[发明专利]交换网络架构中的数据业务处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及网络通信，具体地说，涉及计算机网络的改进交换网络架构。

背景技术

如本领域所公知的，网络通信通常基于众所周知的七层开放系统互连（OSI）模型，其定义各种协议层的功能而不指定层协议本身。这七层（在此有时称为第7层到第1层）分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层。

在源站处，从功能栈的顶层（应用层）处的源进程接收数据时，数据通信开始。数据在栈的每个连续下层处按顺序进行格式化，直到在数据链路层获得位的数据帧。最后，在物理层处，经由网络链路将数据以电磁信号的形式传输到目的地站。在目的地站处接收时，按照与在源站处理数据相反的顺序沿对应的功能栈向上传递已传输的数据，从而将信息提供给目的地站处的接收进程。

分层协议（例如OSI模型所支持的那些协议）的原理是，当数据垂直通过模型层时，源站和目的地站处的层以对等（即，第N层对第N层）方式交互，并且在不影响单独层的功能与该层的相邻上下协议层的功能之间的接口的情况下执行每个单独层的功能。为了获得这种效果，当数据在栈中下传时，源站中的协议栈的每个层通常将信息（以封装标头的形式）添加到由发送进程生成的数据。在目的地站处，在数据沿栈的各层向上传播时逐一去除这些封装标头，直到将解封后的数据提供给接收进程。

耦合源站和目的地站的物理网络可以包括由一个或多个有线或无线网络链路互连的任意数量的网络节点。所述网络节点通常包括产生和消耗网络业务的主机（例如，服务器计算机、客户端计算机、移动设备等）、交换机和路由器。常规网络交换机在OSI模型的数据链路层（第2层）互连不同网段并处理和转发数据。交换机通常至少提供基本网桥功能，包括按第2层介质访问控制（MAC）地址过滤数据业务、获知帧的源MAC地址，以及根据目的地MAC地址转发帧。路由器（其在OSI模型的网络层（第3层）互连不同网络）通常实施网络服务，例如路由处理、路径确定以及路径交换。

大型网络通常包括大量交换机，它们在管理、控制和数据平面独立工作。因此，每个交换机必须被单独配置，对数据业务实施独立控制（例如，访问控制列表（ACL）），并独立于由任何其他交换机处理的数据业务来转发数据业务。

发明内容

根据至少一个实施例，改进了计算机网络中的多个交换机的管理、控制和数据处理。

在至少一个实施例中，一种交换网络包括具有主交换机的上层和具有多个下层实体的下层。所述主交换机包括多个端口，每个端口均耦合到所述多个下层实体中的一个相应实体。所述多个端口中的每个端口包括多个虚拟端口，每个虚拟端口对应于在耦合到该端口的所述下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的一个相应远程物理接口。所述多个端口中的每个端口还包括接收接口，响应于从所述多个下层实体中的特定下层实体接收到数据业务，所述接收接口将所述数据业务排队到所述多个虚拟端口中的与是所述数据业务的源的特定下层实体上的RPI对应的虚拟端口。所述主交换机还包括交换机控制器，所述交换机控制器将数据业务从所述虚拟端口交换到所述多个端口中转发所述数据业务的出口端口。

在至少一个实施例中，一种交换网络包括上层和具有多个下层实体的下层。所述上层中的主交换机（其具有多个端口，每个端口连接到相应的下层实体）在所述端口中的每个端口上实施多个虚拟端口，每个虚拟端口对应于耦合到该端口的下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的一个相应远程物理接口。将在所述主交换机和RPI之间传送的数据业务在与所述数据业务被传送到的下层实体上的RPI对应的虚拟端口中排队。所述主交换机对给定虚拟端口的数据业务实施基于优先级的流控制（PFC），方式为：将PFC数据帧传输到对应RPI所在的下层实体，所述PFC数据帧指定由该特定RPI传送的至少两种不同类的数据业务的优先级。

在至少一个实施例中，一种交换网络包括具有主交换机的上层和具有多个下层实体的下层。所述主交换机（其具有多个端口，每个端口耦合到相应的下层实体）在所述端口中的每个端口上实施多个虚拟端口，每个虚拟端口对应于耦合到该端口的下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的一个相应远程物理接口。将在所述主交换机和RPI之间传送的数据业务在与所述数据业务被传送到的RPI对应的虚拟端口中排队。所述主交换机根据至少基于所述数据业务所排队的虚拟端口的控制策略而将数据处理应用于所述数据业务，使得所述主交换机将不同策略应用于排队到所述主交换机的同一端口上的两个虚拟端口的数据业务。

附图说明