通信系統(tǒng)、上層交換機(jī)、控制裝置、交換機(jī)控制方法以及程序的制作方法
【專利摘要】在本發(fā)明中，使下層交換機(jī)執(zhí)行考慮上層信息的詳細(xì)轉(zhuǎn)發(fā)控制。該通信系統(tǒng)包括：核心網(wǎng)絡(luò)，該核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有其中處理內(nèi)容以及包含下層報(bào)頭信息的匹配條件是相關(guān)聯(lián)的控制信息，并且使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；上層交換機(jī)，該上層交換機(jī)布置在核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，并且利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域；以及控制裝置，該控制裝置指令上層交換機(jī)重寫下層報(bào)頭區(qū)域，并且對(duì)于下層交換機(jī)來(lái)設(shè)置包含有重寫之后的報(bào)頭信息的匹配條件的控制信息。
【專利說(shuō)明】通信系統(tǒng)、上層交換機(jī)、控制裝置、交換機(jī)控制方法以及程序
[0001](相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用)
[0002]本申請(qǐng)基于并要求于2012年3月28日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-074654的優(yōu)先權(quán)利益，其公開的全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引用加入進(jìn)來(lái)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)、上層交換機(jī)、控制裝置、交換機(jī)控制方法及程序；并且特別涉及包括按照控制裝置設(shè)定的控制信息操作的交換機(jī)的通信系統(tǒng)，上層交換機(jī)、控制裝置、交換機(jī)控制方法及程序。

【背景技術(shù)】
[0004]近年來(lái)，被稱為OpenFlow的技術(shù)已經(jīng)提出(參考專利文獻(xiàn)I，及非專利文獻(xiàn)I和2)。在OpenFlow中，把通信視為端到端的流，并對(duì)每個(gè)流進(jìn)行路徑控制、故障恢復(fù)、負(fù)載均衡、和優(yōu)化。用作中繼設(shè)備的OpenFlow交換機(jī)具有用于與定位作為控制設(shè)備的OpenFlow控制器通信的安全信道，并根據(jù)由OpenFlow控制器指令適當(dāng)添加或重寫的流表進(jìn)行操作。在流表中，為每個(gè)流定義了幾組用于同分組報(bào)頭對(duì)照的匹配規(guī)則(報(bào)頭字段)，流統(tǒng)計(jì)(計(jì)數(shù)器)，和定義了施加到與匹配規(guī)則(報(bào)頭字段)相匹配的分組的處理內(nèi)容的指令(參見非專利文獻(xiàn)2中“4.1流表”及后續(xù)部分)。
[0005]例如，當(dāng)OpenFlow交換機(jī)接收到分組時(shí),在流表中搜索具有與已接收分組的報(bào)頭信息相匹配的匹配規(guī)則的條目。作為搜索結(jié)果，在找到了與已接收分組匹配的條目的情況下，OpenFlow交換機(jī)更新流統(tǒng)計(jì)(計(jì)數(shù)器)并為已接收分組執(zhí)行所述條目的行為字段中描述的處理內(nèi)容(從指定端口進(jìn)行分組傳輸、擴(kuò)散、丟棄等)。另一方面，作為搜索結(jié)果，在沒有找到與已接收分組匹配的條目的情況下，OpenFlow交換機(jī)經(jīng)由安全信道將已接收分組轉(zhuǎn)發(fā)給OpenFlow控制器,請(qǐng)求基于已接收分組的來(lái)源和目的地確定分組的路徑，接收實(shí)現(xiàn)此操作的流條目并更新流表。以這種方式，OpenFlow交換機(jī)使用存儲(chǔ)在流表中的條目作為處理規(guī)則來(lái)執(zhí)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。
[0006]專利文獻(xiàn)2公開了一種方法，該方法在網(wǎng)絡(luò)入口分析內(nèi)容，為分組附加標(biāo)簽，之后通過(guò)標(biāo)簽庫(kù)選擇路徑。
[0007]引用列表
[0008][專利文獻(xiàn)]
[0009][專利文獻(xiàn)I]
[0010]PCT 國(guó)際公布 N0.2008/095010
[0011][專利文獻(xiàn)2]
[0012]日本專利公開N0.JP2006-203904A
[0013][非專利文獻(xiàn)]
[0014][非專利文獻(xiàn)I]
[0015]Nick McKeown 和其他 7 名作者，“OpenFlow:Enabling Innovat1n in CampusNetworks",[在線]，[2012年2月14日進(jìn)行的搜索]，互聯(lián)網(wǎng):
[0016]<URL: http://www.0penflow.0rg/documents/openflow-wp-latest.pdf>
[0017][非專利文獻(xiàn)2]
[0018]“OpenFlow Switch Specificat1n” 實(shí)施版本 1.1.0 (有線協(xié)議 0x02) 2014 年 2 月14日[在線]，[2012年2月14日進(jìn)行的搜索]，互聯(lián)網(wǎng):
[0019]〈URL:
[0020]http://www.0penflow.0rg/documents/openflow-spec-vl.1.0.pdf>


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]技術(shù)問(wèn)題
[0022]根據(jù)本發(fā)明給出以下分析。在前述的非專利文獻(xiàn)I和2中的OpenFlow中，流控制是基于層4(之后用L4表示)或更下的層信息，諸如MAC(媒體訪問(wèn)控制)地址和IP地址/端口號(hào)，并且關(guān)于以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))和TCP(傳輸控制協(xié)議)/IP(因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)而執(zhí)行的。請(qǐng)注意在當(dāng)前規(guī)范中，L4和更下層被稱為“下層”，而L5和更上層為稱為“上層”。當(dāng)執(zhí)行流控制時(shí)，以O(shè)penFlow交換機(jī)為代表，參照L4或更下層信息進(jìn)行操作的交換機(jī)被稱為“下層交換機(jī)”，而參照“上層”進(jìn)行操作的交換機(jī)被稱為“上層交換機(jī)”。
[0023]然而，在各種應(yīng)用基于相同的IP地址/端口號(hào)進(jìn)行操作的系統(tǒng)中，通過(guò)在L4和更下層中的流控制，存在的問(wèn)題在于無(wú)法對(duì)應(yīng)于上層信息進(jìn)行流控制，例如，應(yīng)用類型(參考非專利文獻(xiàn)2中的OpenFlow協(xié)議)。
[0024]另一方面，已知裝置提供了替代響應(yīng)，識(shí)別應(yīng)用，諸如防火墻、代理服務(wù)器等，或重寫分組報(bào)頭，但這些裝置無(wú)法控制網(wǎng)絡(luò)路徑。
[0025]根據(jù)專利文獻(xiàn)2的一種方法中，由于引入了 TCP/IP以外的分組格式，配置網(wǎng)絡(luò)的裝置類型是有限的。
[0026]本發(fā)明的目標(biāo)是，提供了一種可以有助于實(shí)現(xiàn)下層交換機(jī)中的考慮上層信息的詳細(xì)轉(zhuǎn)發(fā)控制的通信系統(tǒng)、上層交換機(jī)、控制裝置、交換機(jī)控制方法及程序。
[0027]問(wèn)題的解決方案
