[发明专利]一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法

权利要求书

1.一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述实现方法由网络设备维护一个或者若干个多级流表，并且数据流只按照这些流表进行转发，所述流表由一些关键字和执行动作组成的灵活规则，并且每个关键字字段都是可以通配的，流表本身的生成、维护、下发完全由外置的控制器来管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述多级流表的下发可以是主动的，也可以是被动的，在主动模式下，控制器将自己收集的流表信息主动下发给网络设备，随后网络设备可以直接根据流表进行转发；在被动模式下，网络设备收到一个报文没有匹配的流表记录时，将该报文转发给控制器，由控制器进行决策该如何转发，并下发相应的流表。

3.根据权利要求1所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述多级流表里设有pipeline管道，基于该pipeline管道形成报文处理流水线，整个处理流程在报文入方向有32个中的Match Stage(匹配阶段)，同时在报文出方向有32个中的Match Stage(匹配阶段)。

4.根据权利要求3所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述pipeline管道基于以下三个步骤来实现：

a)找到对应流表中最高优先级的匹配项；

b)将匹配项中的指令应用到packet、match、action上，并更新对应流表中的动作信息；

c)将报文中的匹配项和动作集送往多级流表的下一个表。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述流表由流量实体组成，一个流表中包含多个流表项。

6.根据权利要求5所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述流表流表项包括匹配字段、计数器和指令集三个部分，所述匹配字段是报文匹配的输入关键字，计数器是管理所需，指令集是决定报文如何转发，最基本的转发行为包括转发给某个端口、封装改写报文后转发以及丢弃。

7.根据权利要求6所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述流表项通过匹配字段和优先级决定，在一个流表中匹配字段和优先级共同确定唯一的流表项，其中所有字段通配和优先级等于0的流表项为table-miss流表项，所述table-miss表项指定在流表中如何处理与其他流表项未匹配的数据包。

8.根据权利要求6所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，在进行流表项匹配时，优先级最高的流表项必须被选择，此时与选择流表项相关的计数器也会被更新，选定流表项的指令集也被执行。

9.根据权利要求7所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，对于table-miss表项，默认情况下，在流表中不存在table-miss表项，控制器可以在任何时候添加或删除它，而且它可能会超时失效，able-miss表项可以匹配流表中其他表项中不能匹配的数据，当数据包与table-miss表项匹配时，table-miss表项指令就会执行，如果该table-miss表项直接将数据包通过CONTROLLER端口发送到控制器，那么报文中的信息必须与一个table-miss表项匹配；如果该table-miss表项不存在，默认情况下，流表项无法将数据包丢弃。

10.根据权利要求5中任一项所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述流表项可以通过控制器的请求或交换机流超时机制在流表中删除。

11.根据权利要求5-10中任一项所述的一种基于普通交换芯片的OpenFlow多级流表的实现方法，其特征在于，所述多级流表按顺序编号，从0开始，据此构成的流水线处理总是从第一流表开始，数据包第一个与流表0的流表项匹配，其它流表根据第一个表的匹配结果来调用。