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1、10申请公布号CN104067572A43申请公布日20140924CN104067572A21申请号201380005699422申请日20130115201200610520120116JPH04L12/70120060171申请人日本电气株式会社地址日本东京72发明人小川英辉74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人李兰孙志湧54发明名称网络系统和同步路径信息的方法57摘要为了使在开放流网络中的控制器以流条目为单位来管理同步状态，并且如果流条目没有被同步，则首先仅使特定流条目与交换机侧同步，在流表中提供指示各个流条目的同步状态的“同步标志”列，一些流条目被设置为“特。
2、殊条目”，并且准备指示该特殊条目的同步状态的“特殊条目同步标志”。如果检测到安全信道的通信断开，则将所有流条目的同步标志和特殊条目同步标志的值设置为“假”；如果检测到特殊条目同步标志的“假”，则特殊条目被同步，并且同步标志等被更新为“真”；并且如果在特殊条目同步标志为“真”时，特殊条目不匹配接收分组，则具有匹配的接收分组和传输源/传输目的地的流条目被同步，并且同步标志值被更新为“真”。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014071686PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0505962013011587PCT国际申请的公布数据WO2013/108761JA2013072。
3、551INTCL权利要求书3页说明书22页附图13页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书22页附图13页10申请公布号CN104067572ACN104067572A1/3页21一种网络系统，包括交换机，所述交换机根据流条目来执行对接收到的分组的处理，在所述流条目中定义了用于将分组作为流进行统一控制的规则和动作；以及控制器，所述控制器向所述交换机传送控制消息以执行所述流条目的设置，保持与对所述交换机设置的所述流条目相同的流条目，以流条目为单位来管理同步状态，并且在所述流条目没有被同步的情况下，优先在所述交换机之间同步特定流条目。2根据权利要求1所述的网络系统，其。
4、中，所述控制器和所述交换机中的每一个包括用于保持流表的装置，其中，所述流表是流条目的集合，并且针对每个流条目提供同步标志的列，并且其中，所述同步标志示出相应的流条目的同步状态；用于保持特定条目同步标志的装置，其中，所述流条目的一部分是所述特定条目，并且其中，所述特定条目同步标志示出特定条目的同步状态；以及用于在检测到安全信道的通信中断的情况下，将所有流条目的同步标志和特定条目同步标志的值更新为“假”的装置。3根据权利要求2所述的网络系统，其中，所述控制器进一步包括用于当检测到特定条目同步标志的值为“假”时同步所述特定条目，并且对于所述控制器自身和所述交换机中的每一个，将同步的特定条目的同步标志。
5、和特定条目同步标志的值更新为“真”的装置；以及用于在所述特定条目同步标志的值为“真”并且所述交换机所接收到的所述分组与特定条目不匹配的情况下，同步源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目，并且对于所述控制器自身和所述交换机中的每一个将同步的流条目的同步标志更新为“真”的装置。4根据权利要求2或3所述的网络系统，其中，所述交换机进一步包括用于在特定条目同步标志的值为“假”的情况下，丢弃所述接收到的分组的装置；用于在特定条目同步标志的值为“真”的情况下，在所述交换机的流表中搜索与所述接收到的分组匹配的流条目的装置；用于验证与所述接收到的分组匹配的特定条目是否作为搜索的结果被找到的装置；用于在没有找。
6、到与所述接收到的分组匹配的特定条目的情况下，验证源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目是否被找到的装置；用于在源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目被找到的情况下，验证所找到的流条目的同步标志的值是否为“真”的装置；用于在没有找到源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目的情况下，或者在所找到的流条目的同步标志的值不是“真”而是“假”的情况下，向所述控制器询问与所述接收到的分组相关的流条目并且等待响应的装置；以及用于在与所述接收到的分组匹配的流条目当中选择最高优先级的流条目，参考所选择的流条目的动作，并且根据所描述的内容来处理所述分组的装置。5一种在根据权利要求1至4中的任何一项所述网络系统。