[0028]根據(jù)第一方面，提供了一種通信系統(tǒng)，包括:核心網(wǎng)絡(luò)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；上層交換機(jī)，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域；以及控制裝置，所述控制裝置指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域，并且還將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中。
[0029]根據(jù)第二方面，提供了一種布置在核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣的上層交換機(jī)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組，其中，所述上層交換機(jī)基于來(lái)自規(guī)定控制裝置的指令，利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域。
[0030]根據(jù)第三方面，提供了一種連接到核心網(wǎng)絡(luò)以及上層交換機(jī)的控制裝置，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并使用具有與接收到的分組匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，該上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域，其中控制裝置指令所述上層交換機(jī)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域，并且還將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中。
[0031]根據(jù)第四方面，提供了一種用于網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)控制方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括:核心網(wǎng)絡(luò)，該核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，該控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并使用具有與接收到的分組匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；以及上層交換機(jī)，該上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，該上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域；所述方法包括:指令所述上層交換機(jī)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域的步驟，以及將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中的步驟。本方法依賴于一種特定裝置，是一種控制上述的上層交換機(jī)和下層交換機(jī)的裝置。
[0032]根據(jù)第五方面，提供了一種適于使連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序，所述網(wǎng)絡(luò)包括:核心網(wǎng)絡(luò)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；以及上層交換機(jī)，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域，所述程序執(zhí)行:指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域的處理，以及將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中的處理。請(qǐng)注意，此程序可以記錄在計(jì)算機(jī)可讀(非瞬態(tài))存儲(chǔ)介質(zhì)中。即，本發(fā)明可以作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0033]發(fā)明的有益效果
[0034]根據(jù)本發(fā)明，可以有助于通過(guò)下層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)考慮上層信息的詳細(xì)轉(zhuǎn)發(fā)控制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035][圖1]
[0036]圖1是示出本發(fā)明示例性實(shí)施例的配置的圖。
[0037][圖2]
[0038]圖2是示出本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的配置的圖。
[0039][圖3]
[0040]圖3是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中由控制器確定的路徑的示例。
[0041][圖4]
[0042]圖4是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中由控制器持有的路徑管理表的示例。
[0043][圖5]
[0044]圖5是本發(fā)明第一不例性實(shí)施例中由L7SW41持有的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表(應(yīng)用A運(yùn)行時(shí))的示例。
[0045][圖6]
[0046]圖6是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中由L7SW42持有的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表(應(yīng)用A運(yùn)行時(shí))的示例。
[0047][圖7]
[0048]圖7是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中由L7SW41持有的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表(應(yīng)用B運(yùn)行時(shí))的示例。
[0049][圖8]
[0050]圖8是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中由L7SW42持有的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表(應(yīng)用B運(yùn)行時(shí))的示例。
[0051][圖9]
[0052]圖9是本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中設(shè)置在L4SW中的流條目的示例。
[0053][圖10]
[0054]圖10是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例中的通信系統(tǒng)的配置的圖。
[0055][圖11]
[0056]圖11是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例中的通信系統(tǒng)的修改后的配置的圖。
[0057][圖12]
[0058]圖12是示出本發(fā)明第三示例性實(shí)施例中的通信系統(tǒng)的配置的圖。
[0059][圖13]
[0060]圖13是本發(fā)明第三示例性實(shí)施例中由控制器確定的路徑的示例。
[0061][圖14]
[0062]圖14是本發(fā)明第三示例性實(shí)施例中由L7SW43持有的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表的示例。

