[发明专利]虚拟软件定义网络交换机

说明书

本发明提出一种虚拟软件定义网络交换机，包括：预处理模块，从数据报文中提起头部字段和虚拟交换机编号；多级处理流水级，每级处理流水级包括匹配查询串提取器和通配规则表；匹配查询串提取器从头部字段中选择多个字段，将多个字段拼接为匹配查询串；通配规则表包括三态内容寻址存储器和静态随机寻址存储器，三态内容寻址存储器存储有多行匹配规则，通配规则表根据匹配查询串从三态内容寻址存储器中查询匹配规则，并据此从静态随机寻址存储器选择并执行相应的指令。本发明的交换机可以根据自身应用需求在物理交换机上灵活定义虚拟交换机的处理逻辑，进而可以灵活调整物理交换机存储资源配置，提高存储资源利用效率。

技术领域

本发明涉及软件定义网络技术领域，特别涉及一种虚拟软件定义网络交换机。

背景技术

软件定义网络是下一代互联网的重要研究方向，现今软件定义网络领域研究工作的一个重要分支是网络虚拟化，通过将物理软件定义网络进行虚拟化成多个虚拟网络并且分配给不同的虚拟网络用户使用，从而提高网络资源的利用率。

目前软件定义网络虚拟交换机的实现方式有两类常见的方法，一种是纯软件模拟实现方式，这种方式可以根据虚拟网络用户需求对虚拟网络中的虚拟交换机进行灵活定义，但是由于是采用软件模拟的方式，虚拟交换机处理能力非常受限。另一类常见的方法是在传统软件定义网络物理交换机上通过地址空间划分来获得不同的逻辑分片，每一个逻辑分片作为一个虚拟交换机使用。这种方法一方面限制了各个虚拟网络可使用的地址空间，另一方面每个虚拟交换机的报文处理流程均依赖于物理交换机，虚拟网络使用者不能对其进行灵活定义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种虚拟软件定义网络交换机，该交换机可以根据自身应用需求在物理交换机上灵活定义虚拟交换机的处理逻辑，进而可以灵活调整物理交换机存储资源配置，提高存储资源利用效率。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种虚拟软件定义网络交换机，包括：预处理模块，用于从数据报文中提起头部字段和虚拟交换机编号；多级处理流水级，每级处理流水级包括匹配查询串提取器和通配规则表，其中，所述多级处理流水级依次处理所述数据报文；所述匹配查询串提取器用于从所述头部字段中选择多个字段，并将所述多个字段拼接为匹配查询串；所述通配规则表包括三态内容寻址存储器和静态随机寻址存储器，所述三态内容寻址存储器存储有多行匹配规则，所述通配规则表用于根据所述匹配查询串从所述三态内容寻址存储器中查询匹配规则，并根据查询的匹配规则从所述静态随机寻址存储器选择并执行相应的指令，其中，每行的匹配规则存储其所属的虚拟交换机的编号。

另外，根据本发明上述实施例的虚拟软件定义网络交换机还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述预处理模块包括：头部字段提取模块，用于从所述数据报文中提取所述头部字段；虚拟交换机识别模块，用于提取虚拟交换机编号。

在一些示例中，所述匹配查询串提取器包括：多个输入寄存器，所述多个输入寄存器一一对应地存储所述多个字段；多个输出寄存器，所述多个输出寄存器包括虚拟交换机编号寄存器和多个字段寄存器，所述多个字段寄存器分别通过多路选择器与所述多个输入寄存器相连，以对来自所述多个输入寄存器输入的字段拼接为所述匹配查询串；输出模块，所述输出模块与所述多个输出寄存器相连，以输出所述匹配查询串。

在一些示例中，所述多个输入寄存器为16比特输入寄存器。

根据本发明实施例的虚拟软件定义网络交换机，具有如下优点：

1.虚拟网络用户可以根据自身应用需求在物理交换机上灵活定义虚拟交换机的处理逻辑；

2.虚拟网络用户无需关心物理交换机处理逻辑实现细节；