[发明专利]OpenFlow网络中的流表表项处理方法及设备

说明书

本申请公开了一种OpenFlow网络中的流表表项处理方法及设备，OpenFlow网络中包括：控制器和转发设备，该方法应用于控制器，该方法包括：接收到转发设备发来的报文之后，计算该报文的转发路径；根据计算出的转发路径，生成用于指导该报文转发的流表表项，其中，生成的流表表项的指令集中包括：在报文中插入转发路径链表的执行动作，转发路径链表中包含转发路径的路径信息；将流表表项发送给发来该报文的转发设备。本申请中，控制器只需向边缘转发设备下发流表表项，降低了控制器的流表表项下发负担，提高了业务部署效率。

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种OpenFlow网络中的流表表项处理方法及设备。

背景技术

传统的IP（Internet Protocol，因特网协议）报文的路由转发方式是采用路由器或L3（Level3，3层）层交换机来完成的。以路由器为例，路由器的主要特点是单点行为，即，路由协议的交互和IP报文的转发动作，都是单点行为。路由器各自之间交互链路、端口状态、路由协议等信息，对于IP报文的转发判断和策略处理都是各自完成，相互之间可以不依赖于对方。转发过程只是根据报文头中的信息完成，如根据目的IP地址确定本机转发端口，根据IP TOS（Type Of Service，服务类型）标记确定转发优先级，等等。因此，传统路由器不适合构建端到端的业务转发路径。

SDN/OpenFlow（开放流）架构的提出，打破了路由器的传统转发方式与过程。SDN（Software Defined Network）即软件定义网络，从广义上说是指让网络专家用高级别的语言指明配置，而这些配置会告诉路由器和交换机如何优先处理数据流以及管理数据流。SDN分离了网络的转发平面和控制平面，把整个控制平面移到了单独的控制器中。这个名为控制器的设备会为特定的工作负载计算最佳路径，为数据平面的数据转发进行规划。控制器可以是一个装置或虚拟机，也可以是一个物理服务器。

SDN的核心技术是OpenFlow，在网络数据转发平面和控制器之间使用OpenFlow协议，再由控制器来规划所有网络数据转发平面的转发动作。OpenFlow提出的最初出发点是为了解决校园内网络研究人员实验其创新网络架构、协议，考虑到实际的网络创新思想需要在实际网络上才能更好地验证，而研究人员又无法修改在网的网络设备的问题，而提出了OpenFlow的控制转发分离架构，将控制逻辑从网络设备盒子中引出来，研究者可以对其进行任意的编程从而实现新型的网络协议、拓扑架构而无需改动网络设备本身。

如图1所示，OpenFlow网络的架构中有两种设备角色：控制器（Controller）和转发设备（Forwarder）。

每一个转发设备维护一个或多个FlowTable（流表），并且只按照FlowTable对报文进行转发，Flowtable本身的生成、维护和下发完全由外置的控制器来执行。

控制器上可以运行各种路由协议，根据需要将计算出来的流表表项下发给相应的转发设备。流表表项的下发可以是主动的，也可以是被动的，在主动模式中，控制器将自身收集的流表表项主动下发给转发设备，随后转发设备在接收到报文后可以直接根据流表对报文进行查表转发；在被动模式中，转发设备收到报文后，若在流表中没有查找到匹配表项，则将该报文转发给控制器，由控制器决策该报文的转发路径，并下发相应的流表表项。被动模式的好处是转发设备无需维护全部的流表表项，只有当实际的数据流产生时才向控制器获取流表表项并存储，当老化定时器超时后可以删除相应的流表表项。