7、中使用的控制器。6一种在根据权利要求1至4中的任何一项所述网络系统中使用的交换机。权利要求书CN104067572A2/3页37一种路径信息同步方法，包括交换机根据流条目来处理接收到的分组，在所述流条目中定义了用于将分组作为流进行统一控制的规则和动作；控制器向所述交换机传送控制消息以执行所述流条目的设置；以及所述控制器保持与对所述交换机设置的所述流条目相同的流条目，以流条目为单位来管理同步状态，并且在所述流条目没有被同步的情况下，优先在所述交换机之间同步特定流条目。8根据权利要求7所述的路径信息同步方法，包括下述步骤所述控制器和所述交换机中的每一个保持流表，其中，所述流表是流条目的集合，并且针。
8、对每个流条目提供同步标志列，并且其中，所述同步标志示出相应的流条目的同步状态；所述控制器和所述交换机中的每一个保持特定条目同步标志，其中，所述流条目的一部分是特定条目，并且其中，所述特定条目同步标志示出特定条目的同步状态；以及在检测到安全信道的通信中断的情况下，所述控制器和所述交换机中的每一个将所有流条目的同步标志和特定条目同步标志的值更新为“假”。9根据权利要求8所述的路径信息同步方法，进一步包括下述步骤在检测到特定条目同步标志的值为“假”的情况下，所述控制器同步所述特定条目，并且对于所述控制器自身和所述交换机中的每一个更新同步的特定条目的同步标志和特定条目同步标志的值；以及在所述特定条目同。
9、步标志的值为“真”但是所述交换机所接收到的分组与特定条目不匹配的情况下，所述控制器同步源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目，并且对于所述控制器自身和所述交换机中的每一个将同步的流条目的同步标志更新为“真”。10根据权利要求8或9所述的路径信息同步方法，进一步包括下述步骤在特定条目同步标志的值为“假”的情况下，所述交换机丢弃所述接收到的分组；在特定条目同步标志的值为“真”的情况下，所述交换机在所述交换机的流表中搜索与所述接收到的分组匹配的流条目；所述交换机验证与接收分组匹配的特定条目是否作为搜索的结果被找到；在没有找到与所述接收到的分组匹配的特定条目的情况下，所述交换机验证源和目的地与所述接。
10、收到的分组匹配的流条目是否被找到；在源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目被找到的情况下，所述交换机验证所找到的流条目的同步标志的值是否为“真”；在没有找到源和目的地与所述接收到的分组匹配的流条目的情况下，或者在所找到的流条目的同步标志的值不是“真”而是“假”的情况下，所述交换机向所述控制器询问与所述接收到的分组相关的流条目并且等待响应；以及所述交换机在与所述接收到的分组匹配的流条目当中选择最高优先级的流条目，参考所选择的流条目的动作，并且根据所描述的内容来处理所述分组。11一种存储程序的记录介质，所述程序用于使电子设备执行根据权利要求7至10中的任何一项所述的路径信息同步方法中的控制器的处。
11、理。12一种存储程序的记录介质，所述程序用于使电子设备执行根据权利要求7至10中权利要求书CN104067572A3/3页4的任何一项所述的路径信息同步方法中的交换机的处理。权利要求书CN104067572A1/22页5网络系统和同步路径信息的方法技术领域0001本发明涉及网络系统，具体地涉及同步路径信息的条目的网络系统。背景技术0002C/U分离型网络系统的描述0003作为控制网络系统的方法，提出了从外部控制设备控制平面控制节点设备用户平面的C/UC控制平面/U用户平面分离型网络系统。0004作为C/U分离型网络系统的示例，可以给出开放流OPENFLOW网络系统。开放流使用开放流技术，在开放。
12、流技术中，经由控制器控制交换机以对网络系统的路径进行控制。在非专利文献1中公开了开放流技术的细节。应当注意，开放流网络系统仅仅是示例。0005开放流网络系统的描述0006在开放流网络系统中，常规交换机制被分离成开放流控制器和开放流交换机。开放流控制器是可以从外部通过编程改变路径确定处理的模块。开放流交换机是仅执行分组传输处理的模块。0007在下文中，为了描述的简化，将用“控制器OFC”表示开放流控制器，并且将用“交换机OFS”表示开放流交换机。0008在开放流网络系统中，控制器OFC控制交换机OFS的流表以对交换机的行为进行控制。0009通过使用遵守开放流协议的控制消息的安全信道来在控制器OF。
