[发明专利]利用软件定义流映射和虚拟化的网络功能的网络控制

说明书

一种用于操作具有硬件层且需要网络功能的电子网络的方法，该方法涉及：将联网功能虚拟化给虚拟机；在该硬件层上它使用寻址覆盖，该寻址覆盖向虚拟机及其它网络实体提供身份，虚拟机可能在该网络上的不同硬件组件上到处移动，并且该身份与虚拟机一起移动；使用软件定义流映射，经由虚拟机在网络上到处引导数据流，流是使用移动的身份而在虚拟机之间引导的。身份被映射至虚拟机的硬件位置，并且在移动虚拟机时更新映射。

技术领域和背景技术

在本发明的一些实施例中，本发明涉及利用软件定义流映射和虚拟化的网络功能来控制电子网络，更具体地但非专门地涉及使用软件定义流映射来扩展虚拟化的网络功能。

最近的软件定义网络(SDN)趋势的目标在于加大网络创新，并且将其展现给现代化和高层次新型网络服务。

SDN的基本原理是：通过将网络控制与物理转发分离以及与物理拓扑分离，揭开复杂度的面纱，允许更大的灵活性并且为网络创新提供空间。

网络中使用的特定标准技术通常包括但不限于：

1)ONF OpenFlow：一种允许控制-转发接触点基于全部会话流而不是基于每个分组，并且允许控制软件与转发硬件和固件分离。

2)IETF位置身份分离协议(LISP)：一种协议，该协议最初被设计为通过允许互联网服务提供商通过规定覆盖和映射(Overlay and Mapping)数据库服务而使用私有地址，保存可路由的IP地址。

最初被设计为一种保留互联网中的可路由地址的方式的LISP架构允许ISP分配其自己的私有唯一地址空间并且封装在正式的可路由的报头中使用这些地址的分组。为了这样做，LISP引入能够在身份地址和位置(可路由的)地址之间实时映射的全局网络映射服务。

3)ETSI网络功能虚拟化(NFV)：一种网络运营商想要看到从专有箱(proprietarybox)到运行在标准计算硬件上的软件功能虚拟化的那种网络功能的指导列表。

网络功能的综合问题

根据主要网络运营商的最新公布[NFC白皮书]，运营商面临的挑战在于运营商的基础设施“充斥大量且越来越多的专有硬件设备”。为了解释所表达的问题，从找出空间和电力来容纳新硬件单元(下文中称为箱)、能量和资本投资、以及将越来越复杂的多代功能仪器设计、整合、连接和操作到数据路径内所需的技巧不足中，启动新网络服务需要各种复杂缓慢且昂贵的过程。这样的现实要求运营商在CAPEX和OPEX努力方面保持运行，以便在服务和收入方面保持不变。当前的方法不能很好地促进服务和商业模式方面的创新-由互联网和顶级供应商清楚地表现的那种创新。

虚拟化网络功能的理由

运营商想要看到其网络功能被虚拟化，其网络功能被虚拟化在其表达的观点中意味着将许多网络设备类型整合到工业标准服务器、交换机及存储器上，工业标准服务器、交换机及存储器可以位于数据中心和网络节点中。上述内容可以支持：

通过COTS硬件和软件的整合和使用，降低设备成本和功耗。

通过最小化创新周期，提高成熟速度、缩短上市时间。

跨服务和跨不同客户基础，共享资源。

基于地理位置和人口统计的针对性服务引进，迅速扩张。

各种各样的生态系统，以及

网络开放性激励。

网络功能可以包括基于软件的DPI、提供高级业务分析和多维报告、以及显示按实际生产线速率进行现成硬件工作的可能性。

基于软件的DPI可以是使用NFV而在网络中广泛地部署的，提供更好的分析能力，以及更简单的部署、更新、测试机制，以及由于使用虚拟机而将其扩展为改变的工作负荷。