用于转发元件的有状态控制的方法和装置制造方法及图纸

一种用于通过远程控制器控制网络元件的方法，该远程控制器包括耦合到发送器的处理器，该方法包括：由该处理器对状态机建模，该状态机控制该网络元件的操作状态之间的转换；由该发送器将该状态机中控制该转换的子集的部分分流到该网络元件，该子集包括相比由该远程控制应用来远程控制，更适合于由该网络元件来本地控制的选定转换；以及由该处理器远程控制不在该转换的该子集中的其他转换。

Method and device for stateful control of forwarding elements

A method for controlling network elements through a remote controller includes a processor coupled to a transmitter. The method includes: modeling a state machine by the processor, which controls the transition between the operational states of the network element; and shunting part of the subset of the state machine that controls the transition to the network element by the transmitter, which includes: Compared with the remote control application, it is more suitable for the selected conversion controlled locally by the network element and other transformations not in the subset of the conversion controlled remotely by the processor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转发元件的有状态控制的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月3日提交的申请号为15/342,962、名称为“用于转发元件的有状态控制的方法和装置”的美国非临时专利申请的优先权和权益，该申请在此通过引用并入本文。
本专利技术一般涉及软件定义网络和网络功能虚拟化领域，并且涉及转发元件的有状态(stateful)控制。
技术介绍
软件定义网络(softwaredefinednetwork，SDN)将网络的控制面和用户面解耦。网络功能虚拟化将控制面和用户面功能与硬件分离。此外，网络功能虚拟化使得能够在电信云中任何位置根据特定业务需求部署网络功能。与传统网络相比，软件定义网络可以提供控制面和用户面的更好扩展、网络功能的更快引入、更加动态的网络定制以及远程状态收集和监控。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，一种用于通过远程控制器控制网络元件的方法，其中，所述远程控制器包括耦合到发送器的处理器，所述方法包括：由所述处理器对状态机建模，所述状态机控制所述网络元件的操作状态之间的转换；由所述发送器将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流(offload)到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制应用来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换；以及由所述处理器远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。根据本专利技术的另一实施例，一种远程控制器包括发送部件、包括指令的非暂时性存储器以及与所述发送部件和所述存储器通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令，以对状态机建模，所述状态机控制网络元件的操作状态之间的转换。所述发送部件用于将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制器来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换。所述一个或多个处理器用于远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。根据本专利技术的又一实施例，一种用于网络元件的有状态控制的系统包括：所述网络元件和远程控制器。所述远程控制器用于对状态机建模，所述状态机控制网络元件的操作状态之间的转换，还用于所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制器来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换，并且还用于远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。一个或多个实施例提供了以编程方式基于交换机-本地状态(switch-localstates)将控制决策从远程控制器分流到交换机侧。一个或多个实施例提供了用于实现策略驱动的分布式控制面的技术。控制逻辑可以以可编程方式移至更靠近传输资源，以通过避免由于主控制逻辑的云化导致的瓶颈来提供高速控制，以实现低时延和高吞吐量性能。远程控制器应用仍然确定端到端策略，而策略执行则是在本地级别上实现。由于复杂的控制面决策逻辑可以在网络中的任何点被编程，所以一个或多个实施例比第三代合作伙伴计划(ThirdGenerationPartnershipProject，3GPP)标准中的策略和计费规则功能(PolicyandChargingRulesFunction，PCRF)/策略和计费执行功能(PolicyandChargingEnforcementFunction，PCEF)方法更通用。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：图1是已将所有控制功能推送至其上的网络元件的图；图2是用于有状态网络编程的实施例装置的图；图3是用于利用事件-条件-动作规则对网络元件进行编程的实施例控制流程的图；图4示出了实施例事件-条件-动作表；图5是用于将配方发布到可编程网络元件的实施例控制流程的图；图6示出了包含已发布的配方的实施例码本数据库；图7是用于发布有限状态机规则的实施例控制流程的图；图8示出了包含已发布的有限状态机规则的实施例有限状态机表；图9是基于监测状态变化的实施例控制流程的图；图10是用于网络元件的有状态控制的实施例方法中的步骤图；图11是用于网络元件的有状态控制的实施例方法中的另一步骤图；图12是用于网络元件的有状态控制的实施例方法中的另一步骤图；图13是用于网络元件的有状态控制的实施例方法中的另一步骤图；图14是用于网络元件的有状态控制的实施例方法中的另一步骤图；图15示出了用于执行本文描述的方法的实施例处理系统的框图；以及图16示出了适于通过电信网络发送和接收信令的收发器的框图。