負(fù)載降低系統(tǒng)和負(fù)載降低方法【專利摘要】本發(fā)明通過降低向控制器查詢關(guān)于尚未配置的流條目的提交，由此降低控制器上的負(fù)載，來使開放流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定。具體地說，控制器在交換機(jī)的流表中登記定義了對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制所需的規(guī)則和動(dòng)作的流條目。當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目未登記在流表上，那么交換機(jī)向控制器提交查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目，堆積所接收到的分組，并且通過利用堆積分組對(duì)具有與堆積分組相同報(bào)頭信息的接收分組的傳送進(jìn)行控制直至登記了與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目?！緦＠f明】負(fù)載降低系統(tǒng)和負(fù)載降低方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及負(fù)載降低系統(tǒng)，并且更具體地涉及CD分離型網(wǎng)絡(luò)中的控制器的負(fù)載降低系統(tǒng)?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]將從外部控制器(控制平面)對(duì)交換機(jī)、終端等(數(shù)據(jù)平面)進(jìn)行控制的方法被稱為CD(C:控制平面/D:數(shù)據(jù)平面)分離型架構(gòu)。上述CD分離型架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)配置被稱為CD分離型網(wǎng)絡(luò)。[0003]作為⑶分離型網(wǎng)絡(luò)的示例，例示了使用開放流(OpenFlow)技術(shù)的開放流網(wǎng)絡(luò)，開放流技術(shù)用于通過從控制器對(duì)交換機(jī)進(jìn)行控制來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的路由控制。應(yīng)該注意，開放流網(wǎng)絡(luò)僅僅是一個(gè)示例。[0004](開放流網(wǎng)絡(luò))[0005]在開放流網(wǎng)絡(luò)中，通過MAC地址、IP地址、端口號(hào)等的組合所確定的一系列通信定義為“流”。以流為單位來執(zhí)行路由控制、故障恢復(fù)、負(fù)載分配、優(yōu)化。[0006]在開放流網(wǎng)絡(luò)中，諸如OFC(開放流控制器)的控制器通過對(duì)諸如OFS(開放流交換機(jī))的交換機(jī)的流表進(jìn)行操作來控制交換機(jī)的行為。[0007]控制器和交換機(jī)通過安全信道進(jìn)行連接，以通過控制器利用基于開放流協(xié)議的控制消息對(duì)交換機(jī)進(jìn)行控制?？刂破骱徒粨Q機(jī)通過安全信道來發(fā)送和接收依照開放流(OpenFlow)協(xié)議的開放流消息。[0008]開放流網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)對(duì)開放流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，并且作為控制器所控制的邊緣交換機(jī)和核心交換機(jī)而存在。應(yīng)當(dāng)注意，邊緣交換機(jī)是位于開放流網(wǎng)絡(luò)和與之不同的網(wǎng)絡(luò)之間的邊界處的交換機(jī)。此外，核心交換機(jī)是用于在開放流網(wǎng)絡(luò)中對(duì)分組進(jìn)行中繼的交換機(jī)。在開放流網(wǎng)絡(luò)中，控制器能夠?qū)β酚缮系慕粨Q機(jī)的流表進(jìn)行操作，并且控制從輸入側(cè)邊緣交換機(jī)處(入口)的分組的接收(流入)至輸出側(cè)邊緣交換機(jī)處(出口)的分組的發(fā)送(流出)的流。[0009]分組可以被稱為幀。分組與幀之間的差異僅僅是在協(xié)議中所處理的數(shù)據(jù)的單位(rou:協(xié)議數(shù)據(jù)單元)上的不同。分組是“tcp/ip”(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)的rou。另一方面，幀是“以太網(wǎng)”(注冊(cè)商標(biāo))的rou。[0010]流表是登記了用于定義對(duì)符合預(yù)定匹配條件(規(guī)則)的分組所執(zhí)行的預(yù)定動(dòng)作的流條目的表。[0011]基于包括在每個(gè)協(xié)議層級(jí)中的分組的報(bào)頭區(qū)域中并且能夠被區(qū)分的目的地址、源地址、目的地端口和源端口中的一個(gè)或多個(gè)的組合來定義流條目的規(guī)則。應(yīng)當(dāng)注意，上述地址應(yīng)當(dāng)包括MAC地址(媒體訪問控制地址)和IP地址(因特網(wǎng)協(xié)議地址)。而且，除了上述之夕卜，入口端口的數(shù)據(jù)能夠用作流條目的規(guī)則。[0012]流條目的動(dòng)作指示“輸出到特定端口”、“丟棄”、或者“重寫報(bào)頭”的操作。例如，當(dāng)流條目的動(dòng)作指示輸出端口的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)(輸出端口號(hào)等)時(shí)，交換機(jī)將分組輸出到與之相對(duì)應(yīng)的端口，并且當(dāng)沒有指示輸出端口的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，丟棄分組?；蛘?，當(dāng)流條目的動(dòng)作指示報(bào)頭數(shù)據(jù)時(shí)，基于該報(bào)頭數(shù)據(jù)來重寫分組的報(bào)頭。[0013]開放流網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)對(duì)符合流條目的規(guī)則的分組群組(分組系列)執(zhí)行流條目的動(dòng)作。[0014]在非專利文獻(xiàn)I中描述了開放流技術(shù)的細(xì)節(jié)。[0015]在預(yù)先沒有完成流設(shè)置的開放流網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于交換機(jī)首先接收到的每個(gè)未知分組(第一分組)，將所接收到的分組的副本(鏡像分組)作為流條目的查詢消息(分組傳入:packetin)從交換機(jī)傳送到控制器,直至流條目被登記在流表中。