[发明专利]软件定义网络的网元

说明书

技术领域

本公开总体上涉及软件定义联网。更具体地，本公开涉及一种用于软件定义网络“SDN”的网元。此外，本公开涉及一种管理与数据驱动学习有关并且发生在软件定义网络中的网元与控制器之间的数据流量的方法。此外，本公开涉及一种用于管理与数据驱动学习有关并且发生在软件定义网络中的网元与控制器之间的数据流量的计算机程序。

背景技术

软件定义联网网络是一种用于数据传输网络的新兴架构。在软件定义网络“SDN”中，控制层控制平面从用户从用户平面分离，使得控制层控制平面在能够从网元分离的一个或多个控制器中实施，并且数据层在网元中实施。网元可以是例如互联网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”节点、分组光交换机和/或以太网交换机。每个网元可以由单个装置或多个装置的组合组成。通常，网络定义联网的网络允许交换和/或路由策略的快速实验和交换的优化，和/或以及到之前被关闭的和专有的网元内部的路由策略以及外部访问。

软件定义网络“SDN”的一个或多个控制器适合于配置网元，使得网元能够作为软件定义网络的节点来操作。当配置网元时，控制器向网元发送配置数据，借助该配置数据，网元构建用于转发和以其它方式管理数据的系统。控制系统通常包括一个或多个查找表，借助该查找表，网元能够作为软件定义网络的一部分来操作。可以根据例如OpenFlow协议来构建并维护控制系统。关于OpenFlow的细节可以从由开放网络基金会“ONF”管理的OpenFlow交换规范中找到。

在数据驱动学习中，软件定义网络的网元，例如路由器需要在满足某些判据时向控制器提供与数据帧有关的信息。在此文件中，上述信息使得数据驱动学习在下文中能够被称为帧信息。例如，可以向控制器提供帧信息，使得数据帧的副本、数据帧的一部分、或数据帧其自身被传输到控制器。数据驱动学习的一个示例是媒体访问控制“MAC”学习，其中，关于在MAC转发表中没有对应条目或到达意外入口端口的数据帧的适当的帧信息被引导到控制器，并且控制器相应地配置网元的源MAC表和目的地MAC表。当从用于基于特定组“*，组”树型的多播的每个源过渡到基于源分布基于“源，组”树型的多播时，数据驱动学习还可以发生在互联网协议“IP”多播中。

然而，关于数据帧的帧信息被传递到控制器，并且控制器至少部分地基于上面提及的信息来配置网元的控制系统例如转发表的上述数据驱动学习，并不是没有挑战。挑战之一涉及网元和控制器之间的数据流量。在一些情况下，在网元的控制系统的有关条目被配置并且网元变得能够在无需控制器的帮助的情况下管理合适的数据帧之前，相同的帧信息可能从网元向控制器传送成百上千次。因此，在数据驱动学习期间，从整个软件定义网络的操作的角度来看，网元和控制器之间可能存在过多的数据流量，使得控制器和网元之间的数据传输容量可能构成严重的瓶颈。

发明内容

接下来给出简化的概述，以便提供各种发明实施例的某些方面的基本理解。概述不是对本发明的全面概述。其既不旨在识别本发明的关键或紧要元素，也不旨在描绘本发明的范围。以下概述仅以简化形式提供了本发明的一些概念，作为本发明的示例性实施例的更详细描述的前序。

根据本发明，提供一种用于软件定义网络“SDN”的新网元。网元可以是例如互联网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”交换机，分组光交换机和/或以太网交换机。根据本发明的网元包括用于接收和发送数据的数据传输接口以及处理系统，适合于：

-根据从软件定义网络的控制器接收到的配置数据，维护用于管理数据的控制系统，

-响应于控制系统不具有对应于与接收到的数据帧有关的帧信息的条目的情形，检查状态信息是否包含帧信息对于控制器可用的指示，以及

-响应于状态信息缺乏指示的情形，更新状态信息以包含指示，并且将帧信息布置为对于控制器可用，使得控制器能够根据帧信息来产生更新的配置数据。

上述帧信息包括所接收的数据帧的源地址以及在网元处接收数据帧的入口接口的标识符。

因为借助上述状态信息可以避免从网元向控制器传输不必要的信息，或者至少可以减少传输的不必要的信息的量，所以与数据驱动学习有关并且发生在网元和控制器之间的数据流量可以减少。因此，本发明消除或者至少减轻了与数据流量负载有关的技术问题，该数据流量负载是当基于数据驱动学习配置网元时从例如路由器的网元到软件定义网络的控制器的数据流量负载。