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施例總的來說涉及交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，且具體來說涉及交換機結(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，機箱標識符、機箱架標識符)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，當大量資源包括在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)時，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)的各個節(jié)點處實現(xiàn)。在一些已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在實現(xiàn)控制面的一部分的每個節(jié)點處手動地配置轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。但是，這種已知的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不適于具有實現(xiàn)控制面的一部分的大量節(jié)點的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。例如，操作員將需要在實現(xiàn)控制面的一部分的每個節(jié)點處手動地輸入這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓撲的每個更新和/或改變。當對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行頻繁的更新時，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]在一些實施例中，設(shè)備包括計算裝置以與在一組接入交換機中的每個接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實體通信，該組接入交換機定義具有將該組接入交換機中的每個接入交換機作為層級對等體耦接的交換機結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)面的一部分。該計算裝置可操作以定義包括該組接入交換機中的網(wǎng)絡(luò)控制實體的控制面的一部分，以使得將該計算裝置從該組接入交換機中的網(wǎng)絡(luò)控制實體分層地除去。該計算裝置可操作以從該組接入交換機中的第一接入交換機接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。該計算裝置發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到該組接入交換機中的第二接入交換機。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)實施例的交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖2是根據(jù)另一實施例的交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的接入交換機的示意圖。
[0009]圖3是根據(jù)另一實施例的交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的計算裝置的示意圖。
[0010]圖4是圖1的交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制面的邏輯表示。
[0011 ]圖5是根據(jù)另一實施例的交換機結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖6是根據(jù)另一實施例的交換機結(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。
【具體實施方式】
[0014]在一些實施例中，設(shè)備包括計算裝置以與在一組接入交換機中的每個接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實體通信，該組接入交換機定義具有將該組接入交換機中的每個接入交換機作為層級對等體耦接的交換機結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)面的一部分。計算裝置可操作以定義包括該組接入交換機中的網(wǎng)絡(luò)控制實體的控制面的一部分，以使得將計算裝置從該組接入交換機中的網(wǎng)絡(luò)控制實體分層地除去。計算裝置可操作以從該組接入交換機中的第一接入交換機接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。計算裝置發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到該組接入交換機中的第二接入交換機。
[0015]在這種實施例中，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，每個接入交換機可以發(fā)送數(shù)據(jù)到剩余的接入交換機而不通過從接入交換機層級地除去的節(jié)點、模塊和/或裝置(例如，在不同層級處)。另外，在接入交換機處的每個網(wǎng)絡(luò)控制實體可以經(jīng)由包括從網(wǎng)絡(luò)控制實體分層地除去的計算裝置的控制面發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息到其他接入交換機。類似地說，計算裝置可以用作和/或操作為在接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實體之間的路由反射器。
[0016]在一些實施例中，設(shè)備包括控制面裝置以經(jīng)由控制面與由交換機結(jié)構(gòu)作為層級對等體耦接在一起的一組接入交換機中的每個接入交換機通信，該交換機結(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中的第一接入交換機接收轉(zhuǎn)發(fā)-狀態(tài)信息。計算裝置經(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中的第二接入交換機。
[0017]在這種實施例中，數(shù)據(jù)面可以被認為包括單邏輯跳，而控制面可以被認為包括多個邏輯跳。類似地說，從基于分組的協(xié)議(例如，以太網(wǎng)、光纖信道)的觀點看，控制面包括多個邏輯跳而數(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，而經(jīng)由控制面內(nèi)的多個邏輯跳發(fā)送控制分組到另一接入交換機。
[0018]在一些實施例中，交換機結(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和將該組接入交換機的每個接入交換機作為層級對等體操作地耦接的交換機結(jié)構(gòu)。該組接入交換機中的第一接入交換機可以使用第一協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)到該組接入交換機中的第二接入交換機。交換機結(jié)構(gòu)可操作以使用第一協(xié)議將數(shù)據(jù)從第一接入交換機路由到第二接入交換機?？刂泼姘ㄔ谠摻M接入交換機中的第一接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實體和在該組接入交換機中的第二接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實體。在第一接入交換機處的網(wǎng)絡(luò)控制實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處的網(wǎng)絡(luò)控制實體。
[0019]在這種實施例中，交換機結(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)議允許交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)改進數(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地定義以發(fā)送與交換機結(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施例涉及多個通信層(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/或在較高層實現(xiàn)。盡管BGP可以在應(yīng)用層實現(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，端口標識符、網(wǎng)絡(luò)段標識符、外圍處理裝置標識符、等等)。
[0021 ]如此處使用的，術(shù)語“物理跳”可以包括在兩個模塊和/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)拓撲內(nèi)的單個跳的物理跳和/或物理跳的組。類似地說，根據(jù)與第一協(xié)議相關(guān)的拓撲，在經(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。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?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，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]在一些實施例中，交換機結(jié)構(gòu)可以用作單邏輯跳的一部分(例如，單個大規(guī)模匯聚層2(L2)/層3(L3)交換機)。例如，可以跨多個物理跳互連的多個機柜和/或模塊物理地分布交換機結(jié)構(gòu)的各部分。例如，在一些實施例中，交換機結(jié)構(gòu)的處理級可以被包括在第一機柜中，且交換機結(jié)構(gòu)的另一處理級可以被包括在第二機柜中。兩個處理級可以邏輯地用作單個集合交換機的一部分(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的單物理跳。類似地說，交換機結(jié)構(gòu)內(nèi)的每級可以通過物理鏈路連接到一個或多個相鄰級，同時作為與用于路由數(shù)據(jù)到交換機結(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”意在表示單個模塊或者模塊的組合。
[0026]圖1是示出了根據(jù)一實施例的交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100的示意圖。交換機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100包括通信網(wǎng)絡(luò)110、多個接入交換機120、130、140、計算裝置150和多個外圍處理裝置171-175。外圍處理裝置171-175通過交換機結(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可以是計算節(jié)點、服務(wù)節(jié)點、路由器和存儲節(jié)點，如在這里進一步詳細地描述的。例如，在一些實施例中，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?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120、130、140的一個或多個端口 121-124、131-134、141-144。類似地說，每個端口 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120、130、140，如在這里進一步詳細地描述的。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120、130、140和從其接收數(shù)據(jù)。在一些實施例中，外圍處理裝置171-175和接入交換機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。這種連接可以被稱為多物理跳鏈路。
[0028]每個接入交換機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，在一些實施例中，接入交換機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120、130、140可以用作源接入交換機和目的接入交換機兩者。因此，接入交換機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120、