[0016]然而，當(dāng)交換機(jī)連續(xù)地接收到其流條目沒有被登記在流表中的相同流的分組時(shí)，對(duì)控制器的流條目的查詢消息(分組傳入)的數(shù)目增加，以增大了控制器的負(fù)擔(dān)。[0017]當(dāng)對(duì)管理開放流網(wǎng)絡(luò)的控制器施加負(fù)載時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性方面引起問題。因此，需要減小對(duì)控制的負(fù)載。[0018]引用列表[0019]非專利文獻(xiàn)1:“0penflowSwitchSpecification,版本1.0.0”，[在線]，2009年12月31日，[2011年9月8日搜索]，因特網(wǎng)(URL:http://www.0penflowswitch.0rg/documents/opeflow-spec-vl.0.0.pdf)【
發(fā)明內(nèi)容】[0020]作為第一問題，在開放流網(wǎng)絡(luò)中，在通過交換機(jī)連續(xù)地接收其流條目沒有被登記在流表上的相同流的分組的情況下，當(dāng)控制器的處理性能低時(shí)，多次將流條目的查詢消息(分組傳入)從交換機(jī)發(fā)送到控制器，使得對(duì)控制器的負(fù)載被增加。[0021]作為第二問題，開放流網(wǎng)絡(luò)被配置為使得當(dāng)流條目沒有被登記在流表上時(shí)，交換機(jī)無法傳送分組。[0022]本發(fā)明的目的在于，為了解決上述問題，提供了一種技術(shù)，該技術(shù)用于在接收到其流條目沒有被登記在流表上的分組(未登記的分組)時(shí)，通過將分組傳送到預(yù)定目的地而不對(duì)控制器發(fā)送流條目的查詢消息(分組傳入)，來降低對(duì)控制器的負(fù)載以提高整個(gè)開放流網(wǎng)絡(luò)的效率。[0023]根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)包括:交換機(jī)，該交換機(jī)被配置成基于流條目來執(zhí)行對(duì)所接收到的分組的處理，流條目定義用于對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；以及控制器，該控制器被配置成對(duì)交換機(jī)設(shè)定流條目。當(dāng)接收到給定分組時(shí)，交換機(jī)執(zhí)行對(duì)控制器查詢與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目，如果沒有設(shè)定與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目，則堆積所接收到的給定分組，并且通過使用堆積的分組來對(duì)具有與堆積的分組相同報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組中的一個(gè)的傳送進(jìn)行控制直至登記了與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目。[0024]根據(jù)本發(fā)明的交換機(jī)包括:用于從控制器接收流條目的裝置，流條目定義了用于對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；用于當(dāng)接收到分組時(shí)如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目沒有被登記則執(zhí)行對(duì)控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目的裝置；用于堆積所接收到的分組的裝置；以及用于通過使用堆積的分組對(duì)具有與堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送進(jìn)行控制直至登記了與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目的>J-Uρ?α裝直。[0025]根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低方法包括:通過控制器接收流條目的登記，流條目定義了用于對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目沒有被登記，則執(zhí)行對(duì)控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目；堆積所接收到的分組；以及通過使用堆積的分組對(duì)具有與堆積的分組相同報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送進(jìn)行控制，直至登記了與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目。[0026]本發(fā)明的記錄介質(zhì)存儲(chǔ)程序，該程序用于使得交換機(jī)執(zhí)行:通過控制器接收對(duì)流條目的登記，流條目定義了用于對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目還沒有被登記，則執(zhí)行向控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目；堆積所接收到的分組；以及通過使用堆積的分組對(duì)具有與堆積的分組相同報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送進(jìn)行控制直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目被登記。[0027]本發(fā)明能夠抑制對(duì)控制器(OFC)的負(fù)載并且能夠傳送其流條目沒有被登記在流表上的未登記的分組?！緦＠綀D】【附圖說明】[0028]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的配置示例的框圖；[0029]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的第一示圖；[0030]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的第二示圖；[0031]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載`降低系統(tǒng)的第三示圖；[0032]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的第四示圖；[0033]圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的第五示圖；以及[0034]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的操作的流程圖。