[发明专利]封包交换装置及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种封包交换技术，且特别是有关于一种OpenFlow封包交换装置及方法。

背景技术

因应日趋复杂的网络环境，传统网络交换器与路由器的功能繁多，致使网络传输效能低落，而且受到网络硬件设备的作业系统局限，管理者难以依照需求自由管理网络封包传递路径。因此，2008年美国史丹佛大学（Stanford University）开始推动一项实验性技术“OpenFlow”，期望能够以开放式网络管理架构来提高网络效能与弹性应用需求，协助网络服务供应商更为精确的网络管理能力。

OpenFlow的技术内容指的是将过去统一由网络交换器／路由器执行的网络路径控管与数据封包传输功能区分开来，让网络路径控管的功能另外以安装OpenFlow控制软件的控制服务器来决定，其中控制服务器以管理流程表(flow table)内包含的匹配条件(match)与对应处理动作(action)来控制OpenFlow交换器，而数据封包传输则由OpenFlow交换器来执行，依据的规则(rule)是若封包符合流程表的匹配条件时，则执行对应的处理动作。

然而，现有的硬件架构下，一般OpenFlow交换器处理封包仅能支持单流程表，而无法对多流程表进行查询，亦即每一个封包只能比对一次流程表，对应的处理动作不能再指引到其他流程表进行比对。而在可支持多流程表的OpenFlow1.1新技术中，现有的硬件架构却无法支持，而需要花费额外的重新设计成本来符合新技术的规范。

因此，如何在现有规格下设计新的封包交换装置及方法，以解决上述的问题，为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封包交换装置及方法。

本发明的一方面是提供一种封包交换装置，包含：输入端口、回送端口（Loop Back Port）、储存模块以及转送引擎。输入端口接收封包。储存模块储存多个封包流程表(flow table)，各封包流程表包含至少一匹配条件(match)与至少一处理动作(action)。转送引擎判断封包是否包含流程文件头（header），当封包不包含流程文件头时，转送引擎根据封包流程表的预设流程表比对封包。其中转送引擎依据预设流程表的至少一匹配条件比对封包，且于符合匹配条件时执行对应的处理动作。当处理动作包含比对另一封包流程表时，转送引擎于封包加入流程文件头，以设定流程文件头的流程辨识码，并通过回送端口使封包回送至转送引擎。

依据本发明一实施例，当封包包含流程文件头时，转送引擎根据流程文件头的流程辨识码自封包流程表撷取对应流程表与封包进行比对，并依据对应流程表的至少一匹配条件比对封包，且于符合匹配条件时执行对应的处理动作。其中，当处理动作包含比对封包流程表时，转送引擎对应修改流程辨识码，且通过回送端口使封包回送至转送引擎，其中修改后的流程辨识码大于修改前的流程辨识码。

依据本发明另一实施例，其中储存模块为一三态内容寻址存储器（Ternary Content Addressable Memory；TCAM）。

依据本发明又一实施例，还包含输出端口，其中当封包不符合预设流程表或对应流程表的至少其中的一匹配条件时，转送引擎直接根据预设流程表或对应流程表的次一封包流程表比对封包、舍弃所述封包或将封包通过输出端口向外传送。

依据本发明再一实施例，当封包不符合预设流程表或对应流程表的至少一匹配条件时，转送引擎直接根据目前封包流程表的次一封包流程表比对封包、舍弃封包或将封包通过输出端口向外传送。

依据本发明进一步的一实施例，其中匹配条件包含至少一封包内部信息或至少一封包外部信息。其中封包内部信息包含网际网络协定（Internet Protocol；IP）地址、虚拟网络（Virtual Local Area Network；VLAN）辨识码、服务类别（Class of Service；CoS）、差分服务代码点（Differentiated Services Code Point；DSCP）或其排列组合。封包外部信息包含封包来源、输入端口的端口号或其排列组合。