenFlow协议架构下， 转发面不能对业务场景做相应的假定，所以就存在着不能确定负荷分担算法的问题。特别 是，meter表等业务模型的存在，负荷分担算法的设计不当很可能造成业务无法实现。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种分流方法、OpenFlow交换机、控制器和分流系统，解决了缺乏新 的OpenFlow协议架构下负荷分担机制的问题。
[0007] 一种分流方法，包括：
[0008] OpenFlow交换机向控制器发送交换机配置属性，在该交换机配置属性中携带有分 流特性参数，表明该OpenFlow交换机支持分流；
[0009] 所述OpenFlow交换机接收所述控制器下发的分流配置；
[0010] 所述OpenFlow交换机根据所述分流配置，将到达该OpenFlow交换机的流量分流 至不同的转发实体。
[0011] 优选的，所述转发实体具体为芯片或多核芯片的内核。
[0012] 优选的，所述交换机配置属性中还携带有所述OpenFlow交换机的分流特性，所述 分流特性为配置型分流或计算型分流。
[0013] 优选的，在所述OpenFlow交换机采用配置型分流时，所述分流配置中包含匹配字 段和转发实体编号，所述OpenFlow交换机根据所述分流配置，将到达该OpenFlow交换机的 流量分流至不同的转发实体包括：
[0014] 所述OpenFlow交换机根据所述匹配字段和转发实体编号，构建分流表，所述分流 表记录了匹配字段与转发实体编号的对应关系；
[0015] 所述OpenFlow交换机将接收到的流量与所述分流表中的各匹配字段进行匹配， 在发现相匹配的匹配字段时，依据该匹配字段对应的转发实体编号，将所述流量分流至相 应的转发实体。
[0016] 优选的，在所述OpenFlow交换机采用计算型分流时，所述分流配置中包含HASH算 法，所述OpenFlow交换机根据所述分流配置，将到达该OpenFlow交换机的流量分流至不同 芯片或多核芯片的不同内核包括：
[0017] 所述OpenFlow交换机根据所述HASH算法计算得到用于转发面流量分类的HASH 值，并根据该HASH值构建分流表，所述分流表记录了匹配字段与转发实体编号的对应关 系，所述转发实体具体为芯片或多核芯片的内核；
[0018] 所述OpenFlow交换机提取到达该OpenFlow交换机的流量的所述匹配字段，从所 述分流表中查找与该流量的匹配字段相匹配的转发实体编号，将所述流量分流至相应的转 发实体。
[0019] 优选的，OpenFlow交换机向控制器发送交换机配置属性的步骤之前，还包括：
[0020] 所述OpenFlow交换机接收所述控制器发送的查询报文，所述查询报文指示所述 OpenFlow交换机上报所述交换机配置属性。
[0021] 本发明还提供了一种分流方法，包括：
[0022] 控制器接收OpenFlow交换机发送的交换机配置属性，在该交换机配置属性中携 带有分流特性参数，表明该OpenFlow交换机支持分流；
[0023] 所述控制器结合业务模型及所述交换机配置属性，生成分流配置；
[0024] 所述控制器向所述OpenFlow交换机下发所述分流配置，指示所述OpenFlow交换 机根据所述分流配置完成流量的分流。
[0025] 优选的，所述交换机配置属性中还携带有所述OpenFlow交换机的分流特性，所述 分流特性为配置型分流或计算型分流。
[0026] 优选的，在所述OpenFlow交换机采用配置型分流时，所述分流配置中包含匹配字 段和转发实体编号；在所述OpenFlow交换机采用计算型分流时，所述分流配置中包含用于 同流量分类的HASH值。
[0027] 优选的，所述控制器向所述OpenFlow交换机下发所述分流配置具体为：
[0028] 所述控制器通过OpenFlow协议或0F-C0NFIG协议向所述OpenFlow交换机下发所 述分流配置。
[0029] 优选的，所述控制器接收OpenFlow交换机发送的交换机配置属性的步骤之前，还 包括：
[0030] 所述控制器解析上层应用申请的业务模型，获取分流特性和不同分流特性对应的 分流配置；
[0031] 所述控制器向所述OpenFlow交换机发送查询报文，所述查询报文指示所述 OpenFlow交换机上报所述交换机配置属性。
[0032] 优选的，所述控制器结合业务模型及所述交换机配置属性，生成分流配置具体 为：
[0033] 所述控制器根据自行为所述OpenFlow交换机指定分流特性或根据所述交换机配 置属性中的分流特性，确定相应的分流配置。
[0034] 本发明还提供了一种OpenFlow交换机，包括：
[0035] 属性上报模块，用于向控制器发送交换机配置属性，在该交换机配置属性中携带 有分流特性参数，表明该OpenFlow交换机支持分流；
[0036] 配置接收模块，用于接收所述控制器下发的分流配置；
[0037] 分流执行模块，用于根据所述分流配置，将到达该OpenFlow交换机的流量分流至 不同实体。
[0038] 优选的，所述交换机配置属性中还携带有所述OpenFlow交换机的分流特性，所述 分流特性为配置型分流或计算型分流，在所述OpenFlow交换机采用配置型分流时，所述分 流配置中包含匹配字段和转发实体编号，所述分流执行模块包括：
[0039] 第一分流表构建单元，用于根据所述匹配字段和转发实体编号，构建分流表，所述 分流表记录了匹配字段与转发实体编号的对应关系；
[0040] 第一分流单元，用于将接收到的流量与所述分流表中的各匹配字段进行匹配，在 发现相匹配的匹配字段时，依据该匹配字段对应的转发实体编号，将所述流量分流至相应 的转发实体。
[0041] 优选的，在所述OpenFlow交换机采用计算型分流时，所述分流配置中包含HASH算 法，所述OpenFlow交换机根据所述分流配置，所述分流执行模块还包括 ：
[0042] 第二分流表构建单元，用于根据所述HASH算法计算得到用于转发面流量分类的 HASH值，并根据该HASH值构建分流表，所述分流表记录了匹配字段信息与转发实体编号的 对应关系，所述转发实体具体为芯片或多核芯片的内核；
[0043] 第二分流单元，用于提取到达该OpenFlow交换机的流量的所述匹配字段，从所述 分流表中查找与该流量的匹配字段相匹配的转发实体编号，将所述流量分流至相应的转发 实体。
[0044] 优选的，还包括：
[0045] 报文接收模块，用于接收所述控制器发送的查询报文，所述查