【具體實(shí)施方式】[0035]本發(fā)明針對(duì)⑶分離型網(wǎng)絡(luò)。這里，作為⑶分離型網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)的開放流網(wǎng)絡(luò)作為示例進(jìn)行描述。然而，實(shí)際上，本發(fā)明不限于開放流網(wǎng)絡(luò)。[0036]<基本配置>[0037]下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的配置示例進(jìn)行描述。[0038]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)包括交換機(jī)20和控制器30。[0039]在附圖中，交換機(jī)被標(biāo)記為“0FS”，并且控制器被標(biāo)記為“0FC”。[0040]交換機(jī)20是開放流網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點(diǎn)。交換機(jī)20根據(jù)登記在其自己流表中的流條目來傳送所接收到的分組。[0041]控制器30是執(zhí)行開放流網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)20的路由控制的服務(wù)器裝置。控制器30通過安全信道與交換機(jī)20相連接?？刂破?0將流條目登記在交換機(jī)20的流表中。[0042]當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目沒有被登記在流表中，則交換機(jī)20向控制器30查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目，并且堆積(臨時(shí)存儲(chǔ)、保存或者積聚)所接收到的分組，并且使用堆積的分組來控制具有與堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送，直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目被登記。這里，因?yàn)樵诹鳁l目的登記之前，交換機(jī)20都無法指定下一階段的傳輸目的地，因此交換機(jī)20獨(dú)立于分組的地址數(shù)據(jù)來將分組傳送到所有連接的相鄰交換機(jī)。也就是說，分組作為偽廣播分組進(jìn)行傳送。然而，不需要改變分組本身的地址數(shù)據(jù)。[0043][第一不例性實(shí)施例][0044]下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。[0045][系統(tǒng)配置][0046]下面參考圖2至圖6描述根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的配置示例。[0047]根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)包括終端10(10-1，i=l至η:n是任意的)和交換機(jī)20(20-j,j=l至m:m是任意的)、以及控制器30。[0048]在圖2中，交換機(jī)被標(biāo)記為“0FS”，并且控制器被標(biāo)記為“0FC”。[0049]終端10(10-1,i=l至η:n是任意的)中的每一個(gè)是能夠與交換機(jī)20(20-j,j=l至m)相連接的終端。應(yīng)當(dāng)注意，終端10(10-1，i=l至η)中的每一個(gè)可以是在開放流網(wǎng)絡(luò)外部的交換機(jī)(交換節(jié)點(diǎn))(不對(duì)應(yīng)于開放流)。[0050]交換機(jī)20(20-j，j=l至m)中的每一個(gè)是開放流網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點(diǎn)。交換機(jī)20(20-j，j=l至m)中的每一個(gè)根據(jù)登記在其自己流表中的流條目來傳送所接收到的分組。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)接收到流條目未登記的分組時(shí)，交換機(jī)20(20-j,j=l至m)中的每一個(gè)將所接收到的分組的副本(鏡像分組)作為查詢消息(分組傳入)傳送到控制器30。[0051]控制器30在開放流網(wǎng)絡(luò)中是用于執(zhí)行對(duì)交換機(jī)20(20-j,j=l至m)中的每一個(gè)的路由控制的服務(wù)器單元?？刂破?0通過安全信道與交換機(jī)20(20-j，j=l至m)中的每一個(gè)相連接。當(dāng)檢測(cè)到交換機(jī)20(20-j，j=l至m)中的每一個(gè)時(shí)，控制器30基于指示網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)來計(jì)算分組傳送路由，并且將流條目登記在位于路由上的交換機(jī)20(OFS)中的每一個(gè)的流表中。注意，控制器30可以保持用作交換機(jī)20(20-j，j=l至m)中的每一個(gè)所保持的主表(mastertable)的流表。例如，當(dāng)接收到流條目的查詢消息(分組傳入)時(shí)，控制器30首先將條目登記在控制器30本身所保存的主表(流表)中，并且將控制消息發(fā)送到作為查詢?cè)吹慕粨Q機(jī)(0FS)，以便于將相同的條目登記在交換機(jī)(OFS)所保持的流表中(或者與該流表相對(duì)應(yīng)的表)。[0052]這里，終端10-1是發(fā)送分組的發(fā)送源終端(終端A)。終端10-2是接收分組的目的終端(終端B)。交換機(jī)20-1是輸入側(cè)邊緣交換機(jī)(0FS1)。交換機(jī)20-2是輸出側(cè)邊緣交換機(jī)(0FS2)。交換機(jī)20-3是核心交換機(jī)(0FS3)?？刂破?0是用于執(zhí)行交換機(jī)(OFS)之間的路由控制的控制器(0FC)。假定控制器30保持交換機(jī)20-1、交換機(jī)20-2、和交換機(jī)20_3中的每一個(gè)的流表。[0053]然而，實(shí)際上，這不限于那些示例。