[发明专利]网络系统和网络管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络系统，具体涉及使用CU(C：控制平面/U：用户平面)分离型网络的网络系统。

背景技术

用户平面(如交换机和终端)受控制平面(如外部控制器)控制的系统被称为CU(C：控制平面/U：用户平面)分离型架构的系统。基于CU分离型架构配置的网络被称为CU分离型网络。

以使用OpenFlow技术的OpenFlow网络作为CU分离型网络的示例，所述OpenFlow技术从控制器控制交换机，以执行网络的路由控制。

(OpenFlow网络的说明)

在OpenFlow网络中，控制器(如OFC(OpenFlow控制器))操纵交换机(如OFC(OpenFlow交换机))的流表，以控制交换机的行为。控制器和交换机通过安全通道连接，在安全通道中，控制器使用符合OpenFlow协议的控制消息来控制交换机。

OpenFlow网络中的交换机配置OpenFlow网络，并被称为控制器控制下的边缘交换机或核心交换机。在OpenFlow网络中，从在输入侧边缘交换机接收分组到在输出侧边缘交换机发送分组的一系列分组传输过程被称为流。

流表(flow table)是注册有流表项(flow table entry)的表，所述流表项定义要对与预定匹配条件(规则)匹配的分组(通信数据)执行的预定处理内容(动作)。

基于协议层中分组的首部区域中包括的目的地地址、源地址、目的地端口和源端口中的任一个或全部的各种组合，可以区分并定义流表项的规则。应注意的是，假设上述地址包括MAC(媒体访问控制)地址和IP(因特网协议)地址。此外，除了上述内容以外，还可以使用与入口端口有关的信息作为流表项的规则的一部分。

流表项的动作指示“输出至特定端口”、“丢弃”或“重写首部”的动作。例如，如果针对流表项的动作指示了输出端口的标识信息(输出端口号)，交换机将分组输出至与标识信息相对应的端口，反之，如果未指示输出端口的标识信息，交换机丢弃分组。备选地，如果针对流表项的动作指示了首部信息，交换机基于首部信息重写分组的首部。

OpenFlow网络中的交换机对满足流表项的规则的分组群(分组序列)执行在流表项中定义的动作。

已在非专利文献1和2中描述了OpenFlow技术的细节。

当虚拟机(VM)使用OpenFlow技术在网络系统中的交换机下的服务器上操作时，每当在交换机下的服务器上产生虚拟机时，请求控制器通过交换机从所产生的虚拟机接收ARP(地址解析协议)请求。此外，请求控制器标识虚拟机的标识信息和位置信息(服务器信息)，并向交换机设置针对以虚拟机为目的地的分组的流表项。因此，这样的过程集中于控制器上，并且因此在控制器上施加了较大的负载。

例如，当数十个虚拟机操作在与网络相连的数千个物理服务器中的每一个上时，总共数万至数十万个虚拟机处于操作状态。当控制器不从物理服务器而从每个虚拟机接收APR请求，标识虚拟机的标识信息和位置信息，并基于这些信息向交换机设置针对以虚拟机为目的地的分组的流表项时，施加于控制器的负载是巨大的。

引用文献列表

[非专利文献1]“The OpenFlow Switch Consortium”<http://www.openflowswitch.org/>

[非专利文献2]“OpenFlow Switch Specification Version1.0.0(Wire Protocol0x01)December31，2009”<http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf>

发明内容

本发明的目的是提供一种网络系统，其中，控制器管理在交换机下的服务器上操作的虚拟机的标识信息以及服务器的标识信息，并与产生虚拟机和迁移操作并行地向交换机设置流表项。

根据本发明的网络系统包括：管理系统，被配置为管理网络；控制器，被配置为根据来自所述管理系统的设置来保持服务器的信息；以及交换机，配置所述网络，并且被配置为：根据来自所述控制器的控制来注册流表项，在所述流表项中定义了规则和动作以将分组作为流进行统一控制；并且对与所述流表项的所述规则匹配的分组执行所述流表项的所述动作。所述控制器基于所设置的所述服务器的信息来计算到所述服务器的通信路由，并向所述交换机设置针对以所述服务器为目的地的分组的流表项。