[发明专利]数据传输网中的数据包转发单元

说明书

本发明涉及一种数据包转发单元(202)，该数据包转发单元(202)用于基于数据包转发规则在数据传输网内转发数据包，其中，数据传输网包括控制面和单独的数据面。数据包转发单元(202)包括：存储单元(202b)，用于存储至少一个数据传输配置文件，其中，每个数据传输配置文件都包括至少一个数据包转发规则；以及处理器(202a)，用于从至少一个数据传输配置文件中选择数据传输配置文件，并基于选择的数据传输配置文件的至少一个数据包转发规则在数据传输网内转发数据包。

技术领域

一般地，本申请涉及数据传输网。更具体地，本申请涉及数据传输网中的数据包转发单元。

背景技术

在传统的数据传输网中，诸如路由器和交换机之类的网络转发元件包含数据面(D-面)功能以及控制面(C-面)功能。软件定义网络(software defined networking,SDN)是一种网络设计和管理的方法，该方法将控制面与网络的转发面分开，从而实现控制面和转发面的独立处理。控制面可以集中化，使控制面协议的开发更简单、快捷。软件定义网络将网络设备定义为流处理设备，表示为交换机。基于这些交换机，SDN可以将经典的管理和控制面智能地集中在一个逻辑设备中，该逻辑设备也称为控制器(还称为SDN控制器)。通用抽象和本地可用的数据使开发控制和管理应用更容易。由于控制面的集中化，网络功能被移动到控制器，例如，网络功能可以实现为在控制器上运行的控制应用程序(controlapplications,cAPP)。例如，在路由中，传统交换机既运行链路状态分发协议，又运行路由(路径)计算，而SDN使能的交换机仅将其链路状态分发给控制器，并由控制器进行路径计算。这些路径通过安装适当的流规则，在交换机中使用。

图1示出了SDN架构100的示意图。在该架构中，SDN控制器108是SDN网络的关键部件之一。借助于所谓的南向应用接口(又称应用软件编程接口，即，southboundapplication programming interface,southbound API)，SDN控制器108可以与基础设施层中的网元(即多个交换机102)通信，并将必要的数据中继到这些交换机102以及从这些交换机102中继必要的数据，以构建网络状态的集中视图。借助于所谓的“北向API”(Northbound API)，SDN控制器108可以将集中视图暴露给多个SDN控制应用程序104a-c(即，在SDN控制器108上运行的SDN cAPP)，从而使得这些控制应用程序104a-c能够执行其逻辑并操纵网络状态。南向API可以通过OpenFlow(OF)协议实现。OF交换机抽象是协议所做的关键假设，并且流和流表的概念是该抽象的核心。流本质上是共享通用的层2-层3(L2-L3)协议比特的任意包序列(例如，发往同一个互联网协议(internet protocol,IP)地址的包)，而交换机的流表是与该交换机相关的所有流的集合。流表中的每个流条目(这里也称为数据包转发规则)与一组动作相关联，当输入包与流条目匹配时应执行这一组动作。SDN控制器108和交换机102之间的通信信道通常称为控制信道。控制信道可以逻辑上实现为SDN控制器108和交换机102之间的传输层安全(transport layer security,TLS)协议或传输控制协议(transmission control protocol,TCP)连接。因此，所使用的术语“控制连接”的含义与控制信道相同。在物理上，控制连接可以通过带内实现，在这种情况下，其他交换机可以中继其他交换机的控制连接或者带外的包，这样就可以使用单独的物理网络。

控制面和数据面的分离意味着控制面需要为网络中建立的每个连接进行数据面的编程。许多连接本质上是相同的。例如，像TCP这样的基本协议连接总是需要在两个方向上建立TCP路径，同时在两个方向上建立因特网控制消息协议(internet control messageprotocol,ICMP)路径。相反，数据面可以预先知道需要控制面为TCP连接安装的规则集。控制面而不是部署四个单独的规则，可能仅表示其需要从10.10.1.4到10.1.20.5的TCP连接。数据面自动处理剩余的部分。