【具體實(shí)施方式】
[0063]首先，參考附圖，給出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的概要描述。應(yīng)當(dāng)注意本概述中所附的圖中的參考符號(hào)是為了便于理解，作為例子添加到相應(yīng)元素，并不是為了將本發(fā)明限制在圖中所示的模式中。
[0064]在圖1中所示的其示例性實(shí)施例中，本發(fā)明可通過(guò)如下配置實(shí)現(xiàn)，該配置包括:包括基于下層信息執(zhí)行分組轉(zhuǎn)發(fā)的下層交換機(jī)(圖1中的LLSW21A至24A)的核心網(wǎng)絡(luò)；布置在核心網(wǎng)絡(luò)邊緣的上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A);以及控制下層交換機(jī)(圖1中的LLSW21A至24A)和上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)的控制裝置(圖1中的31A)。
[0065]更具體地，下層交換機(jī)(圖1中的LLSW21A至24A)持有控制信息，該控制信息關(guān)聯(lián)包含下層報(bào)頭信息的匹配條件和處理內(nèi)容，并使用持有與接收到的分組匹配的匹配條件的控制信息對(duì)接收到的分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)基于上層的報(bào)頭信息，利用與上層通信內(nèi)容關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫的分組下層報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域。而且，控制裝置(圖1中的31A)指令上層交換機(jī)重寫下層報(bào)頭區(qū)域，并且還設(shè)置在匹配條件中含有在重寫到下層交換機(jī)后的報(bào)頭信息的控制信息。
[0066]例如，控制裝置(圖1中的31A)指令上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)基于上層報(bào)頭信息理解的應(yīng)用類型，在分組的下層報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域嵌入指示應(yīng)用類型的標(biāo)識(shí)符。此外，通過(guò)在下層交換機(jī)(圖1中的LLSW21A至24A)中設(shè)置在匹配條件中包括標(biāo)識(shí)符的控制信息，控制裝置(圖1中的31A)按照應(yīng)用類型實(shí)現(xiàn)路徑控制。
[0067]應(yīng)當(dāng)注意在圖1的示例中，上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)直接連接到外部節(jié)點(diǎn)(圖1中的節(jié)點(diǎn)IlA和12A)，但下層交換機(jī)等也可被布置在外部節(jié)點(diǎn)(圖1中的節(jié)點(diǎn)IlA和12A)和上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)之間。在圖1的示例中，布置了兩個(gè)上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)，但也可以布置上層交換機(jī)(圖1中的ULSW41A和42A)之一、或者三個(gè)或更多的交換機(jī)，如后文第二和第三示例性實(shí)施例中所述。
[0068][第一示例性實(shí)施例]
[0069]接著，參考附圖給出了與第一示例性實(shí)施例相關(guān)的詳細(xì)描述。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的配置的圖。參看圖2，示出了一種配置，包括:按照控制器31設(shè)置的流條目來(lái)處理分組的層4交換機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“L4SW”) 21至24，布置在L4SW21至24兩端(入口和出口)的層7交換機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“L7SW”)41和42，以及控制L4SW和L7SW的控制器31。應(yīng)當(dāng)注意在圖2中，實(shí)線指示與在節(jié)點(diǎn)11和12之間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)之間的連接關(guān)系，而虛線代表控制器31和L4SW與L7SW之間的控制信道。
[0070]節(jié)點(diǎn)11和12指示經(jīng)由上述通信系統(tǒng)進(jìn)行通信的用戶終端或服務(wù)器等。
[0071]控制器31具有相當(dāng)于非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow控制器的功能，并將流條目(參見圖9)作為與L4SWs21A至24A相關(guān)的控制信息進(jìn)行記錄。控制器31為L(zhǎng)7SW41和42設(shè)置如圖5至圖8所示的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，并控制其操作。
[0072]L4SW21至24具有相當(dāng)于非專利文獻(xiàn)I和2的OpenFlow交換機(jī)的功能，并執(zhí)行圖9中所示的流條目的匹配條件與接收到的分組報(bào)頭信息的對(duì)照，以搜索具有與接收到的分組報(bào)頭信息匹配的匹配規(guī)則的流條目。作為搜索結(jié)果，在找到具有與接收到的分組報(bào)頭信息匹配的匹配規(guī)則的流條目的情況下，L4SW21至24將相關(guān)流條目的動(dòng)作字段的處理內(nèi)容應(yīng)用于接收到的分組。例如，在從節(jié)點(diǎn)11通過(guò)L4端口號(hào)=61接收到分組的情況下，L4SW21按照?qǐng)D9中的最高流條目執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)到L4SW22的操作。
[0073]另一方面，作為搜索結(jié)果，在未找到具有與接收到的分組報(bào)頭信息匹配的匹配規(guī)則的流條目的情況下，L4SW21至24發(fā)送消息(分組傳入)請(qǐng)求控制器31設(shè)置流條目。
[0074]L7SW41和42從接收到的分組的層7報(bào)頭等識(shí)別運(yùn)行在連接節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用，并參考圖5至圖8中所示的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，執(zhí)行重寫L4報(bào)頭的操作。例如，當(dāng)從節(jié)點(diǎn)11接收到應(yīng)用A的分組時(shí)，L7SW41參考圖5中所示的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，并執(zhí)行重寫節(jié)點(diǎn)11的L4端口號(hào)(60_1)為61-1的操作。這種類型的L7SW41和42可以通過(guò)具有中繼節(jié)點(diǎn)通信功能的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，諸如代理服務(wù)器或反向代理服務(wù)器。L7SW41和42的特定功能描述將與其操作一起在后文全A屮
? 口 ED ο
[0075]應(yīng)當(dāng)注意上述L7SW41和42以及控制器31的功能可以通過(guò)使用其硬件執(zhí)行上述的各個(gè)處理的計(jì)算機(jī)程序在配置了這些裝置的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
