[发明专利]在软件定义网络交换机的分组处理流水线中跟踪分组的装置和方法

说明书

一种由软件定义网络SDN网络中的交换机实现的在所述交换机的分组处理流水线中跟踪分组的方法。所述方法包括：创建所接收分组的要用作跟踪分组的副本。所述方法还包括：在所述跟踪分组经过的一个或多个后续的流表的每个流表处，将该流表的标识符附加到所记录的所述跟踪分组的路由，以及将所述跟踪分组重新提交到该流表以被处理而没有分组跟踪。所述方法还包括：在出口表处，将所述跟踪分组连同所记录的所述跟踪分组的路由发送到控制器。

技术领域

本发明的实施例涉及软件定义网络(SDN)领域，并且更具体地，涉及在SDN交换机的分组处理流水线中跟踪分组。

背景技术

软件定义网络(SDN)是一种计算机联网的方法，该方法采用其中转发(数据)平面与控制平面解耦的分离架构网络。使用分离架构网络通过将网络的智能转移到监督交换机的一个或多个SND控制器中而简化了实现转发平面的网络设备(例如交换机)。SDN通过提供可编程的网络基础设施而促进了网络层处的快速和开放式创新。SDN网络通常包括彼此互连的多个交换机以及控制交换机的转发行为的一个或多个SDN控制器。

OpenFlow是一种南向通信协议，其使SDN网络中的SDN控制器和交换机能够彼此传送控制平面信息。OpenFlow交换机包括分组处理流水线，该流水线包括一个或多个流表。每个流表包括一个或多个流条目，其中每个流条目指定分组匹配标准和一组指令，当传入分组与分组匹配标准匹配时执行该组指令。该组指令可以指示交换机对分组执行各种操作，包括但不限于将分组转发到给定端口、修改分组报头中的特定位、封装分组、丢弃分组、以及将分组定向到另一个流表。

OpenFlow交换机的分组处理流水线能够变得极其复杂。例如，SDN控制器可以对交换机的分组处理流水线进行编程以包括多个流表和这些流表内的多个流条目。流条目可以包括将分组定向到分组处理流水线中的其他流表的指令。对于如此复杂的分组处理流水线，当分组未经过它的预期分组处理路径时，故障排除可能变得极其困难。

分组跟踪技术能够被用于帮助对未经过预期分组处理路径的分组进行故障排除。现有的分组跟踪技术通常需要交换机在分组处理流水线中分组经过的每个流表处将正在被跟踪的分组发送到控制器。这消耗了宝贵的控制信道带宽并且还需要控制器核对它接收的分组，以确定哪些分组是同一流的一部分并跟踪所经过的路径。对于控制器而言，这会变得很复杂，尤其是在正在被跟踪的分组通过分组处理流水线被修改的情况下。

发明内容

一种由软件定义网络SDN网络中的交换机实现的在所述交换机的分组处理流水线中跟踪分组的方法。所述方法包括：接收分组；响应于在所述分组处理流水线中的跟踪表处确定所述分组与跟踪标准相匹配，创建所述分组的要用作跟踪分组的副本，设置所述跟踪分组的第一跟踪指示符，设置所述跟踪分组的第二跟踪指示符，以及将所述跟踪分组定向到后续的流表；在所述分组处理流水线中所述跟踪分组经过的一个或多个后续的流表中的每个流表处，响应于确定所述跟踪分组的所述第一跟踪指示符被设置，将该流表的标识符附加到所记录的所述跟踪分组的路由，清除所述跟踪分组的所述第一跟踪指示符，将所述跟踪分组重新提交到该流表，以及在将所述跟踪分组定向到后续的流表之前，将所述跟踪分组的所述第一跟踪指示符设置为所述跟踪分组的所述第二跟踪指示符的值；以及响应于在所述分组处理流水线中的出口流表处确定所述跟踪分组的所述第一跟踪指示符被设置，将所述跟踪分组连同所述所记录的所述跟踪分组的路由发送到控制器。