[0054](硬件的例示)[0055]作為終端10(10-1,i=l至η)的示例,例示了PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))、移動(dòng)PC、薄客戶終端、工作站、移動(dòng)電話、智能電話、智能書、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)游戲機(jī)、家庭游戲機(jī)、便攜式音樂播放器、手持終端、小配件(電子設(shè)備)、交互式電視、數(shù)字調(diào)諧器、數(shù)字記錄器、信息家用電器、OA(辦公自動(dòng)化)設(shè)備等?？梢詫⒔K端10(10-1，i=l至η)安裝在諸如車輛、船和飛機(jī)的移動(dòng)體中。[0056]作為交換機(jī)20(20-j,j=l至m)的示例，例示了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、代理、網(wǎng)關(guān)、防火墻、負(fù)載平衡器(負(fù)載分配設(shè)備)、頻帶控制設(shè)備(分組整形器)、安全監(jiān)控器控制設(shè)備(SCADA:監(jiān)制和數(shù)據(jù)獲取)、網(wǎng)守、基站、接入點(diǎn)、通信衛(wèi)星(CS)或者具有多個(gè)通信端口的計(jì)算機(jī)器等。而且，交換機(jī)20(20-j，j=l至m)可以是構(gòu)建在物理機(jī)器上的虛擬交換機(jī)。[0057]作為控制器30的示例，假定PC、設(shè)備、工作站、大型機(jī)以及諸如超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)器。注意，控制器30可以是安裝在計(jì)算機(jī)器中的擴(kuò)展板或者構(gòu)建在物理機(jī)器上的虛擬機(jī)(VM)0[0058]雖然未示出，但是終端10(10_i，i=l至η)、交換機(jī)20(20_j，j=l至m)和控制器30中的每一個(gè)是由以下來配置:根據(jù)程序來驅(qū)動(dòng)的并且執(zhí)行預(yù)定處理的處理器；用于存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；以及用于與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的接口。[0059]作為上述處理器的示例，例示了CPU(中央處理單元)、網(wǎng)絡(luò)處理器(NP)、微處理器、微控制器或者具有專用功能的半導(dǎo)體集成電路(IC)等。[0060]作為上述存儲(chǔ)器的示例，例示了RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)、諸如閃存的半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備、諸如HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)和SSD(固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)的輔助存儲(chǔ)設(shè)備、或者諸如DVD(數(shù)字多用途盤)的可移動(dòng)盤、或者諸如SD存儲(chǔ)器卡(安全數(shù)字存儲(chǔ)器卡)的存儲(chǔ)介質(zhì)。而且，可以使用寄存器?；蛘?，可以使用下述存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備使用DAS(直接附接存儲(chǔ))、FC-SAN(光纖信道-存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))、NAS(網(wǎng)絡(luò)附接存儲(chǔ))、IP-SAN(IP存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))。[0061]注意，可以將上述處理器和上述存儲(chǔ)器集成到一個(gè)單元中。例如，近年來，發(fā)展了微計(jì)算機(jī)的1-芯片結(jié)構(gòu)。因此，可以考慮安裝在電子設(shè)備中的單芯片微計(jì)算機(jī)包含處理器和存儲(chǔ)器的示例。[0062]作為上述接口的示例，例示了符合網(wǎng)絡(luò)通信的基板(母板或I/O板)、諸如芯片的半導(dǎo)體集成電路、諸如NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)的網(wǎng)絡(luò)適配器、類似的擴(kuò)展卡、諸如天線這樣的通信設(shè)備以及諸如通信端口(連接器)的通信端口。[0063]而且，作為網(wǎng)絡(luò)的示例，例示了因特網(wǎng)、LAN(局域網(wǎng))、無線LAN、WAN(廣域網(wǎng))、主干、有線電視(CATV)線、固定電話網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、WiMAX(IEEE802.16a)、3G(第三代)、租用線、IrDA(紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì))、藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))、串行通信線、數(shù)據(jù)總線等。[0064]注意，交換機(jī)20(20-j,j=l至m)和控制器30中的每一個(gè)的部件可以是模塊、部件或?qū)Ｓ迷O(shè)備或者用于開始(調(diào)用)它們的程序。[0065]然而，實(shí)際上，其并局限于那些示例。[0066]<示例>[0067]下面將描述根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的示例。[0068]首先，在圖2中，交換機(jī)20-1(OFSl)從終端10_1(終端A)接收第一分組(分組A)。交換機(jī)20-1(OFSl)檢索流表。然后，如果不存在相應(yīng)的流條目(在“未命中”的情況下)，為了將第一分組(分組A)登記在流表中，則交換機(jī)20-1(OFSl)通過傳送第一分組(分組A)的副本(鏡像分組)來將流條目的查詢消息(分組傳入)發(fā)送到控制器30(0FC)，并且將第一分組(分組A)堆積(臨時(shí)存儲(chǔ)、保持、以及積聚)在交換機(jī)20-1(OFSl)中。當(dāng)接收到來自交換機(jī)20-1(OFSl)的流條目的查詢消息(分組傳入)時(shí)，控制器30(OFC)將第一分組(分組A)的條目登記在交換機(jī)20-1(OFSl)的流表中。[0069]接下來，在圖3中，當(dāng)在花費(fèi)時(shí)間登記第一分組(分組A)的條目的同時(shí)(在條目登記的等待狀態(tài)時(shí))，接收到第二分組(分組B)時(shí)，交換機(jī)20-1(OFSl)將第二分組(分組B)與堆積的第一分組(分組A)進(jìn)行比較。