[发明专利]分布式结构协议（DFP）交换网络架构

说明书

技术领域

本发明一般地涉及网络通信，并且具体地涉及一种用于计算机网络的改进的交换网络架构。

背景技术

如本领域所知，网络通信普遍以公知的七层开放式系统互连（OSI）模型为前提，该OSI模型定义了各种协议层的功能而未指定层协议本身。这里有时称为第7层至第1层的七层分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

在源站处，数据通信起始于从功能栈的最高（应用）层的源过程接收数据时。在栈的每个相继的低层依次对数据进行格式化直至在数据链路层获得比特数据帧。最后，在物理层，经由网络链路朝着目的站以电磁信号的形式发送数据。当在目的站处接收所发送的数据时，以与在源站处理数据的相反顺序沿着对应功能栈传递所发送的数据，因此向在目的站处的接收过程供应信息。

分层协议比如OSI模型所支持的分层协议的原理是在数据竖直地穿越模型层的同时，在源和目的站的层以对等（即第N层到第N层）方式交互，并且执行每个个别层的功能而不影响个别层的功能与紧接在它之上和之下的协议层之间的接口。为了达到这一效果，源站中的每层协议栈通常在数据沿栈下降时向发送过程所生成的数据添加信息（以封装的报头的形式）。在目的站处，在数据沿着栈的层传播时逐个剥离这些封装的报头直至向接收过程递送去封装的数据。

将源站与目的站进行耦合的物理网络可以包括由一个或者多个有线或者无线网络链路互连的任何数目的网络节点。网络节点常见地包括生产和消费网络流量的主机（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。常规网络交换机互连不同网络段并且在OSI模型的数据链路层（层2）处理和转发数据。交换机通常至少提供基本的桥接功能，这些功能包括按照层2媒体访问控制（MAC）地址过滤数据流量、获知帧的源MAC地址并且基于目的MAC地址转发帧。在OSI模型的网络（层3）互连不同网络的路由器通常实施网络服务，比如路由处理、路径确定和路径交换。

大型网络通常包括在管理、控制和数据平面独立地操作的大量交换机。因而，每个交换机必须被单独地配置、实施对数据流量（例如访问控制列表（ACL））的独立控制并且与交换机中的任何其它交换机所处置的数据流量相独立地转发数据流量。

发明内容

根据至少一个实施方式，计算机网络中的多个交换机的管理、控制和数据处置得到改进。

在至少一个实施方式中，一种交换网络包括上层和下层，上层包括主交换机，下层包括多个下层实体。主交换机包括各自耦合到多个下层实体中的相应下层实体的多个端口。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下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的相应RPI。多个端口中的每个端口也包括接收接口，接收接口响应于从多个下层实体之中的特定下层实体接收到数据流量，将数据流量排队到多个虚拟端口之中的如下虚拟端口，所述虚拟端口对应于特定下层实体上的作为数据流量的源的RPI。主交换机还包括交换机控制器，该交换机控制器从虚拟端口向多个端口之中的从其转发数据流量的传出端口交换数据流量。

在至少一个实施方式中，一种交换网络包括上层和下层，下层包括多个下层实体。上层中的主交换机具有各自耦合到相应下层实体的多个端口，主交换机在多个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在耦合到该端口的下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的相应RPI。在主交换机与RPI之间传送的数据流量被排队于虚拟端口内，该虚拟端口对应于下层实体上的向其传送数据流量的RPI。主交换机通过向对应RPI所在的下层实体发送基于优先级的流控制（PFC）数据帧来对给定的虚拟端口的数据流量实行基于优先级的PFC，PFC数据帧为特定RPI所传送的至少两个不同数据类别的流量指定优先级。

在至少一个实施方式中，一种交换网络包括上层和下层，上层具有主交换机，下层包括多个下层实体。主交换机具有各自耦合到相应下层实体的多个端口，主交换机在多个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在耦合到该端口的下层实体处的多个远程物理接口（RPI）中的相应RPI。在主交换机与RPI之间传送的数据流量被排队于虚拟端口内，该虚拟端口对应于向其传送数据流量的RPI。主交换机至少基于数据流量被排队于其中的虚拟端口、根据控制策略向数据流量应用数据处置，从而主交换机将不同策略应用于被排队到主交换机的相同端口上的两个虚拟端口的数据流量。

附图说明