多跳分布控制面和單跳數(shù)據(jù)面交換結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的方法和裝置的制造方法
【專利說明】多跳分布控制面和單跳數(shù)據(jù)面交換結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的方法和裝置
[0001 ]本申請是2011年9月15日提交的、申請?zhí)枮?01110272108.2的發(fā)明專利申請(名稱為“多跳分布控制面和單跳數(shù)據(jù)面交換結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的方法和裝置”)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]在這里描述的一些實(shí)施例總的來說涉及交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，且具體來說涉及交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分布式控制面。
【背景技術(shù)】
[0003]—些已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括可以管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源的集中控制面。例如，集中控制面可以保持與資源的物理位置(例如，機(jī)箱標(biāo)識符、機(jī)箱架標(biāo)識符)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。另外，集中控制面可以管理與資源相關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。但是，當(dāng)大量資源包括在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，這種集中控制面可能變得極大且不可管理。
[0004]其他已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括分布式控制面。這種已知的分布式控制面可以在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)。在一些已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在實(shí)現(xiàn)控制面的一部分的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處手動地配置轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。但是，這種已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不適于具有實(shí)現(xiàn)控制面的一部分的大量節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。例如，操作員將需要在實(shí)現(xiàn)控制面的一部分的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處手動地輸入這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)涞拿總€(gè)更新和/或改變。當(dāng)對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行頻繁的更新時(shí)，這可能變得麻煩。
[0005]因此，存在對于在分布式控制面內(nèi)有效地管理、傳輸和/或共享轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息的設(shè)備和方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一些實(shí)施例中，設(shè)備包括計(jì)算裝置以與在一組接入交換機(jī)中的每個(gè)接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體通信，該組接入交換機(jī)定義具有將該組接入交換機(jī)中的每個(gè)接入交換機(jī)作為層級對等體耦接的交換機(jī)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)面的一部分。該計(jì)算裝置可操作以定義包括該組接入交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體的控制面的一部分，以使得將該計(jì)算裝置從該組接入交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體分層地除去。該計(jì)算裝置可操作以從該組接入交換機(jī)中的第一接入交換機(jī)接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。該計(jì)算裝置發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到該組接入交換機(jī)中的第二接入交換機(jī)。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖2是根據(jù)另一實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的接入交換機(jī)的示意圖。
[0009]圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的計(jì)算裝置的示意圖。
[0010]圖4是圖1的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制面的邏輯表示。
[0011 ]圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分級控制面的示意圖。
[0013]圖7是示出經(jīng)由圖6的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分級控制面發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在一些實(shí)施例中，設(shè)備包括計(jì)算裝置以與在一組接入交換機(jī)中的每個(gè)接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體通信，該組接入交換機(jī)定義具有將該組接入交換機(jī)中的每個(gè)接入交換機(jī)作為層級對等體耦接的交換機(jī)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)面的一部分。計(jì)算裝置可操作以定義包括該組接入交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體的控制面的一部分，以使得將計(jì)算裝置從該組接入交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體分層地除去。計(jì)算裝置可操作以從該組接入交換機(jī)中的第一接入交換機(jī)接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。計(jì)算裝置發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到該組接入交換機(jī)中的第二接入交換機(jī)。