[0076]接著，參考附圖給出了本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的操作相關(guān)的描述。在接下來(lái)的描述中假定應(yīng)用A和應(yīng)用B的業(yè)務(wù)從節(jié)點(diǎn)11開始在圖2中節(jié)點(diǎn)11和節(jié)點(diǎn)12之間流動(dòng)。一種可能性是應(yīng)用A和應(yīng)用B被用于相同的L4端口號(hào)(此處假定端口號(hào)=60)共享，如HTTP(超文本傳輸協(xié)議)1.1中的KeepAlive。其中，應(yīng)用A的通信被認(rèn)為是使用圖3的路徑51通過(guò)L4交換機(jī)22，應(yīng)用B的通信被認(rèn)為是使用路徑52通過(guò)L4SW23。在控制器31中用戶記錄路徑選擇策略。應(yīng)當(dāng)注意不是客戶記錄上述的路徑51和52，控制器31可以基于如負(fù)載均衡策略等的網(wǎng)絡(luò)策略來(lái)計(jì)算路徑51和52。
[0077]從用戶接收路徑選擇策略的記錄的控制器31如下控制L7SW41和42。首先，控制器31確定在由節(jié)點(diǎn)11和12發(fā)射和接收的分組中嵌入路徑信息的方法。嵌入路徑信息的方法是用于L2SW21至24所參考的L4報(bào)頭或更下層的任何字段。在本示例性實(shí)施例中，路徑信息被嵌入在節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)中。也就是說(shuō)，從源節(jié)點(diǎn)11尋址至節(jié)點(diǎn)12的分組在源L4端口號(hào)中嵌入路徑信息，從源節(jié)點(diǎn)12尋址至節(jié)點(diǎn)11的幀在目標(biāo)L4端口號(hào)中嵌入路徑信息。
[0078]接著，控制器31確定與上述路徑相關(guān)聯(lián)的L4端口號(hào)。在本示例性實(shí)施例中，映射是這樣確定的，使得在路徑51中流動(dòng)的分組在節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)為L(zhǎng)4端口號(hào)61，在路徑52中流動(dòng)的幀在節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)為L(zhǎng)4端口號(hào)62。這些映射的端口號(hào)作為路徑選擇密鑰包含在L4SW21至24中流條目的匹配條件中。此外，映射到路徑51和52的L4端口號(hào)61和62由L7SW42重寫為L(zhǎng)4端口號(hào)60，并且來(lái)自節(jié)點(diǎn)12，示出了 L4端口號(hào)60。
[0079]這里，例如應(yīng)用A和B使用TCP，同時(shí)可以并行地生成和執(zhí)行多個(gè)TCP會(huì)話。在這種情況，為了區(qū)分TCP會(huì)話，有必要將多個(gè)L4端口號(hào)映射到L4端口號(hào)61和62。因此，接下來(lái)，引用了 L4端口號(hào)范圍60、61、62。
[0080]L4端口號(hào)范圍61和62不能重疊。L4端口號(hào)范圍60可能與L4端口號(hào)范圍61和62相同。L4端口號(hào)范圍60、61和62每個(gè)都具有關(guān)聯(lián)端口號(hào)，大小相同。在各自的L4端口號(hào)范圍當(dāng)中，在L4端口號(hào)60-1、61-1和62-1之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
[0081]以上應(yīng)用和路徑選擇密鑰所使用的路徑映射如圖3，并作為控制器31中的路徑管理表而被持有。
[0082]接著，控制器31向L7SW41通知從分組內(nèi)容中區(qū)分應(yīng)用A通信開始和應(yīng)用B通信開始的方法。區(qū)分通信開始的方法是基于，例如HTTP協(xié)議中URL (統(tǒng)一資源定位符)或XML (可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)內(nèi)容標(biāo)簽所指示的信息。特別是，選出一種可以區(qū)分通信序列初始階段的通信內(nèi)容的方法。
[0083]接著，控制器31記錄圖4中所示的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，在節(jié)點(diǎn)11側(cè)將應(yīng)用A的通信和L4端口號(hào)范圍61相關(guān)聯(lián)，在節(jié)點(diǎn)11側(cè)將應(yīng)用B的通信和L4端口號(hào)范圍62相關(guān)聯(lián)。報(bào)頭轉(zhuǎn)換表中的記錄也為節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)提供通知，L4端口號(hào)范圍61和62不能用于應(yīng)用A和應(yīng)用B之外的通信。如果存在節(jié)點(diǎn)11使用L4端口號(hào)范圍61和62的可能性，則L7SW41可記錄轉(zhuǎn)換到另一個(gè)端口號(hào)的動(dòng)作。報(bào)頭轉(zhuǎn)換表的應(yīng)用可限于節(jié)點(diǎn)11和12之間的通信。
[0084]接著，控制器31在L7SW中記錄從分組中區(qū)分應(yīng)用的方法，與L7SW41中類似?？刂破?1記錄圖6所示的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，在L7SW42中將L4端口號(hào)范圍61和62及L4端口號(hào)范圍60相關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)，對(duì)于已由L7SW41轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)范圍61和62，執(zhí)行轉(zhuǎn)換，使得看到要從節(jié)點(diǎn)12使用的L4端口號(hào)范圍60。
[0085]接著，使用L4端口號(hào)X，節(jié)點(diǎn)11開始尋址到節(jié)點(diǎn)12的L4端口號(hào)Y的應(yīng)用A的通?目。
[0086]應(yīng)用A的分組首先由節(jié)點(diǎn)11傳遞至L7SW41。
[0087]在此，在應(yīng)用A使用TCP的情況下，由于L7SW41直到完成三方握手并傳遞L7數(shù)據(jù)才能區(qū)分應(yīng)用，所以希望L7SW41返回替代響應(yīng)(SYN-ACK分組)給節(jié)點(diǎn)11而不是節(jié)點(diǎn)12。然而，在TCP會(huì)話建立后從節(jié)點(diǎn)12側(cè)開始通信的應(yīng)用的情況下，三方握手自身可以由應(yīng)用A或B處理，并傳遞給節(jié)點(diǎn)12。
[0088]在識(shí)別到應(yīng)用A的通信已經(jīng)開始時(shí)，L7SW41參考圖5所示的報(bào)頭重寫表，并中繼節(jié)點(diǎn)11側(cè)的L4端口號(hào)，以代替從L4端口號(hào)范圍61中選取的L4端口號(hào)61_1。
[0089]從L7SW41中繼尋址到節(jié)點(diǎn)12的分組接著被傳遞給L4SW21。L4SW21搜索具有與分組相對(duì)應(yīng)的匹配條件的流條目。在此時(shí)間點(diǎn)，由于還未設(shè)置具有匹配相關(guān)分組的匹配條件的流條目，所以L4SW21向控制器31發(fā)送請(qǐng)求設(shè)置伴隨分組的流條目的消息(分組傳入)。
[0090]由于在包括在消息(分組傳入)中的報(bào)頭信息中，節(jié)點(diǎn)11側(cè)的源L4端口號(hào)在L4端口號(hào)范圍61的范圍內(nèi)，所以控制器31識(shí)別其為應(yīng)用A的通信。根據(jù)這個(gè)識(shí)別結(jié)果，為路徑51上的L4SW21、22和24設(shè)置流條目，使得相關(guān)的分組在路徑51中流動(dòng)。此時(shí)，在形成路徑分支點(diǎn)的L4SW21中設(shè)置的流條目的匹配條件中，L4端口號(hào)范圍61設(shè)為L(zhǎng)4源端口號(hào)。