例如，對(duì)第二分組(分組B)和第一分組(分組A)的相應(yīng)報(bào)頭數(shù)據(jù)進(jìn)行部分或全部比較，以檢查這兩個(gè)分組是否屬于相同的流。[0070]在圖4中，如果第一分組(分組A)和第二分組(分組B)是屬于相同的流的分組，則交換機(jī)20-1(OFSl)將第一分組(分組A)廣播到每一個(gè)具有與第二分組(分組B)的接收端口相同的虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)的所有端口，并且將第一分組(分組A)傳送到交換機(jī)20-2(0FS2)和交換機(jī)20-3(0FS3)。而且，交換機(jī)20_1(0FS1)再次堆積第二分組(分組B)直至接收到屬于相同流的分組。此外，交換機(jī)20-1(OFSl)生成用于交換機(jī)20-1(OFSl)的廣播表。此時(shí)，當(dāng)交換機(jī)20-1(OFSl)接收到第一分組(分組A)時(shí)，交換機(jī)20-1(OFSl)將第一分組(分組A)的流數(shù)據(jù)、虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)以及端口數(shù)據(jù)(“接收端口”的數(shù)據(jù))存儲(chǔ)在廣播表中。廣播表是存儲(chǔ)用于廣播分組的數(shù)據(jù)的表。廣播表可以是流表的一種。流數(shù)據(jù)是用于定義用于分組的規(guī)則和動(dòng)作的數(shù)據(jù)。注意，因?yàn)閯?dòng)作被定義為廣播，所以要定義的項(xiàng)目可以僅是規(guī)則。[0071]此外，在圖5中，交換機(jī)20-2(0FS2)接收從交換機(jī)20-1(OFSl)廣播的第一分組(分組A)。如果用于廣播的第一分組(分組A)的流條目沒有被登記在流表中，則交換機(jī)20-2(0FS2)將所廣播的第一分組(分組A)廣播到具有與第一分組(分組A)的接收端口相同的虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)的所有端口，以將第一分組(分組A)傳送到交換機(jī)20-3(0FS3)和終端10-2(終端B)。此外，交換機(jī)20-2(0FS2)生成用于交換機(jī)20-2(0FS2)的廣播表。此時(shí)，交換機(jī)20-2(0FS2)將第一分組(分組A)的流數(shù)據(jù)、虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)、以及流數(shù)據(jù)的輸入端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在廣播表中。[0072]在圖6中，與上述交換機(jī)20-2(0FS2)類似，交換機(jī)20_3(0FS3)向具有與第一分組(分組A)的接收端口相同的虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)的所有端口進(jìn)行廣播。這里，交換機(jī)20-3(0FS3)將第一分組(分組A)傳送到交換機(jī)20-2(0FS2)。此時(shí)，因?yàn)闂l目已經(jīng)在用于交換機(jī)20-2(0FS2)的廣播表中生成(參考圖5)為具有第一分組(分組A)的流數(shù)據(jù)和虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)，但是接收端口的數(shù)據(jù)是不同的，所以交換機(jī)20-2(0FS2)認(rèn)識(shí)到第一分組(分組A)被重復(fù)接收(確定出第一分組(分組A)被重復(fù)接收)，并且丟棄重復(fù)接收到的第一分組(分組A)。因此，防止廣播分組循環(huán)(loop)。[0073]應(yīng)當(dāng)，實(shí)際上，交換機(jī)20-2(0FS2)和交換機(jī)20-3(0FS3)可以執(zhí)行與交換機(jī)20_1(OFSl)類似的處理。也就是說，可以按照?qǐng)D2所示的交換機(jī)20-1(OFSl)來設(shè)計(jì)交換機(jī)20-2(0FS2)和交換機(jī)20-3(0FS3)，使得當(dāng)接收到第一分組(分組A)時(shí)，如果不存在相應(yīng)的流條目(在“未命中”的情況下)，則交換機(jī)20-1(OFSl)搜索流表并且將流條目的查詢消息(分組傳入)發(fā)送到控制器30(0FC),以便于在流表中檢索第一分組(分組A)。[0074](負(fù)載降低系統(tǒng)的操作)[0075]下面參考圖7描述根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載降低系統(tǒng)的操作。[0076](I)步驟S10-1[0077]交換機(jī)20-1(OFSl)接收分組。[0078](2)步驟S10-2[0079]交換機(jī)20-1(OFSl)檢查與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目是否已經(jīng)被登記在流表中。[0080](3)步驟S103[0081]如果相對(duì)應(yīng)的流條目已經(jīng)被登記，則交換機(jī)20-1(OFSl)根據(jù)流條目的內(nèi)容來對(duì)所接收到的分組執(zhí)行開放流的處理。[0082](4)步驟S104[0083]如果相對(duì)應(yīng)的流條目還沒有被登記，則交換機(jī)20-1(OFSl)檢查與所接收到的分組相同的流的分組是否被堆積。也就是說，交換機(jī)20-1(OFSl)檢查與所接收到的分組相同的流的分組是否處于條目登記的等待狀態(tài)。[0084](5)步驟S105[0085]如果與所接收到的分組相同的流的分組被堆積，則交換機(jī)20-K0FS1)將堆積的分組廣播到與所接收到的分組相同的虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)的端口。而且，交換機(jī)20_1(OFSl)堆積新接收到的分組來代替已經(jīng)堆積的分組。[0086](6)步驟S106[0087]如果與所接收到的分組相同的流的分組沒有被堆積，則交換機(jī)20-1(OFSl)檢查所接收到的分組是否是廣播分組。例如，在與所接收到的分組不同的流的分組堆積的情況下，或者在完全沒有堆積分組的情況下，交換機(jī)20-1(OFSl)檢查所接收到的分組是否是廣播分組。[0088](7)步驟S107[0089]如果所接收到的分組不是廣播分組，則交換機(jī)20-1(OFSl)將所接收到的分組的副本(鏡像分組)作為流條目的查詢消息(分組傳入)傳送到控制器30。而且，交換機(jī)20-1(OFSl)堆積所接收到的分組。[0090](8)步驟S108[0091]如果所接收到的分組是廣播分組，則交換機(jī)20-1(OFSl)檢查與所接收到的分組相同的流的分組是否已經(jīng)被登記在廣播表中。