[发明专利]计算机系统、控制器、控制器管理器和通信路由分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统、控制器、控制器管理器以及通信路由分析方法。特别地，本发明涉及使用开流(open flow)协议的计算机系统中的通信路由分析方法。

背景技术

由开流联盟提出了这样一种技术(开流)，该技术通过外部计算机在计算机网络中以集成的方式控制每个交换机的转发操作(参考非专利文献1)。支持该技术的网络交换机(以下被称为开流交换机(OFS))在流表中保持详细的信息，例如协议类型、端口号等，从而使得能够进行流控制和统计信息的获取。网络中的OFS的流表是由开流控制器(OFC)以集成的方式设置和管理的。

参考图1，将描述使用了开流协议的计算机系统的配置和操作。如图1所示，根据与本发明有关的技术的计算机系统具有：开流控制器100(以下被称为OFC 100)；交换机组20，其具有多个开放交换机2-1至2-n(以下被称为OFS 2-1至2-n)；以及主机组30，其具有多个主控计算机3-1至3-i(以下被称为主机3-1至3-i)。此处，n和i每个均为等于或大于2的自然数。以下，在没有任何区别地对OFS 2-1至2-n统称时，它们被称为OFS 2。在没有任何区别地对主机3-1至3-i统称时，它们被称为主机3。

OFC 100执行对主机3之间的通信路由的设置、该路由上的OFS 2中的转发操作(中继操作)等等。此时，OFC 100在由OFS 2所保持的流表中设置流条目(flow entry)。该流条目将用于识别流(分组数据)的规则与用于定义对流的操作的动作相关联。根据由OFC 100设置的流条目，该通信路由上的OFS 2确定所接收分组数据的转发目的地，以执行转发处理。结果，通过使用由OFC 100设置的通信路由，主机3能够将分组数据发送至另一个主机3，以及从另一个主机3接收分组数据。也就是说，在使用开流的计算机系统中，用于设置通信路由的OFC 100和用于实施转发处理的OFS 2相互分离，这使得能够统一管理和控制整个系统中的通信。

参考图1，当分组从主机3-1发送至主机3-i时，OFS 2-1参考从主机3-1接收的分组中的传输目的地信息(报头信息：例如，目的地MAC地址和目的地IP地址)，以从保持在OFS 2-1中的流表中检索与该报头信息匹配的条目。例如，在非专利文献1中定义了设置于流表中的条目内容。

如果在流表中未描述与所接收的分组数据相关联的任何条目，则OFS 2-1将该分组数据(下文被称为第一分组)、或第一分组的报头信息转发至OFC 100。OFC 100接收来自OFS 2-1的第一分组并基于包括在所接收的分组中的信息，例如发送源主机和发送目的地主机，来确定路由400。

OFC 100指令路由400上的所有OFS 2来设置用于定义分组的转发目的地的流条目(即，发布流表更新指令)。路由400上的每个OFS 2响应于流表更新指令而更新由其自身管理的流表。此后，每个OFS 2根据已更新的流表来开始进行分组转发。因此，分组通过由OFC 100确定的路由400被传输至目的地主机3-i。

监视网络中的通信路由中的延迟时间以实现避免大延迟时间的通信路由的路由控制，对于有效地操作大规模且复杂的网络是有用的。然而，在使用开流协议的上述系统(以下被称为开流系统)中未实施这样的路由控制功能。因此，在操作开流系统时，需要一种在通信网络中有效地计算延迟时间以执行路由控制的方法。

而且，存在能够实现传统网络的路由控制的协议，例如RIP(路由信息协议)和OSPF(开放最短路径优先)。如果这样的协议被应用至开流系统，则必需将基于RIP和OSPF的功能添加至交换机(OFS)(即，硬件安装和软件安装)。然而，在该情况中，由交换机设置通信路由，而这样的系统不能被认为是基于开流协议的系统。

此外，在RIP和OSPF中存在各种问题。尽管RIP易于安装，但是跳跃数目最小的通信路由被选择作为最佳路由，因此所选路由不总是最小延迟路由。在OSPF的情况中，尽管选择通信延迟最小的通信路由作为最佳路由，但是安装OSPF是复杂的。OSPF通过经由LSA(链路状态通告)、LSDB(链路状态数据库)等交换路由信息来执行路由控制。因此，不仅网络设备计算资源的消耗量增加，而且施加在通信路由上的负荷也增加。

引用列表

非专利文献

【非专利文献1】OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0(Wire Protocol 0x01)(开流交换机规范版本1.0.0(有线协议0x01)2009年12月31日

发明内容