[0091]圖9是設(shè)置在L4SW21中的流條目的示例。在此時(shí)間點(diǎn)，圖9中的條目711被設(shè)置。應(yīng)當(dāng)注意在上述描述中，流條目在等待來(lái)自L4SW21的消息(分組傳入)后設(shè)置，但流條目也可以在為L(zhǎng)7SW41和42設(shè)置報(bào)頭重寫表的時(shí)候，在L4SWs21至24中提前設(shè)置。
[0092]接著，控制器31給出以下指令:從L4SW21接收到的分組應(yīng)當(dāng)發(fā)射至L4SW24，并在L7SW42的方向發(fā)射(分組傳出消息)。
[0093]L7SW42參考圖6所示的報(bào)頭重寫表，并將從L4SW24轉(zhuǎn)發(fā)的分組的源L4端口號(hào)識(shí)別為L(zhǎng)4端口號(hào)61-1，并且由于在L4端口號(hào)范圍61的范圍內(nèi)，所以是應(yīng)用A的通信分組。然后，L7SW42參考圖6所示的報(bào)頭重寫表，并將源L4端口號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)4端口號(hào)60_1，它是與L4端口號(hào)范圍60相對(duì)應(yīng)的號(hào)碼，要被中繼到節(jié)點(diǎn)12。
[0094]最終被傳遞到節(jié)點(diǎn)12的分組被視為從節(jié)點(diǎn)11的L4端口號(hào)范圍60的端口號(hào)傳遞。
[0095]接著，節(jié)點(diǎn)12將應(yīng)用A的分組返回至節(jié)點(diǎn)11。來(lái)自節(jié)點(diǎn)12并尋址到節(jié)點(diǎn)11的將被傳遞給L7SW42的應(yīng)用A的分組具有L4端口號(hào)60_1的目的地端口號(hào)，并在L4端口號(hào)范圍60的范圍內(nèi)。根據(jù)控制器31記錄的方法，L7SW42確認(rèn)此分組是應(yīng)用A還是B的分組。在無(wú)法區(qū)分應(yīng)用的情況下，判斷在之前中繼過(guò)程中存儲(chǔ)的應(yīng)用仍在運(yùn)行。
[0096]L7SW42存儲(chǔ)應(yīng)用A在之前的中繼過(guò)程中運(yùn)行的事實(shí)，判斷應(yīng)用A的通信仍在繼續(xù)，重寫作為其目的地的L4端口號(hào)為對(duì)應(yīng)L4端口號(hào)61 -1，并在L4SW24的方向進(jìn)行中繼。
[0097]在傳遞到L7SW42之后，與從節(jié)點(diǎn)11向節(jié)點(diǎn)12的方向轉(zhuǎn)發(fā)的分組相似，基于來(lái)自L4SW24的消息(分組傳入)，控制器31創(chuàng)建流條目，以使得在路徑51上，在L4SW24、22和21中設(shè)置沿著路徑51轉(zhuǎn)發(fā)的分組?？刂破?1指令L4SW21在L7SW41的方向上執(zhí)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。
[0098]從接收到的分組的目的地端口號(hào)為L(zhǎng)4端口號(hào)61-1的事實(shí)來(lái)看，L7SW41識(shí)別應(yīng)用A的通信仍在繼續(xù)。L7SW41參考圖5中所示的報(bào)頭重寫表，將目的地L4端口號(hào)重寫為節(jié)點(diǎn)11正在實(shí)際使用的端口號(hào)(X)，并中繼給節(jié)點(diǎn)11。
[0099]接著，假定節(jié)點(diǎn)11已經(jīng)利用相同端口號(hào)⑴開始應(yīng)用B的通信。當(dāng)L7SW41中繼來(lái)自節(jié)點(diǎn)11的應(yīng)用B的分組時(shí)，它將識(shí)別這是應(yīng)用B的通信。
[0100]L7SW41識(shí)別用于應(yīng)用A的L4端口正用于應(yīng)用B，L7SW41將圖5的報(bào)頭重寫表中正在運(yùn)行的應(yīng)用的字段更新為“應(yīng)用B”，如圖5所示。
[0101]L7SW41參考圖7中的報(bào)頭重寫表，并將應(yīng)用B的分組的L4源端口號(hào)重寫為L(zhǎng)4端口號(hào)范圍62的端口號(hào)62-1，在L4SW21的方向上進(jìn)行中繼。此時(shí)，在使用TCP的情況下，有必要執(zhí)行重新分配，使得TCP報(bào)頭序列號(hào)是接續(xù)之前分組的號(hào)碼，僅通過(guò)端口號(hào)的變更，而不是重新進(jìn)行TCP會(huì)話。
[0102]與應(yīng)用A的情況相似，接收分組的The L7SW41發(fā)送請(qǐng)求控制器31設(shè)置伴隨分組的流條目的消息(分組傳入)?？刂破?1在路徑52上的L4SW21、23和24中為應(yīng)用B設(shè)置流條目。此外，控制器31給出發(fā)射從L4SW21至L4SW24接收到的分組的指令，并在L7SW42的方向上發(fā)射(分組傳出消息)。
[0103]與應(yīng)用A的情況相似，L7SW42識(shí)別來(lái)自L4源端口號(hào)的應(yīng)用B，并將圖6的報(bào)頭重寫表中正在運(yùn)行的應(yīng)用的字段更新為“應(yīng)用B”，如圖8所示。L7SW42參考圖8中的報(bào)頭重寫表，并將應(yīng)用B的分組的L4源端口號(hào)轉(zhuǎn)換為端口號(hào)60-1，并中繼到節(jié)點(diǎn)12。在此，由于轉(zhuǎn)換后的L4源端口號(hào)為端口號(hào)60-1，與應(yīng)用A使用的端口號(hào)相同，所以節(jié)點(diǎn)12能夠識(shí)別該通信在相同TCP會(huì)話中。
[0104]對(duì)于應(yīng)用B的分組，在響應(yīng)分組從節(jié)點(diǎn)12被發(fā)射的情況下，分組被發(fā)射到執(zhí)行報(bào)頭重寫的節(jié)點(diǎn)11，與應(yīng)用A的情況相似。
[0105]如上所述，根據(jù)本示例性實(shí)施例，可以按照應(yīng)用執(zhí)行詳細(xì)的路徑控制。同時(shí)，由于如果區(qū)分應(yīng)用的功能僅設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)邊緣的L7SW是足夠的，因此配置核心網(wǎng)絡(luò)的裝置可以用于轉(zhuǎn)發(fā)。也就是說(shuō)，配置核心網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)的流條目搜索功能可以由ASIC(專用集成電路)配置，使得可預(yù)期獲得加速。
[0106]在上述示例性實(shí)施例中，由于TCP/IP分組被處理，所以用于路徑選擇的分支點(diǎn)外部的交換機(jī)不需要是OpenFlow交換機(jī)。例如，L4SW22和23可以學(xué)習(xí)MAC地址以使轉(zhuǎn)發(fā)分組的L2交換機(jī)能夠進(jìn)行替換。
[0107]在不需要根據(jù)應(yīng)用的路徑控制的節(jié)點(diǎn)情況下，當(dāng)連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)不必限制L7SW。對(duì)于應(yīng)用了根據(jù)應(yīng)用的路徑控制的節(jié)點(diǎn)和這是不必要的節(jié)點(diǎn)，可以連接到同一網(wǎng)絡(luò)。
[0108]在本示例性實(shí)施例中，為每個(gè)應(yīng)用設(shè)置流條目。因此,通過(guò)使用OpenFlow交換機(jī)的流統(tǒng)計(jì)功能，并計(jì)數(shù)匹配流條目的分組，在測(cè)量應(yīng)用的通信量的情況下的使用也是可以。
[0109][第二示例性實(shí)施例]
