[发明专利]网络控制系统中的控制器

说明书

描述了一种用于生成用于管理第一和第二管理转发元件的物理控制平面数据的网络控制系统，第一和第二管理转发元件实现与第一逻辑数据路径集合相关联的转发操作。该系统包括用于将第一逻辑数据路径集合的逻辑控制平面数据转换为通用物理控制平面(UPCP)数据的第一控制器实例。该系统还包括用于将UPCP数据转换为第一管理转发元件而不是第二管理转发元件的自定义物理控制平面(CPCP)数据的第二控制器实例。该系统还包括用于接收由第一控制器实例所生成的UPCP数据、将第二控制器实例标识为负责生成第一管理转发元件的CPCP数据的控制器实例、以及将接收到的UPCP数据提供到第二控制器实例的第三控制器实例。

本申请是申请日为2012年10月25日、申请号为201280052475.4、名称为“用于转换通用流的机箱控制器”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

许多当前企业具有支持各种连接、应用和系统的包括交换机、中枢节点、路由器、服务器、工作站及其他网络设备的大型并且复杂的网络。计算机联网的增加的复杂化，包括虚拟机迁移、动态工作负荷、多租期，以及特定于客户的服务质量和安全配置，要求网络控制的更好的范例。网络传统上是通过单个组件的低级别的配置来管理的。网络配置常常取决于基础网络：例如，利用访问控制列表(“ACL”)条目阻止用户的访问要求知道用户的当前IP地址。更复杂的任务要求更加详尽的网络知识：强制来宾用户的端口80流量遍历HTTP代理要求知道当前网络拓扑和每一个来宾的位置。在网络交换元件跨多个用户共享的情况下，此过程增大了困难。

作为响应，存在朝着被称为“软件定义的联网”(SDN)的新的网络控制范例的日益增长的移动。在SDN范例中，在网络中的一个或多个服务器上运行的网络控制器控制、维护，并实现控制逻辑，该控制逻辑在每个用户的基础上管辖共享的网络交换元件的转发行为。做出网络管理决策常常要求了解网络状态。为促进管理决策做出，网络控制器创建并维护网络状态的视图，并提供应用编程接口，管理应用可以通过应用编程接口访问网络状态的视图。

维护大型网络(包括数据中心和企业网络两者)的一些主要目标是可缩放性、迁移性、以及多租期。为满足这些目标中的一个所采取的许多方法导致妨碍其他目标中的至少一个。例如，可以轻松地为L2域内的虚拟机提供网络迁移性，但是L2域不能缩放到大型尺寸。此外，保持用户的隔离也大大地使迁移性复杂化。如此，需要可以满足可缩放性、迁移性以及多租期目标的改善的解决方案。

发明内容

本发明的一些实施例提供了允许通过一个或多个共享的转发元件为若干不同的用户指定若干不同的逻辑数据路径(LDP)集合而不允许不同的用户控制或者甚至查看彼此的转发逻辑的网络控制系统。这些共享的转发元件在下面被称为管理交换元件或管理转发元件，因为它们是由网络控制系统管理的，以便实现LDP集合。

在一些实施例中，网络控制系统包括允许系统从用户接受LDP集合并配置交换元件以实现这些LDP集合的一个或多个控制器(在下面也被称为“控制器实例”)。这些控制器允许系统以在共享相同的管理交换元件的同时防止不同的用户查看或控制彼此的LDP集合和逻辑网络的方式虚拟化对共享的交换元件以及由这些共享的交换元件之间的连接所定义的逻辑网络的控制。

在一些实施例中，每一个控制器实例是执行一个或多个模块的设备(例如，通用计算机)，这一个或多个模块将用户输入从逻辑控制平面(LCP)转换为逻辑转发平面(LFP)数据，然后将LFP数据转换为物理控制平面(PCP)数据。在一些实施例中，这些模块包括控制模块和虚拟化模块。控制模块允许用户指定并填充逻辑数据路径集合(LDPS)，而虚拟化模块通过将LDPS映射到物理交换基础结构来实现指定的LDPS。在一些实施例中，控制模块和虚拟化模块是两个单独的应用，而在其他实施例中，它们是同一个应用的一部分。