13、C和交换机OFS之间实现连接，以使控制器OFC控制交换机OFS。0010在开放流网络系统中的交换机OFS指构成开放流网络并且在控制器的控制之下的边缘交换机和核心交换机。从由开放流网络系统中的输入侧边缘交换机对分组的接收到由输出侧边缘交换机对分组的传送的分组的一系流被称为流FLOW。0011分组可以被视作为帧。分组和帧之间的差异仅仅在PDU协议数据单元的差异。分组是TCP/IP传输控制协议/互联网协议的PDU。另一方面，帧是以太网注册商标的PDU。0012流表是登记流条目的表。在流条目中定义了对于与预定条件规则匹配的分组通信数据所要执行的预定的动作。0013使用分组的各个协议层中的报头区域中所包。
14、括的目的地地址、源地址、目的端口和源端口中的任何一个或全部通过各种组合来定义流条目的规则。应当注意，上述地址包括MAC媒体访问控制地址或IP互联网协议地址。还应当注意，除了上述之外，进入端口信息可以用作流条目规则。还应当注意，流条目规则可以通过分组的报头区域值来设定，该分组的报头区域值示出了部分地或全部用通配符“”的正则表达式所表达的流。0014流条目的动作指诸如“输出至特定端口”、“丢弃”、“重写REWITE报头”等动作。例如，如果输出端口的标识信息诸如输出端口号被示作流条目的动作，则交换机将分组输出到相应的端口，并且如果没有示出输出端口的标识信息，则交换机丢弃该分组。或者，说明书CN104。
15、067572A2/22页6如果在流条目的动作中示出了报头信息，则交换机基于相应的报头信息来重写该分组的报头。0015开放流网络系统中的交换机OFS对遵守流条目的规则的分组群分组序列执行流条目的动作。0016目前，开放流技术处于从研究阶段到实际使用阶段过渡时期。对于实际使用的操作测试在数据中心等的大规模网络中被执行。在那些测试中，与可扩展性相关的问题是明显的，诸如与流条目同步相关的问题。例如，存在下述问题如果对于所有的交换机和所有的流条目执行同步，则在故障或集群交换时发生的服务退化DEGENERACY时间变的非常长。因此，期望改善这样的问题的技术。0017引用列表0018非专利文献0019非专利。
16、文献1“OPENFLOWSWITCHSPECICATIONVERSION110IMPLEMENTED开放流交换机说明书实施版本110”【在线】，2011年2月28日，互联网URLHTTP/WWWOPENFLOWSWITCHORG/DOCUMENTS/OPENFLOWSPECV110PDF发明内容0020本发明的目的在于提供一种网络系统，该网络系统在诸如开放流网络系统的C/U分离型网络系统中管理构成流表的流条目的一个同步状态，并且针对每个流表执行同步流表的部分同步。0021与本发明相关的网络系统包括交换机，该交换机根据流条目来对接收到的分组执行处理，在该流条目中定义了用于将流作为分组进行统一控制。
17、的规则和动作；以及控制器，该控制器向交换机传送控制消息，并且执行流条目的设置。控制器保持与对交换机设置的流条目相同的流条目，以流条目为单位来管理同步状态，以及如果流条目没有同步，则使特定流条目优先与交换机同步。0022在与本发明相关的路径信息同步方法中，交换机根据流条目来对接收到的分组执行处理，在流条目中定义了将分组作为流进行统一控制的规则和动作。此外，控制器向交换机传送控制消息，并且执行对流条目的设置。此时，控制器保持与对交换机设置的流条目相同的流条目，以流条目为单位管理同步状态，并且如果流条目没有同步，将使特定流条目优先与交换机同步。0023与本发明相关的程序是使诸如计算机的电子设备以上述。
18、路径信息同步的方法来执行控制器和交换机的处理的程序。应当注意，与本发明相关的程序可以被存储在存储器设备或记录介质中。0024结果，在诸如开放流网络系统等的C/U分离型网络系统中，在故障和集群交换时发生的服务退化时间减小。附图说明0025图1是示出基本开放流网络系统的构成的示例的图。0026图2是用于描述关于流条目的规格格式的图。0027图3是用于描述关于附加登记流条目的过程的图。说明书CN104067572A3/22页70028图4是用于描述关于删除流条目的过程的图。0029图5是用于描述关于控制器的集群交换过程的图。0030图6是用于描述关于“审核处理”同步处理的实施示例的图。0031图7是。