[0110]接著，參考附圖給出了關(guān)于本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，其中L7SW未布置在核心網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)邊緣，而是布置在其一個(gè)邊緣。圖10和圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的配置的圖。以下給出的描述，集中在與第一示例性實(shí)施例的差異點(diǎn)上。
[0111]當(dāng)前示例性實(shí)施例可以優(yōu)選用于控制僅在應(yīng)用的一個(gè)方向上的流。圖10是表示本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的配置的圖。圖10具有以下配置，其中，L7SW42被從圖2中第一示例性實(shí)施例的配置中移除，而節(jié)點(diǎn)12連接到L4SW24。圖11具有以下配置，其中，L7SW41被從圖2中第一示例性實(shí)施例的配置中移除，而節(jié)點(diǎn)11連接到L4SW21。
[0112]根據(jù)圖10的配置，根據(jù)應(yīng)用的路徑控制可能與從節(jié)點(diǎn)11尋址到節(jié)點(diǎn)12的分組有關(guān)。同時(shí)，根據(jù)圖11的配置，根據(jù)應(yīng)用的路徑控制可能與從節(jié)點(diǎn)12尋址到節(jié)點(diǎn)11的分組有關(guān)。
[0113]以下給出了與添加到圖10中從節(jié)點(diǎn)11尋址到節(jié)點(diǎn)12的分組和圖11中從節(jié)點(diǎn)12尋址到節(jié)點(diǎn)11的分組的處理相關(guān)的描述。
[0114]在圖10和圖11的配置中，操作是相同的，其中L7SW根據(jù)從節(jié)點(diǎn)傳遞、要發(fā)送到L4SW的幀的應(yīng)用轉(zhuǎn)換L4端口號(hào)。在第一示例性實(shí)施例中，為了選擇路徑，由L7SW轉(zhuǎn)換的L4源端口號(hào)由反向L7SW轉(zhuǎn)換，被視為一個(gè)L4端口號(hào)，但是在本示例性實(shí)施例中，由于L7SW未布置在出口側(cè)，所以必須由網(wǎng)絡(luò)出口處的L4交換機(jī)執(zhí)行。本操作可通過(guò)設(shè)置流條目而使L4SW進(jìn)行報(bào)頭重寫來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，在圖10的配置中，設(shè)置流條目使L4SW24對(duì)由L7SW41重寫的分組的L4端口號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的報(bào)頭重寫。以同樣的方式，在圖11的配置中，類似地為L(zhǎng)4SW21設(shè)置流條目。
[0115]接著，給出了有關(guān)圖10中從節(jié)點(diǎn)12尋址到節(jié)點(diǎn)11的分組、以及圖11中從節(jié)點(diǎn)11尋址到節(jié)點(diǎn)12的幀的描述。在本示例性實(shí)施例中，不可能根據(jù)應(yīng)用在此方向?yàn)榉纸M進(jìn)行路徑控制。此方向上的幀的路徑有必要由控制器31確定，并在每個(gè)L4SW中記錄用于最遠(yuǎn)傳遞到L7SW的流條目。
[0116]在第一示例性實(shí)施例中，當(dāng)分組從L4SW被傳遞到L7SW時(shí)，L7SW參考L4端口號(hào)，并且檢測(cè)到已經(jīng)存在通過(guò)反向節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的交換機(jī)，但在當(dāng)前示例性實(shí)施例中此操作未被執(zhí)行。
[0117]應(yīng)當(dāng)注意一般來(lái)說(shuō)可以從請(qǐng)求內(nèi)容區(qū)分應(yīng)用，但是從應(yīng)答區(qū)分應(yīng)用通常很困難。例如，在圖11中的配置中，假定應(yīng)用具有一種格式，其中節(jié)點(diǎn)11發(fā)送請(qǐng)求給節(jié)點(diǎn)12，而節(jié)點(diǎn)12返回應(yīng)答給節(jié)點(diǎn)11。從節(jié)點(diǎn)12傳遞給L7SW42的分組的內(nèi)容為應(yīng)答，從該內(nèi)容中區(qū)分應(yīng)用對(duì)于L7SW42來(lái)說(shuō)很困難。在這種類型的應(yīng)用的情況下，一種有效的方法是L7SW42從由節(jié)點(diǎn)11尋址到節(jié)點(diǎn)12的分組的內(nèi)容中區(qū)分應(yīng)用，并將其結(jié)果應(yīng)用于由節(jié)點(diǎn)11尋址到節(jié)點(diǎn)12的分組的路徑控制。
[0118]如上所述，即使在L7SW未被布置在核心網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)邊緣的配置中，也可能根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行關(guān)于一個(gè)方向上的至少一個(gè)通信的路徑控制。
[0119][第三示例性實(shí)施例]
[0120]關(guān)于與圖10中說(shuō)明的第二示例性實(shí)施例配置相似的具體應(yīng)用，可以按照應(yīng)用對(duì)兩個(gè)方向上的通信進(jìn)行路徑控制。給出了與本發(fā)明第三示例性實(shí)施例有關(guān)的描述，其中假定通信是根據(jù)具體應(yīng)用的此種類型執(zhí)行的。
[0121]圖12是表示根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的配置的圖。圖12的配置與圖10相似，但L7SW43的操作不同。下面，節(jié)點(diǎn)13是HTTP客戶端而節(jié)點(diǎn)14是HTTP服務(wù)器，給出操作描述。
[0122]假定HTTP應(yīng)用C和HTTP應(yīng)用D的業(yè)務(wù)在圖12中的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)13和節(jié)點(diǎn)14之間流動(dòng)。其中，認(rèn)為應(yīng)用C的通信使用圖13中的路徑53流經(jīng)L4SW26，而應(yīng)用D的通信使用圖13中的路徑54流經(jīng)L4交換機(jī)27。用戶在控制器32中記錄此路徑選擇策略。
[0123]從用戶接收路徑選擇策略的記錄的控制器32以如下方式控制L7SW43。首先，控制器32記錄從到L7SW43的分組的內(nèi)容中區(qū)分應(yīng)用C的通信開始和應(yīng)用D的通信開始的方法。在HTTP的情況下，可以從諸如URL等請(qǐng)求的內(nèi)容來(lái)區(qū)分應(yīng)用。
[0124]當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)用C或應(yīng)用D的通信開始時(shí)的動(dòng)作的時(shí)候，控制器32記錄與所附動(dòng)作一起的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表，在L7SW43中由特定范圍內(nèi)的源L4端口號(hào)執(zhí)行替代連接。
[0125]圖14是記錄在L7SW43中的報(bào)頭轉(zhuǎn)換表的示例。在圖14的示例中，當(dāng)應(yīng)用C的替代連接建立，源L4端口號(hào)的范圍為L(zhǎng)4端口號(hào)范圍63，而當(dāng)應(yīng)用D的替代連接建立，源L4端口號(hào)的范圍為L(zhǎng)4端口號(hào)范圍64。報(bào)頭轉(zhuǎn)換表中的記錄也為L(zhǎng)7SW43提供了以下指令:L4端口號(hào)范圍63和L4端口號(hào)范圍64未被用作應(yīng)用C和應(yīng)用D之外的通信的源L4端口號(hào)。
