转发表项处理的方法、报文转发的方法及其装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了转发表项处理的方法、报文转发的方法及其装置和系统，包括：控制器根据指定的根转发设备和指定的第一虚拟局域网标识VLAN ID，计算以所述根转发设备为根的所述第一VLAN ID对应的第一树型拓扑；所述控制器为非根转发设备生成第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作；所述控制器将所述第一转发表项和所述第二转发表项发送到所述非根转发设备上。有助于减轻基于SDN的数据中心网络中控制通道的压力，以及节约转发设备的表项存贮资源。

【技术实现步骤摘要】
转发表项处理的方法、报文转发的方法及其装置和系统
本申请涉及通信网络领域，具体涉及转发表项处理的方法、报文转发的方法、及其相应的装置和系统。
技术介绍
传统型数据中心，使用的是普通二层网络，划分虚拟局域网(Virtual Local AreaNetwork, VLAN)隔离网络,运行生成树协议STP (Spanning Tree Protocol)进行破环,报文转发时，首个报文是未知单播报文，进行广播，每个转发设备自动学习媒体访问控制(MediaAccess Control，MAC)地址，学习到MAC地址后，可以单播转发。网络的连接拓扑是图状拓扑，由STP协议进行破环剪枝，形成树状网络。 基于控制转发分离思想的软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)架构，是一种新型网络交换模型，其关键组件包括开放流OpenFlow交换机和控制器。控制器和OpenFlow交换机之间通过OpenFlow协议规范的控制通道完成消息的交互和信息的传递。控制器通过全网络视图来实现管控功能，为OpenFlow交换机生成转发流表；OpenFlow交换机根据流表来转发数据包,流表项主要由匹配字段(match fields)和操作(instruct1ns)等部分组成。 将基于控制转发分离的SDN技术应用到数据中心网络中后，采用SDN控制器集中给每一个OpenFlow交换机或者虚拟交换机计算并发送MAC转发表项。然而每个交换机上都要有所有端点为目的MAC的表项，此时的端点可以是虚拟机(Virtual Machine, VM)或者服务器。网络中每增加一个端点，在网络中的每个交换机或者虚拟交换机上就要增加一条该端点为目的MAC的转发表项，随着网络中端点数量的不断增加，每个交换机或者虚拟交换机上保存的MAC转发表项也会不断增加，占用大量的存储资源，而且需要SDN控制器发送大量的MAC转发表项，占用控制通道的带宽，尤其是每当拓扑更新时都会需要重新更新发送大量的MAC转发表项。所以，如何减轻基于SDN的数据中心网络中控制通道的压力，以及节约OpenFlow交换机的表项存忙资源是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了转发表项处理的方法、报文转发的方法、及其相应的装置和系统，有助于减轻基于SDN的数据中心网络中控制通道的压力，以及节约转发设备的表项存贮资源。 为了解决上述问题，本专利技术实施例第一方面提供一种转发表项处理的方法，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括控制器和转发设备，所述控制器控制所述转发设备，所述方法包括:所述控制器根据指定的根转发设备和指定的第一虚拟局域网标识VLAN ID，计算以所述根转发设备为根的所述第一 VLAN ID对应的第一树型拓扑；所述控制器为非根转发设备生成第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第二匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第一目的媒体访问控制MAC地址，所述第一目的MAC地址为所述第一端点的MAC地址，所述第二操作用于指示所述非根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述第一端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第一端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备；所述控制器将所述第一转发表项和所述第二转发表项发送到所述非根转发设备上。 在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括:所述控制器为所述根转发设备生成第三转发表项和第四转发表项，所述第三转发表项包括所述第一匹配字段和第三操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第三操作用于指示所述根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行丢弃操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第三转发表项以外的其它转发表项；所述第四转发表项包括所述第二匹配字段和第四操作，所述第四操作用于指示所述根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述控制器将所述第三转发表项和所述第四转发表项发送到所述根转发设备上。 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，还包括:第二端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第二端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备，所述控制器还为所述非根转发设备生成第五转发表项，所述第五转发表项包括第三匹配字段和第五操作，所述第三匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述第二端点的MAC地址，所述第五操作用于指示所述非根转发设备对与所述第三匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向所述第二端点方向的出接口转发出去的操作；所述控制器将所述第五转发表项发送到所述非根转发设备上。 结合第一方面或者第一方面的第一种至第二种任一可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，还包括:所述控制器还为所述根转发设备生成第六转发表项，所述第六转发表项包括所述第三匹配字段和第六操作，所述第六操作用于指示所述根转发设备对与所述第三匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向所述第二端点方向的出接口转发出去的操作；所述控制器将所述第六转发表项发送到所述根转发设备。 结合第一方面或者第一方面的第一种至第三种任一可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，还包括:所述第一端点是虚拟机VM或者服务器，或者，所述第二端点是VM或者服务器。 为了解决上述问题，本专利技术实施例第二方面提供一种报文转发的方法，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括控制器、非根转发设备和根转发设备，所述非根转发设备和根转发设备接受所述控制器的控制，所述根转发设备是第一虚拟局域网标识VLAN ID对应的第一树型拓扑的树根，所述方法包括:所述非根转发设备接收控制器发送的第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第二匹配字段至少包括所述第一 VLANID和第一目的媒体访问控制MAC地址，所述第一目的MAC地址为所述第一端点的MAC地址，所述第二操作用于指示所述非根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述第一端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第一端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备；所述非根转发设备保存所述第一转发表项和所述第二转发表项；所述非根转发设备接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转发表项处理的方法，其特征在于，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括控制器和转发设备，所述控制器控制所述转发设备，所述方法包括：所述控制器根据指定的根转发设备和指定的第一虚拟局域网标识VLAN ID，计算以所述根转发设备为根的所述第一VLAN ID对应的第一树型拓扑；所述控制器为非根转发设备生成第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第二匹配字段至少包括所述第一VLAN ID和第一目的媒体访问控制MAC地址，所述第一目的MAC地址为所述第一端点的MAC地址，所述第二操作用于指示所述非根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述第一端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第一端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备；所述控制器将所述第一转发表项和所述第二转发表项发送到所述非根转发设备上。...