19、用于描述关于与本发明相关的流表规格格式的图。0032图8是示出与本发明相关的网络系统的构成示例的图。0033图9是示出安全信道监视部的操作的流程图。0034图10是示出部分同步处理部的操作的流程图。0035图11是示出分组处理部的操作的流程图。0036图12是示出路径计算部的操作的流程图。0037图13是用于描述关于当分组到达时的实际操作的图。0038图14是用于描述关于用于收集流条目的其他交换机OFS的操作的细节的图。0039图15是用于描述关于为何服务可以被缩短的原因的图。具体实施方式00400041本发明的主题是C/U分离型网络系统。下面将描述作为C/U分离型网络系统中的一个的开放流网络。
20、系统的示例。应当注意，实际上，本发明不限于开放流网络系统。0042开放流网络系统的组成0043参考图1，将描述开放流网络系统的基本构成示例。0044基本开放流网络系统包括控制器OFC10、交换机OFS20和主机30。0045控制器OFC10、交换机OFS20以及主机30中的每一个都可以是多个。例如，多个交换机OFS20中的每一个由交换机OFS201、交换机OFS202等来表示。0046控制器OFC10管理交换机OFS。0047交换机OFS20构成网络。0048主机30连接到交换机OFS20并且经由交换机OFS20来执行网络通信。0049控制器OFC10和交换机OFS20经由作为由SSL安全套接。
21、层所保护的通信路径的“安全信道”来连接。控制器OFC10以及交换机OFS20根据开放流协议经由安全信道来执行通信。0050控制器OFC10通过操作流条目来控制交换机OFS20处理到达交换机OFS20的分组的方法。0051结果，控制器OFC10将各种流条目登记到交换机OFS20。0052以称为“流表”的表格式来管理流条目的集合。0053各个交换机OFS20保持至少一个流表。控制器OFC10保持具有与由各个从属交换机OFS20所保持的所有流表相同内容的流表。也就是说，控制器OFC10保持各个交换机OFS20的流表的主表MASTERTABLE。0054应当注意，“保持流表”指管理流表。如果流表可经由。
22、网络等来管理，则流表实际上不需要存在于管理设备本身的内部。也就是说，存储流表的地方不限于在管理流表的设备内部，并且可以在设备的外部。例如，存在控制器OFC和交换机OFS共享存在于网络上的相同的流表的情况。说明书CN104067572A4/22页80055通过开放流协议来确定流条目的规格格式。0056流条目的规格格式0057图2将涉及描述关于流条目的规格格式。0058流条目包括规则的列、统计信息的列和动作的列。0059在规则列中，从OSI参考模型的L1层1物理层到L4层4传输层信息属性值可以被任意组合和指定。应当注意，广播地址、多播地址等可以在规则列被指定。而且，可以使用诸如“”或“”的通配符。。
23、0060在统计信息列中，存储统计信息，诸如“与相关条目匹配的分组的总数”、“从最后一次匹配开始所度过的时间”等。0061在动作列中，诸如“将分组传输到交换机A”、“传输到主机B”或“丢弃分组”等的处理内容可以被指定为流条目的动作。0062交换机OFS20根据在动作列中所描述的内容来处理与在规则列中所描述的内容相匹配的分组。0063控制器OFC10将这样的流条目登记到交换机OFS20以控制对匹配分组的处理。0064举个简单的例子，控制器OFC10可以将内容“丢弃从具有地址103476131的主机传送到具有地址103481100的主机的端口22的任何分组”作为流条目登记到交换机OFS20。在该情况。
24、下，流条目的规则是“源IP地址103476131”、“目的地IP地址103481100”并且“目的地端口号22”。而且，流条目的动作是“丢弃”。0065当分组到达时，交换机OFS20读取相关分组的报头信息源信息和目的地信息，并且在交换机本身的流表中搜索具有所匹配的规则的流条目。0066作为搜索的结果，如果匹配的流条目被找到，则交换机OFS20按照在流条目动作中所述的来处理分组。应当注意，如果找到多个流条目，则通过在该多个流条目当中具有最高优先级的流条目来处理分组。0067而且，作为搜索的结果，如果没有找到匹配的流条目，则交换机OFS20将相关分组确定为“第一分组”，并且将相关分组的副本复制传输。