[0015]在這種實(shí)施例中，數(shù)據(jù)面可以被稱為平的，而控制面可以被稱為分層的。類似地說，每個(gè)接入交換機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù)到剩余的接入交換機(jī)而不通過從接入交換機(jī)層級地除去的節(jié)點(diǎn)、模塊和/或裝置(例如，在不同層級處)。另外，在接入交換機(jī)處的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體可以經(jīng)由包括從網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體分層地除去的計(jì)算裝置的控制面發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到其他接入交換機(jī)。類似地說，計(jì)算裝置可以用作和/或操作為在接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體之間的路由反射器。
[0016]在一些實(shí)施例中，設(shè)備包括控制面裝置以經(jīng)由控制面與由交換機(jī)結(jié)構(gòu)作為層級對等體耦接在一起的一組接入交換機(jī)中的每個(gè)接入交換機(jī)通信，該交換機(jī)結(jié)構(gòu)定義數(shù)據(jù)面內(nèi)的單邏輯跳?？刂泼嫜b置經(jīng)由第一邏輯跳從該組接入交換機(jī)中的第一接入交換機(jī)接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。計(jì)算裝置經(jīng)由第二邏輯跳發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到該組接入交換機(jī)中的第二接入交換機(jī)。
[0017]在這種實(shí)施例中，數(shù)據(jù)面可以被認(rèn)為包括單邏輯跳，而控制面可以被認(rèn)為包括多個(gè)邏輯跳。類似地說，從基于分組的協(xié)議(例如，以太網(wǎng)、光纖信道)的觀點(diǎn)看，控制面包括多個(gè)邏輯跳而數(shù)據(jù)面包括單邏輯跳。以另一方式說，接入交換機(jī)可以經(jīng)由數(shù)據(jù)面內(nèi)的單邏輯跳發(fā)送數(shù)據(jù)分組到另一接入交換機(jī)，而經(jīng)由控制面內(nèi)的多個(gè)邏輯跳發(fā)送控制分組到另一接入交換機(jī)。
[0018]在一些實(shí)施例中，交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的至少一部分包括數(shù)據(jù)面和控制面。數(shù)據(jù)面包括一組接入交換機(jī)和將該組接入交換機(jī)的每個(gè)接入交換機(jī)作為層級對等體操作地耦接的交換機(jī)結(jié)構(gòu)。該組接入交換機(jī)中的第一接入交換機(jī)可以使用第一協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)到該組接入交換機(jī)中的第二接入交換機(jī)。交換機(jī)結(jié)構(gòu)可操作以使用第一協(xié)議將數(shù)據(jù)從第一接入交換機(jī)路由到第二接入交換機(jī)。控制面包括在該組接入交換機(jī)中的第一接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體和在該組接入交換機(jī)中的第二接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體。在第一接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體可以使用不同于第一協(xié)議的第二協(xié)議發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到在第二接入交換機(jī)處的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體。
[0019]在這種實(shí)施例中，交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)面和控制面使用不同協(xié)議。例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)面可以使用基于信元的協(xié)議，而控制面可以使用基于分組的協(xié)議。在數(shù)據(jù)面和控制面內(nèi)使用不同協(xié)議允許交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)改進(jìn)數(shù)據(jù)面內(nèi)的數(shù)據(jù)信號和控制面內(nèi)的控制信號的傳送。例如，數(shù)據(jù)面可以被定義以發(fā)送大量數(shù)據(jù)而控制面可以被單獨(dú)地定義以發(fā)送與交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。
[0020]在這里所示和所述的實(shí)施例涉及多個(gè)通信層(例如數(shù)據(jù)鏈路層(層2)、網(wǎng)絡(luò)層(層3)、物理層(層1)、應(yīng)用層(層7)，等等)。這種通信層可以由開放系統(tǒng)互連(OSI)模型定義。因此，物理層可以是比數(shù)據(jù)鏈路層更低級的層。另外，數(shù)據(jù)鏈路層可以是比網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層更低級的層。另外，不同協(xié)議可以與OSI模型內(nèi)的不同層相關(guān)聯(lián)和/或在不同層實(shí)現(xiàn)。例如，以太網(wǎng)協(xié)議、光纖信道協(xié)議和/或基于信元的協(xié)議(例如，在通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)面部分內(nèi)使用的)可以與數(shù)據(jù)鏈路層相關(guān)聯(lián)和/或在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)，并且邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)可以與較高層，例如，應(yīng)用層相關(guān)聯(lián)和/或在較高層實(shí)現(xiàn)。盡管BGP可以在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)，其可用于發(fā)送用于填充與網(wǎng)絡(luò)層和/或數(shù)據(jù)鏈路層相關(guān)的路由表的轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息(例如，端口標(biāo)識符、網(wǎng)絡(luò)段標(biāo)識符、外圍處理裝置標(biāo)識符、等等)。
[0021 ]如此處使用的，術(shù)語“物理跳”可以包括在兩個(gè)模塊和/或裝置之間的物理鏈路。例如，操作地耦接第一模塊與第二模塊的數(shù)據(jù)路徑可以被稱為物理跳。類似地說，物理跳可以物理地鏈接第一模塊與第二模塊。
