[发明专利]用于在软件定义网络中利用有限转发规则改进负载均衡的设备和方法

权利要求书

1.一种具有多个输出端口(120-1至120-N)的用于转发流量的网络设备(100)，其特征在于，包括：

存储转发规则的存储系统(101)，所述转发规则包括用于根据给定流分配将聚合流中的流的数据包转发到所述输出端口的第一规则；

电路(110)，用于：

-当第一输出端口(120-N)上的负载与所述第一端口的目标负载不匹配时，从所述聚合流中排除所述流中的至少一个流，并通过建立将所述聚合流的所述流中的所述至少一个流与第二输出端口(120-1)关联的第二规则来修改所述存储的转发规则，以便提高所述第一输出端口上所述目标负载与所述负载之间的匹配；

-根据所述存储的转发规则进行路由。

2.根据权利要求1所述的网络设备(500)，其特征在于，所述电路(510)用于：

-观察输出端口(520-1至520-N)上的负载；

-当第一输出端口(520-N)上的负载与所述第一端口(520-N)的目标负载不匹配时，根据所述流转发规则，识别转发到所述第一输出端口(520-N)的流(550-1至550-N)中负载最重的流(550-1)；

-将所述识别的流(550-1)与第二输出端口(520-1)关联。

3.根据权利要求1或2所述的网络设备(500)，其特征在于，所述电路用于：

-预测所述输出端口(520-1至520-N)上的未来负载；

-当所述第一输出端口(520-N)上的所述未来负载与所述第一端口(520-N)的所述目标负载不匹配时，根据所述流转发规则，识别转发到所述第一输出端口(520-N)的所述流(550-1至550-N)中未来负载最重的流(550-1)；

-将所述识别的流(550-1)与第二输出端口(520-1)关联。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的网络设备(500)，其特征在于，所述电路(510)还用于：

-当第一输出端口(750)上的负载或预测负载(701)与所述第一端口的目标负载(702)不匹配时，识别转发到所述第一输出端口的最大流的集合(720)，其中，选择所述集合(720)中的流数量，使得如果将一个或多个流添加到所述流集合(720)中，则所述流集合中的所述流的总数据速率将大于所述负载或预测负载(701)与所述目标负载(702)之间的差值；

-将所述识别的流分配给除所述第一输出端口(750)以外的一个或多个输出端口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络设备(100)，其特征在于，

所述第一规则和所述第二规则存储在转发表(801)中，其中，

所述转发表(801)存储转发规则，所述转发规则是将输入流重定向到组表(821)的规则，或将输入流与输出端口关联的规则(822)；

每个重定向转发规则(821)指向组表中在多条路径上实现流量分流的条目集合。

6.根据权利要求5所述的网络设备(100)，其特征在于，所述转发表(801)和所述组表存储在三态内容存取存储器(ternary content access memory，TCAM)中。

7.根据权利要求5或6所述的网络设备(100)，其特征在于，在所述将流分配给所述第二输出端口时，所述第二转发规则添加到所述转发表(801)中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的网络设备(100)，其特征在于，包括与控制器的接口(150)；

其中，所述电路(110)用于通过所述接口接收为所述输出端口指定的目标分流比、所述相应的目标负载；和/或所述转发规则。

9.根据权利要求8所述的网络设备(100)，其特征在于，所述电路(110)用于通过所述接口向所述控制器发送请求，请求所述控制器向所述网络设备提供一个或多个新的或更新的转发规则。