[发明专利]一种基于服务功能链的交换机系统

摘要

本发明公开了一种基于服务功能链的交换机系统，针对交换节点数据面固化、功能扩展性差、资源过配置等问题，通过将线卡中的非通用功能分离出来，以网络功能池的形式为数据包提供灵活的网络功能处理。数据包由分类器通过匹配规则划分为不同类型，对于需要进行非通用网络功能处理的数据包，则依据数据包匹配域在流表的网络功能实例列表中找到需要进行的网络功能实例(非通用网络功能)，在网络功能池中由对应的不同网络功能组成的服务功能链进行处理。与传统交换机系统、P4架构等现有研究技术相比较，具有如下优势：支持高级网络功能、数据流量处理规则可灵活扩展、动态变化、资源利用率提高、资本支出和运营成本降低。

主权项

1.一种基于服务功能链的交换机系统，其特征在于，包括：进线卡(线卡Ingress)，由通用网络功能处理模块和分类器组成，通用网络功能处理模块用于交换机接收到数据包后，执行通用网络功能的处理，处理完后将数据包送入分类器与匹配规则进行匹配：根据数据包匹配域与流表(Flow Table)中的匹配域(Match)进行匹配，得到对应的流表项，然后将数据包送入交换矩阵上与进线卡连接的传输端口Tport(进端口)，其中，所述通用网络功能是指每个数据包都需要进行处理的网络功能；交换矩阵，其包括对外通信的传输端口Tport(Transport Port，传输端口)以及与网络功能池挂接的功能端口Fport(Function Port，功能端口)，用于数据包的交换，其中，传输端口Tport负责数据包进出交换机系统，功能端口Fport负责数据包从交换矩阵进出网络功能池；调度器，用于对分类器得到的流表项进行判断：若网络功能实例列表(Network Function Instance List)为空且得到的流表项中下一跳(Next Hop)不为丢弃(Drop)，则将数据包直接通过分组调度交换到下一跳(Next Hop)指定的交换矩阵的传输端口即出端口，若网络功能实例列表为空且下一跳(Next Hop)为丢弃，则将数据包丢弃，若网络功能实例列表不为空，则将数据包送入网络功能池中并在完成网络功能实例列表所指定的网络功能处理之后再查询流表，将处理后的数据包通过分组调度交换到下一跳(Next Hop)指定的交换矩阵的传输端口即出端口；网络功能池(Network Function Pool，即NFP)，为网络功能处理模块集合；网络功能池由多个处理节点组成，每个处理节点中包含一定数目的网络功能处理模块，并每个处理节点通过一个功能端口Fport与交换矩阵相连接，其中，所述网络功能处理模块处理线卡中的非通用网络功能即不是每个数据包都需要进行处理的网络功能，用于网络功能实例列表不为空时，数据包根据网络功能实例列表所指定网络功能实例，依次通过处理节点的功能端口Fport在网络功能实例对应的网络功能处理模块进行网络功能处理；出线卡(线卡Egress)，其包括通用网络功能处理模块，与出端口连接，用于将交换矩阵交换后的数据包的通用网络功能的处理，处理后的数据包离开交换机。