[0126]接著，假定從節(jié)點(diǎn)13到節(jié)點(diǎn)14發(fā)生應(yīng)用C的通信。由節(jié)點(diǎn)13發(fā)送的分組首先到達(dá)L7SW43。L7SW43分析分組，識(shí)別節(jié)點(diǎn)13已經(jīng)開始應(yīng)用C的通信，按照?qǐng)D14的條目721，通過(guò)源L4端口作為從L4端口范圍63中選定的L4端口 63_1，執(zhí)行與節(jié)點(diǎn)14的替代連接。
[0127]控制器32設(shè)置流條目以便路徑53上的L4SW25、26和28轉(zhuǎn)發(fā)由L7SW43發(fā)射的分組，其具有沿著路徑53與節(jié)點(diǎn)14的替代連接。在流條目中，在L7SW43側(cè)的L4端口在L4端口范圍63的范圍內(nèi)，此條件被設(shè)置為匹配條件。
[0128]根據(jù)上面的描述，由具有與節(jié)點(diǎn)14的替代連接的L7SW43發(fā)射的應(yīng)用C的分組被轉(zhuǎn)發(fā)至節(jié)點(diǎn)14。節(jié)點(diǎn)14識(shí)別來(lái)自源L4端口 63-1的連接。
[0129]接著，從節(jié)點(diǎn)13發(fā)生應(yīng)用D的通信。相似地，當(dāng)L7SW43識(shí)別應(yīng)用D的通信時(shí)，按照?qǐng)D14的條目722，建立與節(jié)點(diǎn)14的替代連接，源L4端口作為從L4端口范圍64中選定的L4端口 64-2。此連接用于與應(yīng)用C的通信分離的會(huì)話。
[0130]控制器32設(shè)置路徑54上的L4SW25、27和28轉(zhuǎn)發(fā)由L7SW43發(fā)射的分組的流條目，其具有沿著路徑54與節(jié)點(diǎn)14的替代連接。在流條目中，在L7SW43側(cè)的L4端口在L4端口范圍64的范圍內(nèi)的條件被設(shè)置為匹配條件。
[0131]根據(jù)上面的描述，由具有與節(jié)點(diǎn)14的替代連接的L7SW43發(fā)射的應(yīng)用D的分組被轉(zhuǎn)發(fā)至節(jié)點(diǎn)14。節(jié)點(diǎn)14識(shí)別來(lái)自源L4端口 64-2的連接。
[0132]本發(fā)明示例性實(shí)施例已在前文描述，然而，本發(fā)明并不限于上述示例性實(shí)施例，更多修改、替換和調(diào)整可在不背離本發(fā)明基本技術(shù)概念的范圍內(nèi)添加。例如，在上述各個(gè)示例性實(shí)施例中說(shuō)明的網(wǎng)絡(luò)配置只是為了有助于理解本發(fā)明的配置示例，并未對(duì)圖中所示的模式進(jìn)行限制。
[0133]在上述示例性實(shí)施例中，給出了 L4SW用作下層交換機(jī)的描述，但可操作為OpenFlow交換機(jī)的其他裝置也是可以的。
[0134]在上述示例性實(shí)施例中，給出了引用重寫L4端口號(hào)的示例的描述，但重寫MAC地址或IP地址等操作也是可以的。也可以使用分配標(biāo)識(shí)符的方法，通過(guò)標(biāo)識(shí)符，可在分組報(bào)頭的合適區(qū)域中識(shí)別流。
[0135]最后，將總結(jié)本發(fā)明的優(yōu)選模式。
[0136][模式I]
[0137](參考根據(jù)上述第一方面的通信系統(tǒng))
[0138][模式2]
[0139]根據(jù)模式I的通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二上層交換機(jī)，第二上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的另一邊緣，第二上層交換機(jī)將由所述上層交換機(jī)重寫的所述下層的報(bào)頭區(qū)域重寫為指示發(fā)射源的規(guī)定內(nèi)容。
[0140][模式3]
[0141]根據(jù)模式2的通信系統(tǒng)，其中第二上層交換機(jī)利用與所述上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，基于來(lái)自所述控制裝置的指令，對(duì)于從反方向接收的分組，執(zhí)行重寫所述分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域的操作，以及上層交換機(jī)恢復(fù)由所述第二上層交換機(jī)重寫的所述下層的報(bào)頭區(qū)域。
[0142][模式4]
[0143]根據(jù)模式I至3中任何一個(gè)的通信系統(tǒng)，其中當(dāng)檢測(cè)到與外部節(jié)點(diǎn)的特定通信出現(xiàn)時(shí)，上層交換機(jī)建立與所述下層交換機(jī)的替代連接，且控制裝置設(shè)置這樣的控制信息，其持有用于區(qū)分來(lái)自已經(jīng)建立所述替代連接的所述上層交換機(jī)的分組的匹配條件。
[0144][模式5]
[0145]根據(jù)模式I至4中任何一個(gè)的通信系統(tǒng)，其中，所述上層交換機(jī)或所述第二上層交換機(jī)基于由所述控制裝置設(shè)置的報(bào)頭重寫表來(lái)執(zhí)行下層報(bào)頭的重寫。
[0146][模式6]
[0147]根據(jù)模式I至5中任何一個(gè)的通信系統(tǒng)，其中，所述上層交換機(jī)是區(qū)分應(yīng)用的層7交換機(jī)，且所述控制裝置按照應(yīng)用類型執(zhí)行路徑控制。
[0148][模式7]
[0149]根據(jù)模式I至6中任何一個(gè)的通信系統(tǒng)，其中上層交換機(jī)是區(qū)分應(yīng)用的層7交換機(jī)，且控制裝置指令所述上層交換機(jī)或所述第二上層交換機(jī)將接收到的分組的層4端口號(hào)轉(zhuǎn)換為與應(yīng)用類型相關(guān)聯(lián)的編號(hào)范圍。
[0150][模式8]
[0151]根據(jù)模式I至7中任何一個(gè)的通信系統(tǒng),其中下層交換機(jī)是OpenFlow交換機(jī),并且控制裝置是OpenFlow控制器,該OpenFlow控制器設(shè)置包括在匹配條件中的層4端口號(hào)范圍的流條目，作為所述控制信息。
[0152][模式9]
[0153](參考根據(jù)上述第二方面的上層交換機(jī))
[0154][模式10]
[0155](參考根據(jù)上述第三方面的控制裝置)
[0156][模式11]
[0157](參考根據(jù)上述第四方面的交換機(jī)控制方法)
[0158][模式12]
[0159](參考根據(jù)上述第五方面的程序)
[0160]注意:上述模式9至12可類似于模式I而發(fā)展為模式2至8。
[0161]應(yīng)當(dāng)注意上面提到的專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)每一個(gè)所公開的內(nèi)容都在此通過(guò)引用加入進(jìn)來(lái)。在本發(fā)明全部公開內(nèi)容(包括權(quán)利要求范圍)的邊界內(nèi)并基于其基本技術(shù)概念可以對(duì)示例性實(shí)施例和示例進(jìn)行修改和調(diào)整。此外，各種公開元素的各種廣泛組合和選擇(包括各個(gè)權(quán)利要求的各個(gè)元素、各個(gè)示例性實(shí)施例和示例的各個(gè)元素、各個(gè)附圖的各個(gè)元素)可能會(huì)落入到本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。即，本發(fā)明明確包括任何類型的轉(zhuǎn)換和修改，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)包括在其權(quán)利要求和技術(shù)概念范圍內(nèi)的全部公開內(nèi)容進(jìn)行理解。應(yīng)當(dāng)請(qǐng)注意此處用單數(shù)形式描述的術(shù)語(yǔ)，在必要情況下也可表示復(fù)數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意在日語(yǔ)中，術(shù)語(yǔ)的單數(shù)和復(fù)數(shù)描述形式是相同的。