[0092](9)步驟S109[0093]如果與所接收到的分組相同的流的分組沒有被登記在廣播分組中，則交換機(jī)20-1(OFSl)廣播所接收到的分組，使得將廣播分組登記在廣播表中。[0094](10)步驟SllO[0095]如果與所接收到的分組相同的流的分組已經(jīng)被登記在廣播表中，則交換機(jī)20-1(OFSl)檢查登記在廣播表中的分組的接收端口是否與所接收到的分組的接收端口不同。[0096](11)步驟Slll[0097]如果登記在廣播表中的分組的接收端口與所接收到的分組的接收端口不同，則交換機(jī)20-1(OFSl)丟棄所接收到的分組。[0098](12)步驟SI12[0099]如果登記在廣播表中的分組的接收端口與所接收到的分組的接收端口相同，則交換機(jī)20-1(OFSl)廣播所接收到的分組。[0100]如上所述，在開放流網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)交換機(jī)(OFS)連續(xù)接收到其流條目沒有被登記在流表中的相同流的分組，并且此外控制器(OFC)的處理性能低時(shí)，這導(dǎo)致了從交換機(jī)(OFS)到控制器(OFC)的流條目的查詢消息(分組傳入)的重復(fù)發(fā)送。[0101]在本發(fā)明中，當(dāng)交換機(jī)(OFS)連續(xù)地接收到相同流的分組時(shí)，僅對(duì)第一分組執(zhí)行對(duì)流條目的查詢消息(分組傳入)的發(fā)送。因而，能夠抑制控制器(OFC)上的負(fù)載。[0102]而且，交換機(jī)(OFS)甚至廣播其流條目仍沒有被登記在流表中的分組。因而，能夠在流條目的登記之前進(jìn)行發(fā)送。[0103][第二示例性實(shí)施例][0104]下面對(duì)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。[0105]在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，當(dāng)交換機(jī)(OFS)將流條目的查詢消息(分組傳入)發(fā)送到控制器(OFC)時(shí)，交換機(jī)(OFS)對(duì)所接收到的分組進(jìn)行復(fù)制，并且生成鏡像分組并將該鏡像分組發(fā)送到控制器(0FC)。[0106]在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中，當(dāng)交換機(jī)(OFS)將流條目的查詢消息(分組傳入)發(fā)送到控制器(OFC)時(shí)，允許交換機(jī)(OFS)將處于其原始狀態(tài)的接收分組本身發(fā)送到控制器(0FC)。此時(shí)，控制器(OFC)執(zhí)行下述處理:該處理用于對(duì)來自交換機(jī)(OFS)的、與用于流條目的查詢消息(分組傳入)的發(fā)送的分組相同的分組進(jìn)行傳送(返回)。[0107]也就是說，在該示例性實(shí)施例中，交換機(jī)(OFS)不發(fā)送所接收到的分組的副本(鏡像分組)而所接收到的分組本身，作為流條目的查詢消息(分組傳入)。[0108][第三示例性實(shí)施例][0109]下面對(duì)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。[0110]在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，在等待通過控制器(OFC)進(jìn)行條目登記的狀態(tài)時(shí),交換機(jī)(OFS)廣播所接收到的分組，并且生成用于廣播分組的表(廣播表)并將所接收到的分組登記在該表中，以確定先前是否已經(jīng)接收到相同的分組，并且由此，防止廣播分組循環(huán)。[0111]在本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例中，通過將生成樹協(xié)議(STP)應(yīng)用于廣播分組的方法，甚至在開放流功能是有效的(支持開放流)的端口上也能夠防止廣播分組的循環(huán)。[0112]也就是說，在該示例性實(shí)施例中，在不生成任何廣播表的情況下，防止廣播分組循環(huán)。[0113]<示例性實(shí)施例之間的關(guān)系>[0114]注意，可以通過組合來實(shí)現(xiàn)上述示例性實(shí)施例。[0115]〈本發(fā)明的特征〉[0116]在本發(fā)明中，控制器的特征在于具有代理功能，其中當(dāng)需要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間來執(zhí)行流設(shè)置(flowsetup)時(shí)，控制器廣播從交換機(jī)所接收到的流，并且當(dāng)兩次或更多次地接收到相同流的分組時(shí)，控制器丟棄在第二次及之后的流。[0117]此外，交換機(jī)的特征在于，當(dāng)首先接收到其條目沒有被登記在流條目中的流時(shí)，交換機(jī)將該流發(fā)送到控制器，并且當(dāng)兩次或更多次地接收到相同流的分組時(shí)，交換機(jī)不將在第二次及之后的流傳送到控制器并且廣播到相同的虛擬LAN標(biāo)識(shí)符(VLANID)。[0118]其結(jié)果是，本發(fā)明旨在相對(duì)于其流設(shè)置沒有完成的流，通過減少對(duì)控制器的流條目的查詢消息(分組傳入)并且降低控制器的負(fù)載來使開放流網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)穩(wěn)定。[0119]在本發(fā)明中，控制器具有代理功能，并且具有廣播功能，其中，將沒有準(zhǔn)備用于登記流條目“分組傳出”的消息但是已經(jīng)接收到流條目的查詢消息(分組傳入)的鏡像分組的流的源MAC地址和目的MAC地址與新接收到的流的源MAC地址和目的MAC地址進(jìn)行比較，并且能夠丟棄流條目的查詢消息(分組傳入)的鏡像分組。[0120]而且，交換機(jī)具有下述功能:如果相對(duì)應(yīng)的條目沒有被登記在流表中則將分組作為流條目的查詢消息(分組傳入)傳送到控制器。當(dāng)在將流條目的查詢消息“分組傳入”發(fā)送到控制器之后，接收與查詢的分組相同的流的分組直至從控制器接收到用于登記流條目“分組傳出”的消息時(shí)，交換機(jī)能夠向與用于查詢分組的接收端口相同VLAN的端口廣播。而且，交換機(jī)具有當(dāng)接收廣播分組時(shí)能夠以接收端口與流的組合將廣播的分組存儲(chǔ)在流表中的功能。[0121]〈補(bǔ)充附注〉[0122]能夠如在以下補(bǔ)充附注中所注釋的來描述上述示例性實(shí)施例的一部分或整個(gè)。然而，實(shí)際上，本發(fā)明并不局限于以下描述示例。