25、到控制器OFC10，以向控制器询问应当如何处理相关分组。0068应当注意，“第一分组”是第一个到达交换机OFS20的分组新的分组，并且是与现有流条目不匹配的分组未登记的分组。0069当控制器OFC10接收到来自交换机OFS20的询问时，控制器OFC10执行路径的计算，并且得到用于将接收到对其的询问的分组传输到目的地的最优路径。0070而且，控制器OFC10将用于构成得到的路径的附加流条目新登记到交换机OFS20的流表。此时，控制器OFC10将相同的流条目附加地新登记在控制器OFC10自身的流表中。0071交换机OFS20根据由控制器OFC10附加新登记的流条目，来处理相关分组以及同一流的其他分。
26、组。0072在开放流网络系统中，可以通过公知的“DIJKSTRA算法”基于DIJKSTRA方法的路径搜索方法来确定从源主机到达目的地主机的路径。0073此时，需要给出以下由1和2示出的信息作为用于路径计算的输入。说明书CN104067572A5/22页900741拓扑信息0075拓扑信息是构成相关的网络系统的主机和交换机的连接的信息以及由网络管理器等提前登记的信息。00762流条目信息0077流条目信息是通常已经登记到各个交换机的流条目的信息。0078在流条目信息没有作为输入被给出并且计算路径的情况下，或者在作为输入给出的信息是错误的情况下，在基于从路径计算的结果得到的路径的流条目和现有流条目。
27、的组合的基础上构成回路路径中存在风险。0079因此，控制器OFC10保持具有与从属交换机OFS20的流表相同的内容的流表以能够在每当执行路径计算时参考必要信息。0080在图1的示例中，控制器OFC10保持其自身的流表；那些流表的内容分别与交换机OFS20的流表的内容相同。0081控制器OFC10的流表的内容以及交换机OFS20的流表的内容需要总是相同的，使得控制器OFC10能够总是执行正确的计算。0082因此，当流表中的任何一个被更新时，两个流表都需要被更新使得其同步状态得以保持。0083可以给出流条目的附加登记ADDITIONALREGISTRATION和删除作为流表更新的示例。0084流条。
28、目附加登记的过程0085将参考图3来描述流条目附加登记的过程。0086当交换机OFS20接收到第一分组并向控制器OFC10询问路径，并且控制器OFC10将新的流条目附加登记到交换机OFS20时，流条目被附加登记。00871步骤S110088例如，从主机A到主机B的分组到达交换机OFS20。交换机OFS20接收相关分组。00892步骤S120090交换机OFS20在其自身的流表中搜索与相关分组匹配的流条目。如果相关分组是第一分组，则没有找到匹配的流条目，并且交换机OFS20向控制器OFC10询问相关分组的传输路径。00913步骤S130092控制器OFC10响应于来自交换机OFS20的询问，来计。
29、算相关分组的传输路径。00934步骤S140094控制器OFC10将作为计算结果所得到的流条目附加登记到其自身的流表。00955步骤S150096控制器OFC10向交换机OFS20传送指令流条目的附加登记的控制消息。00976步骤S160098交换机OFS20基于指令附加登记流条目的控制消息来将该流条目新地并且附加地登记到其自身的流表。00997步骤S17说明书CN104067572A6/22页100100交换机OFS20根据在新地并且附加地登记的流条目中所公开的内容来执行相关分组的传输处理。0101从上面可以理解，对在控制器OFC10侧保持的流表以及在交换机OFS20侧保持的流表同步地执行附。
30、加登记处理。0102然而，如果在从4步骤S14的完成到6步骤S16的完成期间发生诸如安全信道断开的故障，则同步变得不可行，并且因此在控制器OFC10和交换机OFS20中的流表之间出现差异。0103流条目删除的过程0104将参考图4描述流条目删除过程。0105如以上在“流条目附加登记的过程”所示，每当第一分组到达交换机OFS20时就新地并且附加地登记流条目。0106然而，由于在流表中的存储区域是有限的，所以无法不断地执行附加登记。0107因此，通过执行删除在给定时间或更多的时间期间还没有匹配的流条目的处理，流条目的数目将被保持为等于或小于给定的恒定数目。01081步骤S210109交换机OFS2。
31、0在交换机OFS20自身的流条目中搜索在给定时间或更多的时间期间还没有匹配的流条目并且删除相关流条目。01102步骤S220111交换机OFS20向控制器OFC10传送指示相关流条目已经被删除的通知。01123步骤S230113控制器OFC10基于来自交换机OFS20的通知来从控制器OFC10自身的流表中删除与相关流条目相对应的流条目。0114从上面可以理解，对在控制器OFC10侧保持的流表以及在交换机OFS20侧保持的流表同步地执行删除处理。0115然而，如果在从1步骤S1的完成到3步骤S23的完成期间发生诸如安全信道断开的故障，则在两侧中的流表之间出现差异。0116应当注意，确定通过开放流。