【技术特征摘要】
1.一种转发表项处理的方法，其特征在于，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括控制器和转发设备，所述控制器控制所述转发设备，所述方法包括: 所述控制器根据指定的根转发设备和指定的第一虚拟局域网标识VLAN ID，计算以所述根转发设备为根的所述第一 VLAN ID对应的第一树型拓扑； 所述控制器为非根转发设备生成第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第二匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第一目的媒体访问控制MAC地址，所述第一目的MAC地址为所述第一端点的MAC地址，所述第二操作用于指示所述非根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述第一端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第一端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备； 所述控制器将所述第一转发表项和所述第二转发表项发送到所述非根转发设备上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 所述控制器为所述根转发设备生成第三转发表项和第四转发表项，所述第三转发表项包括所述第一匹配字段和第三操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第三操作用于指示所述根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行丢弃操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第三转发表项以外的其它转发表项；所述第四转发表项包括所述第二匹配字段和第四操作，所述第四操作用于指示所述根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作； 所述控制器将所述第三转发表项和所述第四转发表项发送到所述根转发设备上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括: 第二端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第二端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备，所述控制器还为所述非根转发设备生成第五转发表项，所述第五转发表项包括第三匹配字段和第五操作，所述第三匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述第二端点的MAC地址，所述第五操作用于指示所述非根转发设备对与所述第三匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向所述第二端点方向的出接口转发出去的操作； 所述控制器将所述第五转发表项发送到所述非根转发设备上。4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，还包括: 所述控制器还为所述根转发设备生成第六转发表项，所述第六转发表项包括所述第三匹配字段和第六操作，所述第六操作用于指示所述根转发设备对与所述第三匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向所述第二端点方向的出接口转发出去的操作； 所述控制器将所述第六转发表项发送到所述根转发设备。5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述第一端点是虚拟机VM或者服务器，或者，所述第二端点是VM或者服务器。6.一种报文转发的方法，其特征在于，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括控制器、非根转发设备和根转发设备，所述非根转发设备和根转发设备接受所述控制器的控制，所述根转发设备是第一虚拟局域网标识VLAN ID对应的第一树型拓扑的树根，所述方法包括: 所述非根转发设备接收控制器发送的第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第二匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第一目的媒体访问控制MAC地址，所述第一目的MAC地址为所述第一端点的MAC地址，所述第二操作用于指示所述非根转发设备对与所述第二匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向第一端点方向的出接口转发出去的操作；所述第一端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第一端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备； 所述非根转发设备保存所述第一转发表项和所述第二转发表项； 所述非根转发设备接收其它设备发来的数据报文，如果确定接收到的所述数据报文匹配所述第一转发表项的所述第一匹配字段，则对所述数据报文执行所述第一操作，从指向根转发设备方向的出接口转发出去；如果确定接收到的所述数据报文匹配所述第二转发表项的所述第二匹配字段，则对所述数据报文执行所述第二操作，从指向第一端点方向的出接口转发出去；所述其它设备是指所述转发设备，或者第一端点，或者第二端点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括: 第二端点接入所述第一树型拓扑，所述非根转发设备是从所述第二端点到所述根转发设备形成的转发路径上的一个转发设备，所述非根转发设备接收控制器发送的第五转发表项，所述第五转发表项包括第三匹配字段和第五操作，所述第三匹配字段至少包括所述第一 VLAN ID和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述第二端点的MAC地址，所述第五操作用于指示所述非根转发设备对与所述第三匹配字段相匹配的数据报文，执行从指向所述第二端点方向的出接口转发出去的操作； 所述非根转发设备保存所述第五转发表项； 所述非根转发设备接收所述其它设备发来的数据报文，如果确定接收到的所述数据报文匹配所述第五转发表项的所述第三匹配字段，则对所述数据报文执行所述第五操作，从指向所述第二端点方向的出接口转发出去。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一端点是虚拟机VM或者服务器，或者，所述第二端点是VM或者服务器。9.一种控制器，其特征在于，应用于控制转发分离的网络，所述控制转发分离的网络包括所述控制器和转发设备，所述控制器控制所述转发设备，包括: 计算单元，用于根据指定的根转发设备和指定的第一虚拟局域网标识VLAN ID,计算以所述根转发设备为根的所述第一 VLAN ID对应的第一树型拓扑； 生成单元，用于为非根转发设备生成第一转发表项和第二转发表项，所述第一转发表项包括第一匹配字段和第一操作，所述第一匹配字段为通配符，所述第一操作用于指示所述非根转发设备对没有匹配上转发表中的其它转发表项的数据报文，执行从指向根转发设备方向的出接口转发出去的操作，所述其它转发表项是指在所述转发表中除所述第一转发表项以外的其它转发表项；所述第二转发表项包括第二匹配字段和第二操作，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓益，李华，倪辉，
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