具体实施方式下面详细讨论目前优选实施例的结构、制造和使用。然而，应该理解，本专利技术提供了许多可以在多种上下文中实施的可应用的创造性概念。本文讨论的实施例仅说明制造和/或使用本专利技术的方式，并不限制本专利技术的范围。在主要工作负载受互联网影响的移动网络中，无论功能是提供会话级别、流级别还是分组级别处理，某些功能都可能集中在少数中心局。可以以这种方式集中的功能包括，例如，认证、授权和计费(authentication,authorizationandaccounting，AAA)、策略实施、服务质量(qualityofservice，QoS)管理、会话控制，因特网协议(InternetProtocol，IP)多媒体子系统(IPMultimediaSubsystem，IMS)接入，公共因特网接入，深度报文监测(deeppacketinspection，DPI)和防火墙功能。随着工作负载的发展和网络边缘的新用例的出现，这种北南向流量模式(north-southtrafficpattern)可能会出现以东西向流量(即边缘到边缘通信业务)及边缘计算和存储形式的变化。集中收集所有会话、UE、网络和流量状态以及基于这些状态以闭环方式控制网络元件可能导致扩展性问题和性能下降。图1示出了已将所有控制功能从控制面协调器120推送至其上的网络元件110。具体地，控制功能已被分流到在网络元件110中实例化的多个控制应用130。每个控制应用130可以控制隶属可编程转发流水线150一部分的一个或多个转发流水线元件140。该控制可以由互连交换机/总线160和/或容器/模块管理器170居间调整。当以图1的方式将所有控制功能都分流到网络元件110时，可能出现若干问题。例如，在这种情况下网络元件110可能变得臃肿。此外，如果多个控制应用130对同一个转发模块或流水线150进行编程或配置，则可能不清楚如何解决冲突。而且可能还不清楚如何隔离各控制功能的策略。此外，关于诸如状态维护和策略管理的功能，在控制应用130之间可能会有重复。另外，可能难以对控制功能进行动态改变。例如，即使仅需要改变少量语句或策略，可能也需要将全套新的可执行逻辑移至网络元件110上。除了效率低下之外，这种逻辑更新还不能做到有状态。在下一代网络中，可能需要在时延和吞吐量方面解决不同工作负载的需求，同时还要满足可能具有全球网络视图的运营支撑系统和业务支撑系统(operationssupportsystemsandbusinesssupportsystems，OSS/BSS)的需求，以满足端到端业务要求。一种分布式和分层控制面可以同时解决性能需求和OSS/BSS需求，该分布式和分层控制面可以以灵活和可编程的方式，将控制功能部署得与生成或聚合本地状态的网络元件更接近。本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过远程控制器控制网络元件的方法，所述远程控制器包括耦合到发送器的处理器，所述方法包括：由所述处理器对状态机建模，所述状态机控制所述网络元件的操作状态之间的转换；由所述发送器将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制应用来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换；以及由所述处理器远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.03 US 15/342,9621.一种用于通过远程控制器控制网络元件的方法，所述远程控制器包括耦合到发送器的处理器，所述方法包括：由所述处理器对状态机建模，所述状态机控制所述网络元件的操作状态之间的转换；由所述发送器将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制应用来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换；以及由所述处理器远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：准备至少一个配方，所述配方包括待以指定顺序进行以执行所述转换的所述子集中的一个转换的多个动作；以及将所述至少一个配方发送到所述网络元件。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于确定所述网络元件执行所述转换的所述子集中的所述一个转换的原因，向所述网络元件发送用于执行与所述转换的所述子集中的所述一个转换相关联的配方中的所述动作的指令。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：向所述网络元件发送至少一个事件-条件-动作ECA规则和至少一个有限状态机FSM规则，以供所述网络元件在执行与所述转换的所述子集中的所述一个转换相关联的所述配方中的所述动作时使用。5.一种远程控制器，包括：发送部件；包括指令的非暂时性存储器；以及与所述发送部件和所述存储器通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器执行所述指令，以对状态机建模，所述状态机控制网络元件的操作状态之间的转换，其中所述发送部件用于将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述网络元件，所述子集包括相比由所述远程控制器来远程控制，更适合于由所述网络元件来本地控制的选定转换，并且其中所述一个或多个处理器用于远程控制不在所述转换的所述子集中的其他转换。6.根据权利要求5所述的远程控制器，其中所述远程控制器准备至少一个配方，所述配方包括待以指定顺序进行以执行所述转换的所述子集中的一个转换的多个动作，并将所述至少一个配方发送到所述网络元件。7.根据权利要求6所述的远程控制器，其中响应于确定所述网络元件执行所述转换的所述子集中的所述一个转换的原因，所述远程控制器向所述网络元件发送用于执行与所述转换的所述子集中的所述一个转换相关联的配方中的所述动作的指令。8.根据权利要求7所述的远程控制器，其中所述远程控制器向所述网络元件发送至少一个事件-条件-动作ECA规则和至少一个有限状态机FSM规则，以供所述网络元件在执行与所述转换的所述子集中的所述一个转换相关联的所述配方中的所述动作时使用。9.一种用于网络元件的有状态控制的系统，所述系统包括：所述网络元件；以及远程控制器，用于对状态机建模，所述状态机控制网络元件的操作状态之间的转换；还用于将所述状态机中控制所述转换的子集的部分分流到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌拉斯·坎·科扎特，凯帕立玛里尔·马修·约翰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44