[发明专利]一种报文转发方法及设备

说明书

本发明公开了一种报文转发方法及设备，应用于Openflow网络，所述Openflow网络包括控制器与至少两个节点，各节点为Openflow交换机，该方法包括：首节点接收直连设备发送的原始数据报文；所述首节点根据关键字遍历其上的流表，查询与所述原始数据报文匹配的第一转发标识流表项，所述第一转发标识流表项记录有关键字与转发标识的映射关系；将所述匹配的第一转发标识流表项中的转发标识嵌套在所述原始数据报文中，生成嵌套数据报文，并将其发送给所述Openflow网络中的下一跳节点，使所述下一跳节点在其上的流表中，根据转发标识查询与所述嵌套数据报文匹配的第二转发标识流表项，对所述嵌套数据报文进行处理，所述第二转发标识流表项记录有转发标识。

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别是一种报文转发方法及设备。

背景技术

Openflow是一种新型的网络交换模型，主要解决现有网络中部署业务时面临的种种瓶颈，其核心思想就是软件设计网络(Software Defined Network，SDN)。SDN是指一个新的网络生态系统，Openflow则是实现SDN的一种开放协议标准，其实现方式就是将现有的完全由交换机、路由器控制的数据包转发过程，转化为由Openflow交换机和控制器(Controller)分别完成的独立过程。OpenFlow交换机在本地维护一个与传统交换机上的转发表不同的流表(Flow Table)，如果要转发的数据包在流表中有对应项，则直接进行快速转发，如果流表中没有此项，数据包就会被发送到控制器进行传输路径的确认，再根据控制器下发结果进行转发。

其中，Flow Table并非是指IP五元组，事实上OpenFlow1.0定义了包括端口号，虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN),L2/L3/L4信息的10个关键字，如图1所示，每个字段都可以通配，比如运营商只需要根据目的IP进行路由，那么流表中就可以只有目的IP字段是有效的，其他全为通配。

目前流量根据流表转发的技术有2种：

(1)Openflow交换机中的流表采用固定长度的Flow Table来记录，对于OpenFlow1.0而言，Flow Table的匹配长度长达252bit，而一般的Ipv4路由信息库(RIB，Route Information Base)三态内容寻址存储器(TCAM，Ternary Content AddressableMemory)匹配字段长度只有60-80个比特，开销增加了3倍以上，而对于路由器的线卡而言，TCAM成本占了约20％-30％，功耗也占了很大一部分。

(2)OpenFlow1.1设计了多级流表来减少Flow Table的开销，将图1中的10个关键字进行分别提取，分解成多个小表项，然后查询的时候进行关联，如图2所示，Openflow交换机上存在两级流表，第一级流表匹配的关键字是MAC+VLAN(图1中SA为源MAC，DA为目的MAC)，第二级流表匹配的关键字是IP。

从现有技术可以看出来上述2种流表查询技术都存在缺点：

第一种流表查询的缺点是TCAM存储成本过高。

第二种流表查询的缺点是流水式架构使得匹配的时延增加，存储成本仍旧过高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种报文转发方法及设备，有效解决了现有技术中进行流表查询时TCAM存储成本过高、流水式架构使得匹配的时延增加的缺陷。本发明提出的技术方案是：

一种报文转发方法，应用于Openflow网络，所述Openflow网络包括控制器Controller与至少两个节点，各节点为Openflow交换机，该方法包括：

首节点接收直连设备发送的原始数据报文；