[0123](補(bǔ)充附注I)[0124]一種負(fù)載降低系統(tǒng)包括:[0125]交換機(jī)；以及[0126]控制器，該控制器被配置成將在定義了用于對(duì)作為流的分組進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作的流條目登記在交換機(jī)的流表中，[0127]其中，當(dāng)接收到給定的分組中的一個(gè)時(shí)，如果與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目沒有登記在流表中，則交換機(jī)向控制器查詢與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目，并且交換機(jī)堆積所接收到的給定分組，并且交換機(jī)使用堆積的分組來控制具有與堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組中的一個(gè)的傳送，直至與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目的登記。[0128](補(bǔ)充附注2)[0129]根據(jù)補(bǔ)充附注I的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中當(dāng)接收分組直至與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目的登記時(shí)，交換機(jī)檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否已經(jīng)被堆積，并且如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組被堆積，則交換機(jī)廣播該堆積的分組并且新堆積該分組。[0130](補(bǔ)充附注3)[0131]根據(jù)補(bǔ)充附注2的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組沒有被堆積，則交換機(jī)檢查所接收到的分組是否是廣播分組，并且如果所接收到的分組不是廣播分組，則交換機(jī)向控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目并且堆積所接收到的分組，并且如果所接收到的分組是廣播分組，則交換機(jī)檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否已經(jīng)被登記在廣播表中，并且如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組仍然沒有被登記在廣播表中，則交換機(jī)將所接收到的分組登記在廣播表中并且廣播所接收到的分組。[0132](補(bǔ)充附注4)[0133]根據(jù)補(bǔ)充附注3所述的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中，如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組已經(jīng)被登記在廣播表中，則交換機(jī)檢查所接收到的分組的接收端口與已經(jīng)登記在廣播表中的分組的接收端口是否彼此不同，并且如果接收端口彼此不同，則交換機(jī)丟棄所接收到的分組，并且如果接收端口彼此相同，則交換機(jī)廣播所接收到的分組。[0134](補(bǔ)充附注5)[0135]根據(jù)補(bǔ)充附注I至4中的任何一個(gè)的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中交換機(jī)將通過對(duì)所接收到的分組進(jìn)行復(fù)制所獲得的鏡像分組傳送到控制器，并且查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目。[0136](補(bǔ)充附注6)[0137]根據(jù)補(bǔ)充附注I至4中的任何一個(gè)的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中交換機(jī)將所接收到的分組本身傳送到控制器，并且查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目并且然后接收來自控制器的分組。[0138]〈注意〉[0139]如上所述，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，實(shí)際上，本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下的修改被包括在本發(fā)明中。[0140]注意，本申請(qǐng)要求基于日本專利申請(qǐng)N0.JP2011-220784的優(yōu)先權(quán)，并且通過引用將其公開結(jié)合于此?！緳?quán)利要求】1.一種負(fù)載降低系統(tǒng)包括:交換機(jī)，所述交換機(jī)交換機(jī)被配置成基于流條目來執(zhí)行對(duì)所接收到的分組的處理，所述流條目定義用于將分組作為流進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；以及控制器，所述控制器被配置成對(duì)所述交換機(jī)設(shè)定所述流條目，其中，當(dāng)接收到給定分組時(shí)，如果沒有設(shè)定與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目，則所述交換機(jī)執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的給定分組相對(duì)應(yīng)的流條目，堆積所接收到的給定分組，并且通過使用所堆積的分組來控制具有與所堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組中的一個(gè)的傳送，直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目被設(shè)定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中，當(dāng)接收分組直至所述流條目被設(shè)定時(shí)，所述交換機(jī)檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否被堆積，并且當(dāng)具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組被堆積時(shí)，所述交換機(jī)廣播所堆積的分組，并且新堆積所接收到的分組。