用于在网络控制协议中动态地绑定头字段标识符的方法
【专利说明】
[0001]相关申请交叉参考
[0002] 本专利申请要求2013年5月7日递交的发明名称为"用于在网络控制协议中动态地 绑定头字段标识符的方法"的第61/820,331号美国临时申请的优先权，以及2014年5月5日 递交的发明名称为"用于在网络控制协议中动态地绑定头字段标识符的方法"的第14/269， 704号美国专利申请的优先权，在先申请的内容如同全文复制一般以引入的方式并入本文 本中。
技术领域
[0003] 本发明大体上涉及基于包的通信，以及在特定实施例中，涉及用于在网络控制协 议中动态地绑定头字段标识符的方法。
【背景技术】
[0004] 控制网络流量转发行为的例如OpenFlow的协议，通常是指识别可能受特定转发处 理的信息流的特定信息（头字段、时隙等）。在OpenF 1 〇w中，例如，f 1 〇w_mod消息通过使用分 配给特定预定义头字段的标识符值来识别在包中匹配的信息。当协议被指定时，这些标识 符值是绑定的（例如，经定义以表示)头字段。该方法是不灵活的，因为它需要修改协议规范 以引入对新的头字段或先前未被分配标识符值的现有头字段的支持。这阻碍了创新，并且 因此需要支持新的头字段的更灵活的技术。
【发明内容】
[0005] 通过描述用于在网络控制协议中动态地绑定头字段标识符的方法的本发明的实 施例，大体上实现了技术优势。
[0006] 根据一个实施例，提供一种用于动态地绑定头字段标识符的方法。在此实例中，所 述方法包括将绑定请求发送到SDN域的SDN交换机。所述绑定请求请求建立动态地使头字段 与第一头字段标识符相关联的动态头定义。所述方法进一步包括判定SDN交换机是否确认 动态头定义的建立。当SDN交换机确认动态头定义的建立时，第一头字段标识符被配置为识 别传输到SDN交换机的消息中的头字段。还提供用于执行此方法的装置。
[0007] 根据另一实施例，用于动态地绑定头字段标识符的另一方法。在此实例中，所述方 法包括接收来自SDN控制器的绑定请求。所述绑定请求请求建立动态地使头字段与第一头 字段标识符相关联的动态头定义。所述方法进一步包括将或者确认或者拒绝动态头定义的 建立的绑定响应发送到SDN控制器，并且当绑定响应确认动态头定义的建立时，使用第一头 字段标识符来识别通过SDN交换机接收到的消息中的头字段。还提供用于执行此方法的装 置。
【附图说明】
[0008] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
[0009] 图1示出一个实施例的SDN架构的图；
[0010] 图2示出一个实施例的用于动态地将头字段标识符绑定到头字段类型的通信序列 的协议图；
[0011] 图3示出一个实施例的用于动态地将头字段标识符绑定到头字段类型的方法的流 程图；
[0012] 图4示出另一实施例的用于动态地将头字段标识符绑定到头字段类型的方法的流 程图；
[0013] 图5示出展示用于动态地将头字段标识符绑定到头字段类型的实施例的技术的优 势的图表；
[0014] 图6示出实施例的头字段/类型ID绑定信息格式的图；
[0015] 图7示出一个实施例的通信设备的图；以及
[0016] 图8示出一个实施例的计算平台的图。
[0017] 除非另有说明，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应的部分。绘制各图 是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0018] 下文将详细论述本发明实施例的制作和使用。但应了解，本发明提供的许多可适 用的发明构思可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明用于实施和使用本 发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0019] 本发明的各方面提供一种在SDN架构中用于动态地绑定头字段标识符使得头字段 能够由SDN交换机识别并操纵(例如，匹配、修改等）的方法。在一个实施例中，SDN控制器将 绑定请求发送到SDN交换机以请求头字段标识符动态地与头字段类型相关联。