[发明专利]基于TCAM实现Openflow多级流表的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及以太网领域技术，尤其涉及一种基于TCAM实现Openflow多级流表的方法及系统。

背景技术

目前互联网发展迅速，其应用规模的庞大及其地位的重要性，远远超出了设计者们的想象，而现在的互联网主要有以下弊端：特定的范围内没有统一的管理、网络转发机制与策略单一、运营商难以最大限度优化自身网络、以及传统交换机用于转发的功能和协议多且杂，很难配置，系统容易出错等问题。为应对上述弊端，人们提出了Openflow交换机，其将传统交换机上的报文转发和转发策略分离开来，采用专门的一台控制器（controller）通过网线和交换机连接。这样原来同在一台交换机设备上的报文转发功能（硬件芯片实现）和报文转发策略（各种软件协议）就被分开到了不同的硬件设备上。而一台控制器还可以控制多台Openflow交换机，从而实现了统一的转发控制端，更有效地控制了网络。

通常的Openflow交换机上的流表是通过把流表配置到TCAM硬件上来实现的，TCAM(ternary content addressable memory)是一种三态内容寻址存储器，主要用于快速查找ACL、路由等表项。其匹配字段长度可以是80bit、160bit、320bit等，TCAM存储器容量一般为2.5M，5M，10M，18M，20M，36M，72M等，TCAM可支持的流条目数=存储容量÷匹配字段长度。在Openflow交换机中，假设要匹配所有12个包头域，那么至少需要用到TCAM的匹配字段长度为320bit。

然而，现有技术中，一般的Openflow交换机只有一张普通流表，其所匹配的匹配字段长度为固定值（320bit），那么此技术的缺陷便在于：TCAM流表存储条目数不够多，造成TCAM利用率低，难以满足不同应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于TCAM实现Openflow多级流表的方法。

相应于上述方法，本发明的另一目的在于提供一种基于TCAM实现Openflow多级流表的系统。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种基于TCAM实现Openflow多级流表的方法，其包括：

S1、将一张在Openflow交换机上维护的TCAM表划分为多个逻辑流表；

S2、为每一逻辑流表分别设定其所匹配的域类型。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1还包括：在所述流表中的最后一条配置一个用于配置流表默认处理行为的第一默认流条目。

作为本发明的进一步改进，所述默认处理行为包括丢弃、或者重定向到下一张逻辑流表、或者重定向到另一张逻辑流表、或者发送到控制器。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1还包括：在所述流表中的倒数第二条配置一个用于应对控制器断线状态的第二默认流条目，其中，“应对控制器断线状态”的步骤具体为：

配置第二默认流条目的默认状态为“禁用”；

判断当前控制器是否为断线状态，若是，则使能所述第二默认流条目，并且在当然默认处理行为为“发送到控制器”时，将默认处理行为更改为“丢弃”；若否，不作使能动作。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1还包括：在所述流表中的最前一条配置一个用于监测流表老化时间的第三默认流条目，其中，“监测流表老化时间”的步骤具体包括：指定一个定时器对所述第三默认流条目的老化时间进行计时，并当老化时间来临时，将所述第三默认流条目的行为设置为所述默认处理行为中相应行为。

相应地，本发明提供的一种基于TCAM实现Openflow多级流表的系统，其包括：

流表划分单元、用于将一张在Openflow交换机上维护的TCAM表划分为多个逻辑流表；

流表功能配置单元、用于为每一逻辑流表分别设定其所匹配的域类型。

作为本发明的进一步改进，所述流表中还包括一个用于配置流表默认处理行为的第一默认流条目，该第一默认流条目位于所述流表的最后一条。

作为本发明的进一步改进，所述默认处理行为包括丢弃、或者重定向到下一张逻辑流表、或者重定向到另一张逻辑流表、或者发送到控制器。

作为本发明的进一步改进，所述流表中还包括一个用于应对控制器断线状态的第二默认流条目，该第二默认流条目位于所述流表的倒数第二条，其中，该第二默认流条目具体用于：

配置第二默认流条目的默认状态为“禁用”；