[0022]如此處使用的，術(shù)語“單物理跳”可以包括在系統(tǒng)中的兩個(gè)模塊和/或裝置之間的直接物理連接。類似地說，單物理跳例如可以包括經(jīng)由其耦接兩個(gè)模塊而沒有中間模塊的鏈路。因此，例如，如果第一模塊經(jīng)由單物理跳耦接到第二模塊，第一模塊可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)分組到第二模塊而不通過居間的模塊發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
[0023]如此處使用的，術(shù)語“單邏輯跳”是指作為與第一協(xié)議(例如，第一數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?nèi)的單個(gè)跳的物理跳和/或物理跳的組。類似地說，根據(jù)與第一協(xié)議相關(guān)的拓?fù)洌诮?jīng)由物理跳和/或該組物理跳操作地耦接到第二模塊和/或裝置的第一模塊和/或裝置之間不存在居間的節(jié)點(diǎn)。經(jīng)由單邏輯跳連接到第二模塊和/或裝置的第一模塊和/或裝置可以使用與第一協(xié)議和第二模塊和/或裝置相關(guān)的目的地址來發(fā)送數(shù)據(jù)分組到第二模塊和/或裝置，而無論在第一裝置和第二裝置之間的物理跳的數(shù)目如何。例如，在一些實(shí)施例中，第二協(xié)議(例如，第二數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議)可以使用第一協(xié)議(例如，第一數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議)的目的地址，來將數(shù)據(jù)分組和/或信元經(jīng)單邏輯跳從第一模塊和/或裝置路由到第二模塊和/或裝置。類似地說，當(dāng)?shù)谝荒K和/或裝置經(jīng)由第一協(xié)議的單邏輯跳發(fā)送數(shù)據(jù)到第二模塊和/或裝置時(shí)，第一模塊和/或裝置對待單邏輯跳就好像其直接發(fā)送數(shù)據(jù)到第二模塊和/或裝置那樣。
[0024]在一些實(shí)施例中，交換機(jī)結(jié)構(gòu)可以用作單邏輯跳的一部分(例如，單個(gè)大規(guī)模匯聚層2(L2)/層3(L3)交換機(jī))。例如，可以跨多個(gè)物理跳互連的多個(gè)機(jī)柜和/或模塊物理地分布交換機(jī)結(jié)構(gòu)的各部分。例如，在一些實(shí)施例中，交換機(jī)結(jié)構(gòu)的處理級可以被包括在第一機(jī)柜中，且交換機(jī)結(jié)構(gòu)的另一處理級可以被包括在第二機(jī)柜中。兩個(gè)處理級可以邏輯地用作單個(gè)集合交換機(jī)的一部分(例如，在根據(jù)第一協(xié)議的相同邏輯跳內(nèi))，但是在各對處理級之間包括單獨(dú)的單物理跳。類似地說，交換機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的每級可以通過物理鏈路連接到一個(gè)或多個(gè)相鄰級，同時(shí)作為與用于路由數(shù)據(jù)到交換機(jī)結(jié)構(gòu)外的協(xié)議相關(guān)的單邏輯跳共同地操作。另外，與用于路由數(shù)據(jù)到單邏輯跳之外的協(xié)議(例如，以太網(wǎng))相關(guān)的分組分類和轉(zhuǎn)發(fā)不必在單邏輯跳內(nèi)的每級存在。例如，在一些實(shí)施例中，與第一協(xié)議(例如，以太網(wǎng))相關(guān)的分組分類和轉(zhuǎn)發(fā)可以在模塊和/或裝置經(jīng)由單邏輯跳發(fā)送數(shù)據(jù)分組到另一模塊和/或裝置之前存在。
[0025]如在該說明書中使用的，單數(shù)形式“a”、“an”和“the”包括復(fù)數(shù)的表示，除非上下文清楚地表示其他情況。由此，例如，術(shù)語“模塊”意在表示單個(gè)模塊或者模塊的組合。
[0026]圖1是示出了根據(jù)一實(shí)施例的交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100的示意圖。交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100包括通信網(wǎng)絡(luò)110、多個(gè)接入交換機(jī)120、130、140、計(jì)算裝置150和多個(gè)外圍處理裝置171-175。外圍處理裝置171-175通過交換機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100的剩余部分彼此操作地耦接。例如，夕卜圍處理裝置171-175可以是計(jì)算節(jié)點(diǎn)、服務(wù)節(jié)點(diǎn)、路由器和存儲節(jié)點(diǎn)，如在這里進(jìn)一步詳細(xì)地描述的。例如，在一些實(shí)施例中，外圍處理裝置171-175包括服務(wù)器、存儲裝置、網(wǎng)關(guān)、工作站等。
[0027]外圍處理裝置171-175可以使用任意適當(dāng)?shù)倪B接，例如，光連接(例如，光纜和光連接器)、電連接(例如，電纜和電連接器)等，分別操作地耦接到接入交換機(jī)120、130、140的一個(gè)或多個(gè)端口 121-124、131-134、141-144。類似地說，每個(gè)端口 121-124、131-134、141-144提供通信接口，通過它，外圍處理裝置171-175可以操作地耦接到接入交換機(jī)120、130、140，如在這里進(jìn)一步詳細(xì)地描述的。同樣地，外圍處理裝置171-175可以發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)分組、數(shù)據(jù)信元等)到接入交換機(jī)120、130、140和從其接收數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，外圍處理裝置171-175和接入交換機(jī)120、130、140之間的連接是直接鏈路。這種鏈路可以被稱為單物理跳鏈路。在其他實(shí)施例中，外圍處理裝置可以經(jīng)由中間模塊操作地耦接到接入交換機(jī)。這種連接可以被稱為多物理跳鏈路。
[0028]每個(gè)接入交換機(jī)120、130、140可以是操作地耦接外圍處理裝置171-175到通信網(wǎng)絡(luò)110的任意裝置。例如，在一些實(shí)施例中，接入交換機(jī)120、130、140可以是邊緣裝置、輸入/輸出模塊、架頂式裝置等。在結(jié)構(gòu)上，接入交換機(jī)120、130、140可以用作源接入交換機(jī)和目的接入交換機(jī)兩者。因此，接入交換機(jī)120、130、140可以發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)分組和/或數(shù)據(jù)信元的數(shù)據(jù)流)到通信網(wǎng)絡(luò)110并從通信網(wǎng)絡(luò)110接收數(shù)據(jù)，以及發(fā)送數(shù)據(jù)到所連接的外圍處理裝置171-175并從其接收數(shù)據(jù)。
[0029]每一接入交換機(jī)120、130、140可操作以經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)110與其他接入交換機(jī)120、