[发明专利]多层分布式路由器体系结构及相关方法、系统和介质

说明书

一种分布式多层网络路由体系结构包括多个层，这多个层包含包括控制器的控制器层、包括一个或多个控制面子系统的控制面层以及包括一个或多个数据面子系统的数据面层。控制器可以耦合到一个或多个控制面子系统。控制面子系统继而可以耦合到一个或多个数据面子系统，数据面子系统可以包括一个或多个软件数据面子系统和/或硬件数据面子系统。在某些实施例中，分布式路由器的各个子系统的位置可以分布在网络中的各种设备之间。

相关申请的交叉引用

本申请是于2014年12月11日提交的、标题为“MULTI-LAYER ACCELERATED NETWORKARCHITECTURE”的美国临时申请 No.62/090,627的非临时申请，并且依据35U.S.C.119(e)要求该临时申请的权益和优先权，所述临时申请的全部内容通过引用合并在此，用于所有目的。

背景技术

本公开涉及数据转发，并且更具体地，涉及多层分布式路由器体系结构。

路由器是被配置为在网络之间转发数据(例如，数据报文)以便于将数据从它的源递送到它的预期目的地的专用网络设备。路由器被配置为确定通过互联网络拓扑的最优路由或者数据路径，并且使用这些最优路径传输数据报文。路由器还提供诸如防火墙、服务质量(QoS) 等的各种其他服务。

常规路由器典型地包括全部封装(house)在单个机盒或者机箱内的控制面子系统以及一个或多个数据面。在常规系统中可以实现为线卡的数据面被配置为经由数据面的一个或多个端口接收并且转发数据报文。转发基于由数据面存储的转发信息而执行。数据面用来转发数据报文的转发信息典型地由路由器的控制面子系统编程，该控制面子系统可以包括一个或多个管理卡。控制面子系统被配置为控制由路由器执行的与联网有关的功能，包括，例如，维护路由信息(例如，路由信息表)、对基于路由信息而转发信息的数据转发面进行编程、处置各种联网控制协议、处置在控制面处终止的报文(例如，控制报文和/或数据报文)的处理、处理访问控制列表(ACL)、服务质量(QoS)、管理功能等。

如先前所指示的，在常规路由器中，路由器的控制面子系统以及由控制面子系统控制的数据面全部都物理地共同位于路由器的相同物理网络设备机盒或者机箱内。因此，在路由器的控制面子系统与一个或多个数据面子系统之间存在静态关系。这使得在可能包括成千上万个这种路由器的大型网络(例如，互联网)中对这种路由器进行编程是复杂并且不灵活的。当不得不对这种网络做出改变(例如，数据路径的添加或者重新配置、网络设备的添加或者移除)时，不得不对受改变所影响的每个个体路由器机盒进行单独地编程或者重新编程。这种以路由器为中心的管理要求使得这种网络的管理非常复杂并且耗时。因此，使用常规路由器的网络缺乏现今(以及未来)的网络应用(诸如云计算、移动计算、实时和按需视频流量等)所期望的灵活性和动态可配置性。

发明内容

本公开涉及分布式联网，并且更具体而言涉及分布式多层网络路由体系结构。

在某些实施例中，提供了一种多层分布式路由器体系结构。路由器的多个层可以包含包括控制器的控制器层、包括一个或多个控制面子系统的控制面层、以及包括一个或多个数据面子系统的数据面层。控制器可以耦合到一个或多个控制面子系统。控制面子系统又可以耦合到一个或多个数据面子系统，数据面子系统可以包括一个或多个软件数据面子系统和/或硬件数据面子系统。