32、规范在2步骤S22中传送异步消息。0117如上所述，在控制器OFC10以及交换机OFS20中所保持的流表基本上是通过保持同步的状态来进行更新，但是当安全信道断开时可能出现差异。0118因此，为了执行正确的路径计算，需要修复出现的差异的处理。在下文中，校正出现的差异的处理将被称为“审核处理”或同步处理。0119在“审核处理”中，在控制器OFC10侧所保持的流表被当作正确的信息真信息TRUEINFORMATION，并且差异在交换机OFS20中所保持的流表中被校正同步。0120“审核处理”涉及以下1至3所示的难点。01211“审核处理”本身是高负载处理。01222正确的路径计算无法被执行直到“审核处。
33、理”完成。01233无论“审核处理”是否完成，分组持续到达交换机OFS20，并且因此，第一分组可能在差异校正之前到达。0124在“审核处理”中，需要在与管理交换机OFS20的数目相等的数目的流表中校正说明书CN104067572A107/22页11差异。0125首先，包括在各个交换机OFS20的流表中的流条目的数目是巨大的，并且因此需要相对应的时间来用于验证和校正差异的处理。0126因此，网络规模越大，“审核处理”的吞吐量就越大。0127另外，通常，安全信道断开的时间间隔越长，在流表对之间出现的差异量就越大。0128为此，在大规模网络中，控制器OFC10执行集群交换处理的情况是需要高负载“审核。
34、处理”的典型示例。0129应当注意，集群切换CLUSTERSWITCHING处理是在由操作活动节点和待机节点待机构建的系统中，切换节点的角色的处理，该系统诸如集群系统、容错系统等。0130控制器OFC的集群切换处理0131将参考图5描述控制器OFC10执行集群切换处理的情况。0132如图5所示，当控制器OFC10从操作状态活动切换到待机状态待机时，需要高负载“审核处理”。0133在这样的情况下，如上面1至3所示的“审核处理”的难点可能自己显现。0134常规“审核处理”以流表为单位执行同步处理，并且还没有提出用于以流条目为单位来执行同步处理的机制或技术。0135【审核处理实施示例】0136将参考。
35、图6描述实现以流表为单位进行同步的“审核处理”的一些示例实施示例A、B和C。0137【实施示例A】0138第一分组保持处于即将发生状态PENDINGSTATE直到在每个流表中都完成了“审核处理”。0139例如，在安全信道断开之后，控制器OFC10对逐个交换机执行交换机OFS20“审核处理”；并且当对N个交换机的“审核处理”完成时，控制器OFC10开始路径计算。在第一分组在“审核处理”期间到达交换机OFS20的情况下，需要路径计算处理。然而，由于“审核处理”正在进行，所以如果立即计算路径，则计算结果可能不正确。因此，路径计算被设置为即将发生状态，直到“审核处理”完成。而且，当“审核处理”完成时，。
36、分组按照到达顺序通过路径计算来被处理。处于即将发生状态的第一分组将被存储在交换机OFS20的队列中。0140在本实施示例A中，在网络规模小并且“审核处理”所花费的时间足够短的情况下，或者在业务量小并且到达的第一分组的数目小的情况下，不会发生严重的问题。仅从即将发生的路径计算得到的网络延迟可能发生图6中的实施示例A的成功情况。0141然而，在网络规模大并且“审核处理”需要长时间的情况下，或者在业务量大并且大量第一分组到达交换机OFS20的情况下，交换机OFS20中的队列可能溢出。在这样的情况下，交换机OFS20将关闭停止，并且网络将对用户呈现已关闭。另外，需要恢复设备的任务，并且用户将无法使用网。
37、络直到恢复图6中的实施示例A的失败情况。0142实施示例B0143在每个流表中完成“审核处理”之前不接受第一分组。0144实施示例B是实施示例A的改进。说明书CN104067572A118/22页120145例如，在安全信道断开之后，控制器OFC10对于交换机OFS20中的每一个逐个交换机执行“审核处理”；并且当完成对N个交换机的“审核处理”时，控制器OFC10开始路径计算。那些步骤与实施示例A中的相同。0146另外，在“审核处理”正在进行的同时第一分组到达，并且立即计算路径的情况下，计算结果可能不正确。然而，如果第一分组被保持处于即将发生状态并且被存储在交换机OFS20的队列中，则队列可能溢。