如果SDN交换 机确认绑定请求，那么头字段标识符用于识别被传输到SDN交换机的消息（例如，控制消息 等）中的头字段类型。例如，在OpenFlow网络中，绑定请求可以包括请求对应头字段动态地 与第一 OpenFlow可扩展匹配(0XM)类的第一 0XM字段相关联的码点绑定指示。如果已通过 SDN交换机确认码点绑定指示，那么将在将第一 0XM字段和第一 0XM类承载于0XM类型长度值 (TLV)中的消息中识别头字段。在一些实施例中，SDN交换机和SDN控制器可以协商不同的头 字段绑定关联。例如，SDN交换机可以返回请求(或指示)不同的头字段标识符与所述头字段 类型相关联的绑定响应。为了支持传统的SDN交换机(例如，并不识别动态绑定请求的交换 机)后向兼容，在SDN交换机在超时期间内未返回绑定响应时，SDN控制器可以判定所述SDN 交换机被配置为理解一组默认头绑定关联。所述默认组绑定可以由通信标准出版物定义。 例如，在OpenFlow网络中，所述默认组绑定可以对应于在OpenFlow交换机规范(第1 ? 3 ? 3版， 协议版本0x04)的第7.2.3.7章节中所列的那些，所述章节如同全文复制一般以引入的方式 并入本文本中。下文更详细地解释本发明的这些以及其它方面。
[0020] 图1示出被配置为支持头字段标识符到头字段类型的动态绑定的实施例的SDN架 构100。如图所示，SDN架构100包括SDN控制器101和SDN交换机102。如本文中所使用，术语 "SDN交换机"是指在软件定义网络中被配置为执行数据面处理任务的任何数据面实体，所 述任务例如包转发、滤波、计算、压缩处理等。例如，在实施例SDN架构100中，SDN交换机102 可以是被配置为执行数据面处理的任何实体(硬件、在主机设备上实例化的虚拟机等）。在 本发明中，术语"SDN控制器"是指被配置为控制(例如，指导、配置等)SDN交换机的数据面处 理操作的任何设备(或设备的集合）。因此，SDN控制器101可以是被配置为驱动SDN交换机 102的数据面处理的任何实体。
[0021] 本发明的各方面提供使用绑定请求/响应动态地绑定头字段标识符的技术。图2示 出用于动态地将头字段标识符绑定到头字段类型的实施例的通信序列200的协议图。如图 所示，SDN控制器201将绑定请求消息210发送到SDN交换机202。绑定请求消息210可以请求 在SDN交换机的运行操作期间头字段动态地与头字段标识符相关联。在一些实施例中，单个 绑定请求消息可以请求多个动态的头字段绑定。在接收到绑定请求消息210后，SDN交换机 202可以将绑定响应消息220返回给SDN控制器201。绑定响应消息220可以确认绑定请求消 息210所请求的动态绑定关联。在此类情况下，SDN控制器201可以将适当的条目写入数据表 以反映头字段标识符将在SDN交换机202处的数据面处理期间用于识别头字段。替代地，绑 定响应消息220可以请求(或以其它方式指示)头字段动态地与不同头字段标识符相关联。 在此类情况下，SDN控制器201可以确认替代的绑定，或请求另一个绑定。在一些实施例中， 承载于绑定响应220中的替代绑定指示可以由SDN控制器201接受而无需肯定确认传输到 SDN交换机202。
[0022] 在一些实施例中，头字段由头类型、偏移和长度定义。偏移可以是位于头字段与头 的开始之间的多个比特位。长度可以是包括在头字段中的多个比特位。SDN控制器和交换机 可以通过通用名（例如，"以太网"或"IPv4"的字符串）或特定头字段值(例如，以太类型值、 IP头协议字段值等)知晓头类型。在一些实施例中，对于SDN控制器和SDN交换机，头字段定 义是先验信息。在其它实施例中，SDN控制器将头字段定义发送到SDN交换机作为头字段标 识符绑定协议的一部分。在一些实施例中，绑定请求/响应消息用于形成新的头绑定定义 和/或修改现有头绑定定义。
[0023] 本发明的各方面也可以用于绑定元数据的标识符。元数据可以包括存储于SDN交 换机中的数据。元数据可以描述SDN网络中的对象。例如，元数据可以描述软件定义网络中 的包或包序列、目的地、源或业务流。在一些实施例中，元数据不包括在包净荷中（或完全不 包括在包中）。例如，元数据可以经由消