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中，當(dāng)具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組還沒有被堆積時(shí)，所述交換機(jī)檢查所接收到的分組是否是所廣播的分組，并且如果所接收到的分組不是所廣播的分組，則所述交換機(jī)執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目，并且堆積所接收到的分組，并且如果所接收到的分組是所廣播的分組，則所述交換機(jī)檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否已經(jīng)被設(shè)定為廣播對(duì)象分組，并且如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組還沒有被設(shè)定為所述廣播對(duì)象分組，則所述交換機(jī)將所接收到的分組設(shè)定為所述廣播對(duì)象分組，并且廣播所接收到的分組。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)載降低系統(tǒng)，其中，如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組已經(jīng)被設(shè)定為所述廣播對(duì)象分組，則所述交換機(jī)檢查所接收到的分組的接收端口與已經(jīng)對(duì)所述廣播對(duì)象分組所設(shè)定的接收端口是否彼此不同，并且當(dāng)接收端口彼此不同時(shí)，所述交換機(jī)丟棄所接收到的分組，并且當(dāng)接收端口彼此相同時(shí)，所述交換機(jī)廣播所接收到的分組。`5.一種交換機(jī)包括:用于從控制器接收流條目的裝置，所述流條目定義用于將分組作為流進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；用于當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目還沒有被設(shè)定，則執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目的裝置；用于堆積所接收到的分組的裝置；以及用于通過使用所堆積的分組來控制具有與所堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目的登記的裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交換機(jī)，進(jìn)一步包括:用于當(dāng)接收分組直至所述流條目的登記時(shí)，檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否已經(jīng)被堆積的裝置；用于當(dāng)具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組被堆積時(shí)廣播所堆積的分組的裝置；以及用于新堆積所述分組的裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交換機(jī)，進(jìn)一步包括:用于當(dāng)具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組仍然沒有被堆積時(shí)檢查所接收到的分組是否是所廣播的分組的裝置；用于如果所接收到的分組不是所廣播的分組，則執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目并且堆積所述接收分組的裝置；用于如果所接收到的分組是所廣播的分組，則檢查具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組是否已經(jīng)被登記為廣播對(duì)象分組的裝置；用于如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組還沒有被設(shè)定為所述廣播對(duì)象分組，則將所接收到的分組登記為所述廣播對(duì)象分組的裝置；以及用于廣播所接收到的分組的裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交換機(jī)，進(jìn)一步包括:用于如果具有與所接收到的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組已經(jīng)被登記為所述廣播對(duì)象分組，則檢查所接收到的分組的接收端口與對(duì)所述廣播對(duì)象分組所登記的接收端口是否彼此不同的裝置；用于當(dāng)接收端口彼此不同時(shí)丟棄所接收到的分組的裝置；以及用于當(dāng)接收端口彼此相同時(shí)廣播所接收到的分組的裝置。9.一種負(fù)載降低方法,包括:通過控制器接收流條目的登記，所述流條目定義用于將分組作為流進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與·所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目還沒有被登記，則執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目；堆積所接收到的分組；以及通過使用所堆積的分組來控制具有與所堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送進(jìn)行控制，直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目被登記。10.一種存儲(chǔ)程序的記錄介質(zhì)，所述程序用于使得交換機(jī)執(zhí)行:通過控制器接收流條目的登記，所述流條目定義用于將分組作為流進(jìn)行統(tǒng)一控制的規(guī)則和動(dòng)作；當(dāng)接收到分組時(shí)，如果與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目還沒有被登記，則執(zhí)行對(duì)所述控制器查詢與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目；堆積所接收到的分組；以及通過使用所堆積的分組來控制具有與所堆積的分組相同的報(bào)頭數(shù)據(jù)的分組的傳送，直至與所接收到的分組相對(duì)應(yīng)的流條目被登記?！疚臋n編號(hào)】H04L12/937GK103858394SQ201280049197【公開日】2014年6月11日申請(qǐng)日期:2012年9月15日優(yōu)先權(quán)日:2011年10月5日【發(fā)明者】鳥越啟輔申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社