38、出并且交换机OFS20可能关闭。因此，交换机OFS20将丢弃在“审核处理”期间到达的第一分组。通过这样做，交换机OFS20不会关闭。0147然而，在“审核处理”期间，第一分组被交换机OFS20丢弃并且没有到达目的地。因此，网络对用户呈现关闭图6中的实施示例B。0148实施示例C0149在完成最小限度的“审核处理”之前不接受第一分组。0150应当注意，在完成最小限度的“审核处理”之后，接受第一分组并且执行路径计算。0151实施示例C是实施示例A和B的进一步改进，并且能够缩短网络关闭的时间。0152例如，在安全信道断开之后，控制器OFC10在其他流条目之前仅同步在流表中的流条目当中的广播BC和多播。
39、MC的流条目。0153广播BC的流条目下文中的“BC条目”是根据流条目规则将广播地址设置为目的地地址的流条目。0154多播MC的流条目下文中的“MC条目”是根据流条目规则将多播地址设置为目的地地址的流条目。0155首先，控制器OFC10在其自身的流表以及交换机OFS20的流表之间同步BC条目或MC条目以使得能够进行最小限度的分组传输。0156另外，交换机OFS20丢弃在处理BC条目或MC条目的同步期间到达的第一分组。0157在完成BC条目或MC条目的同步处理之后，控制器OFC10接受来自交换机OFS20的关于到达交换机OFS20的第一分组的询问，并且顺序地进行处理。0158此时，每个流条目都不。
40、是同步的，并且因此路径计算可能是不正确的；然而，由于即将发生可能关闭交换机OFS20，所以接受关于第一分组的询问，并且顺序地执行路径计算。另外，用于保持流条目的同步处理与路径计算并行地处理。0159因此，与实施示例B相比，可以缩短网络关闭具有高故障等级的持续期间；然而，另一方面，路径计算是不正确的持续时间可能发生图6中的实施示例C。0160另外，在实施示例C中，因为“审核处理”与路径计算并行地处理，所以“审核处理”所需要的总时间增加。因此，与实施示例B相比，服务退化时间可能增加图6中的实施示例C中的“增加”部分。0161如上所述，由于诸如上述1至3的“审核处理”的难点，特别是在大规模网络配置中。
41、，在执行集群切换处理的情况下或者在诸如安全信道断开的故障发生的情况下，服务退化时间发生。因此，需要一种用于缩短在这样的状况下的服务退化时间的技术。01620163下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。0164当第一分组到达交换机OFS并且计算其路径时，所需要的流条目是有限的。0165仅需要与相关分组的源或目的地匹配的流条目；不匹配的流条目完全不影响计算说明书CN104067572A129/22页13结果。0166因此，对于第一分组的路径计算不需要同步每个流表和每个流条目。与相关第一分组匹配的条目预先同步就足够了。也就是说，不执行完全审核处理而执行部分审核处理就足够了。0167在上述实施示例A。
42、和B中，控制器OFC仅管理2个状态N个交换机的每个流表的同步完成还是未完成。0168在上述实施示例C中，控制器OFC仅管理2个状态在N个交换机的流表中的每个BC条目或MC条目的同步完成还是未完成。0169因此，对于路径计算实际上不需要的流条目被同步以执行路径计算。0170在本发明中，如图7所示，每个流条目在其流表中设置有示出相关的流条目的同步的状态的列。0171与本发明相关的流表的规格格式0172下面将参考图7描述与本发明相关的流表的规则格式。0173与本发明相关的流表包括规则列、统计信息列、动作列和同步标志列。0174在规则列中，根据流条目规则，在OSI参考模型中的L1层1，物理层到L4传输。
43、层当中的信息属性可以被任意组合和指定。应当注意，可以在规则列中指定广播地址或多播地址。另外，还可以使用诸如“”或“”的通配符。0175在统计信息列中，可以存储统计信息，诸如“与相关条目匹配的分组的总数”或“从最后一次匹配开始所度过的时间”。0176在动作列中，诸如“将分组传输到交换机A”、“将分组传输到主机B”或“丢弃分组”的处理内容可以被指定为流条目的动作。0177在同步列中，输入“真”或“假”之间的一个值。0178“真”是示出可以保证流条目已经被同步的值。0179“假”是示出无法保证流条目被同步的值。0180流表的那些内容对控制器OFC和交换机OFS二者是共同的。0181另外，向控制器OF。
44、C和交换机OFS二者提供控制该同步标志的值的“同步标志改变单元”。因此，能够管理在控制器OFC和交换机OFS二者中的每个流条目的同步状态。0182另外，对控制器OFC提供“部分同步处理单元”，该“部分同步处理单元”仅同步与特定分组匹配的流条目。结果，在第一分组的到达时，可以仅同步必要部分的流条目，没有非必要的即将发生时间出现，并且可以正确地执行路径计算。0183因此，在实施示例C中出现的路径计算不正确的时间不再出现，并且因此，可以缩短服务退化时间的总长度。0184在上述实施示例C中，首先同步BC条目或MC条目。0185在本发明中，除了BC条目和MC条目之外，还首先同步通配符条目。0186通配符。