[0162][參考符號(hào)列表]
[0163]11 至 14、11A、12A 節(jié)點(diǎn)
[0164]21 至 28 層 4 交換機(jī)(L4SW)
[0165]2IA至24A下層交換機(jī)(LLSW)
[0166]31,32 控制器
[0167]31A控制裝置
[0168]41 至 43 層 7 交換機(jī)(L7SW)
[0169]41A、42A 上層交換機(jī)(ULSW)
[0170]51 至 54 路徑
[0171]711至714流條目
[0172]721,722 條目
【權(quán)利要求】
1.一種通信系統(tǒng)，包括: 核心網(wǎng)絡(luò)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組； 上層交換機(jī)，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域；以及 控制裝置，所述控制裝置指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域，并且還將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，包括第二上層交換機(jī)，所述第二上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的另一邊緣，所述第二上層交換機(jī)將由所述上層交換機(jī)所重寫的所述下層的報(bào)頭區(qū)域重寫為指示發(fā)射源的規(guī)定內(nèi)容。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其中， 關(guān)于基于來(lái)自所述控制裝置的指令而從反方向接收到的分組，所述第二上層交換機(jī)利用與所述上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，來(lái)執(zhí)行所述分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域的重寫操作，并且 所述上層交換機(jī)恢復(fù)由所述第二上層交換機(jī)所重寫的所述下層的報(bào)頭區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中， 當(dāng)檢測(cè)到與外部節(jié)點(diǎn)的特定通信出現(xiàn)時(shí)，所述上層交換機(jī)建立與所述下層交換機(jī)的替代連接，以及 所述控制裝置設(shè)置這樣的控制信息，該控制信息持有用于對(duì)來(lái)自已經(jīng)建立所述替代連接的所述上層交換機(jī)的分組進(jìn)行區(qū)分的匹配條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中， 所述上層交換機(jī)或者所述第二上層交換機(jī)基于由所述控制裝置所設(shè)置的報(bào)頭重寫表，來(lái)執(zhí)行下層報(bào)頭的重寫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的中任何一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中， 所述上層交換機(jī)是對(duì)應(yīng)用進(jìn)行區(qū)分的層7交換機(jī)，并且 所述控制裝置按照應(yīng)用類型來(lái)執(zhí)行路徑控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中， 所述上層交換機(jī)是對(duì)應(yīng)用進(jìn)行區(qū)分的層7交換機(jī)，并且 所述控制裝置指令所述上層交換機(jī)或者所述第二上層交換機(jī)將接收到的分組的層4端口號(hào)轉(zhuǎn)換為與應(yīng)用類型相關(guān)聯(lián)的編號(hào)范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其中， 所述下層交換機(jī)是OpenFlow交換機(jī),并且 所述控制裝置是OpenFlow控制器,所述OpenFlow控制器將在匹配條件中包含有層4端口號(hào)范圍的流條目，設(shè)置作為所述控制信息。
9.一種布置在核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣的上層交換機(jī)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組，其中， 所述上層交換機(jī)基于來(lái)自規(guī)定控制裝置的指令，利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域。
10.一種連接到核心網(wǎng)絡(luò)和上層交換機(jī)的控制裝置， 所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；以及 所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域， 其中， 所述控制裝置指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域，并且還將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中。
11.一種用于網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)控制方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括: 核心網(wǎng)絡(luò)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；以及 上層交換機(jī)，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域， 所述方法包括: 指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域的步驟，以及將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中的步驟。
12.一種適于使連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序，所述網(wǎng)絡(luò)包括: 核心網(wǎng)絡(luò)，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括下層交換機(jī)，所述下層交換機(jī)持有控制信息，所述控制信息關(guān)聯(lián)處理內(nèi)容和包含下層報(bào)頭信息的匹配條件，并且所述下層交換機(jī)使用具有與接收到的分組相匹配的匹配條件的控制信息來(lái)處理接收到的分組；以及 上層交換機(jī)，所述上層交換機(jī)布置在所述核心網(wǎng)絡(luò)的邊緣，所述上層交換機(jī)利用與上層的通信內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來(lái)重寫分組的下層的報(bào)頭的規(guī)定區(qū)域， 所述程序執(zhí)行: 指令所述上層交換機(jī)來(lái)重寫所述下層的報(bào)頭區(qū)域的處理，以及將在匹配條件中包含有在所述重寫之后的報(bào)頭信息的控制信息設(shè)置在所述下層交換機(jī)中的處理。
【文檔編號(hào)】H04L12/717GK104205749SQ201380017101
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】加藤剛史 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社