45、条目指在根据流条目规则在四列特定四列中的至少一列中使用通配符的流条目，该四列是目的地MAC地址目的地MAC、源MAC地址源MAC、目的地IP地址目的地IP和源IP地址源IP。0187在下文中，BC条目、MC条目和通配符条目将被称为“特定条目”。说明书CN104067572A1310/22页140188另外，不是特定条目的流条目将被称为“普通条目”。0189普通条目是下述流条目在该流条目中，没有使用通配符而是在特定四列中输入了具体值，并且在地址输入列中没有输入广播地址或多播地址。0190另外，交换机OFS具有特定条目全同步标志。0191该特定条目全同步标志在已经设置的所有的BC条目、MC条目和通。
46、配符条目都被同步的情况下为“真”；否则为“假”。0192当分组到达交换机OFS并且在流表中搜索其特定四列与相关分组匹配的普通条目时，检测其特定四列与相关分组匹配的零个或多个普通条目。0193网络配置0194将参考图8详细描述与本发明相关的网络系统的配置示例。0195与本发明相关的网络系统包括控制器OFC10、交换机OFS20和主机30。0196控制器OFC10管理交换机OFS。0197交换机OFS20构成网络。0198主机30被连接到交换机OFS20并且经由交换机OFS20执行网络通信。0199控制器OFC10和交换机OFS20经由“安全信道”连接。控制器OFC10和交换机OFS20通过该安全。
47、信道并且根据开放流协议来执行通信。0200控制器OFC10操作流条目以控制交换器OFS20如何处理到达交换机OFS20的分组。0201交换机OFS20保持至少一个流表。控制器OFC10保持具有与所有底层交换机OFS20的流表相同内容的流表。也就是说，控制器OFC10保持每个底层交换机的流表的主表。交换机OFS20的流表是控制器OFC10的流表的副本复制。0202另外，控制器OFC10具有该控制器所管理的各个交换机OFS的特定条目全同步标志。0203控制器OFC配置0204接下来，将描述控制器OFC10的配置示例。0205控制器OFC包括安全信道监视单元11、流表管理单元12、部分同步处理单元1。
48、3和路径计算单元14。0206安全信道监视单元11监视控制器OFC10和交换机OFS20通过器执行通信的安全信道，并且在其发生时检测通信中断。0207流表管理单元12管理控制器OFC10的流表。0208应当注意，流表管理单元12包括同步标志改变单元121。0209同步标志改变单元121改变控制器OFC10的流表的同步标志值。0210部分同步处理单元13在控制器OFC10的流表和交换机OFS20的流表之间同步作为特定条目的BC条目、MC条目或通配符条目。也就是说，部分同步处理单元13不执行同步所有流条目的处理全审核处理，而是首先执行仅同步特定条目的处理部分审核处理。0211路径计算单元14在第一。
49、分组到达交换机OFS时从交换机OFS接收路径计算请求，并且针对相关分组得到流条目。此时，控制器OFC10的流表被称为路径计算的输入。说明书CN104067572A1411/22页150212交换机OFS配置0213接下来，将描述交换机OFS20的配置示例。0214交换机OFS20包括安全信道监视单元21、流表管理单元22、部分同步处理单元23和分组处理单元24。0215安全信道监视单元21监视控制器OFC10和交换机OFS20通过其执行通信的安全信道，并且在其发生时检测通信中断。0216流表管理单元22更新交换机OFS20的流表。0217应当注意，流表管理单元22包括同步标志改变单元221。0218同步标志改变单元221改变交换机OFS20的流表的同步标志值。0219部分同步处理单元23在控制器OFC10的流表和交换机OFS20的流表之间同步作为特定条目的BC条目、MC条目或通配符条目。0220分组处理24在交换机OFS20的流表中搜索与从主机或交换机接收到的分组匹配的流条目，并且如果检测到匹配的流条目，则根据如匹配的流条目的动作所述的内容来处理该分组。例如，执行诸如将分组传输到主机或另一个交换机、丢弃分组等的处理。另外，在没有检测到匹配的流条目的情况下第一分组情况，则分组处理24将第一分组的副本传输到控制器OFC10以请求路径计算，等待来自控制器OFC10的流条目的附加。