СИСТЕМА СВЯЗИ, УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОПОЛОГИЕЙ СЕТИ Российский патент 2016 года по МПК H04L12/751 H04L12/717 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Перекрестная ссылка на родственную заявку

Эта заявка основана на и притязает на приоритет заявки на патент (Япония) номер 2013-008132, поданной 21 января 2013 года, раскрытие сущности которой полностью содержится в данном документе по ссылке.

Настоящее изобретение относится к системе связи, к устройству управления и к способу управления топологией сети. В частности, оно относится: к системе связи, которая включает в себя множество коммутаторов и устройство управления, которое централизованно управляет этими коммутаторами; к устройству управления; и к способу управления топологией сети.

Уровень техники

[0002] В NPL 1 и 2 предложена технология, называемая "OpenFlow". OpenFlow распознает связь в качестве сквозных потоков и выполняет управление трактом, восстановление после сбоя, балансировку нагрузки и оптимизацию на основе каждого потока. Каждый OpenFlow-коммутатор согласно NPL 2 имеет защищенный канал для связи с OpenFlow-контроллером и работает согласно таблице потоков, надлежащим образом добавленной или перезаписанной посредством OpenFlow-контроллера. В таблице потоков, набор из следующих трех элементов задается для каждого потока: условия совпадения (поля для сопоставления), с которыми сопоставляется заголовок пакета; статистическая информация потоков (счетчики); и инструкции, которые задают, по меньшей мере, один контент обработки (см. раздел "5.2. Flow Table" в NPL 2).

[0003] Например, когда OpenFlow-коммутатор принимает пакет, OpenFlow-коммутатор выполняет поиск в таблице потоков на предмет записи, имеющей условие совпадения, которое согласуется с информацией заголовка принимаемого пакета (см. "5.3. Matching" в NPL 2). Если, в результате поиска, OpenFlow-коммутатор находит запись, которая согласуется с принимаемым пакетом, OpenFlow-коммутатор обновляет статистическую информацию потоков (счетчики) и обрабатывает принимаемый пакет на основе контента(а) обработки (пакетной передачи из указанного порта, лавинной маршрутизации, отбрасывания и т.д.), записываемой в поле инструкций записи. Если, в результате поиска, OpenFlow-коммутатор не находит запись, которая согласуется с принимаемым пакетом, OpenFlow-коммутатор передает запрос на задание записей в OpenFlow-контроллер через защищенный канал. А именно, OpenFlow-коммутатор запрашивает OpenFlow-контроллер, чтобы передавать управляющую информацию для обработки принимаемого пакета (сообщение Packet_In). OpenFlow-коммутатор принимает запись потока, которая задает контент обработки, и обновляет таблицу потоков. Таким образом, посредством использования записи, сохраненной в таблице потоков, в качестве управляющей информации, OpenFlow-коммутатор выполняет перенаправление пакетов.

[0004] В сети с централизованным управлением, представляемым посредством сети с использованием вышеуказанного OpenFlow устройство управления, которое централизованно управляет коммутаторами, должно распознавать топологию линий связи из числа коммутаторов. Например, PTL 1 раскрывает OpenFlow-контроллер, который включает в себя функцию обновления информации топологии посредством использования информации, собранной из внешнего устройства и OpenFlow-коммутаторов посредством использования протокола обнаружения канального уровня (LLDP), стандартизированного посредством IEEE802.1ab.

Список библиографических ссылок

[0005] PTL 1. Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент (Япония) номер 2012-175394A

Непатентные документы

[0006] NPL 1. Nick McKeown and seven others, "OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks", [онлайн], [найден 24 ноября 2012 года], Интернет: URL-адрес: http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf

NPL 2. "OpenFlow Switch Specification" Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04), [онлайн], [найден 11 декабря 2012 года], Интернет: URL-адрес: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/specification/openflow-spec-v1.3.1.pdf

Сущность изобретения

[0007] Раскрытие сущности каждого из вышеуказанных PTL и NPL содержится в данном документе по ссылке на них.

Следующий анализ проведен автором настоящего изобретения. В сети с централизованным управлением, если протокол обнаружения канального уровня используется для распознавания топологии, как раскрыто в PTL 1, коммутаторы и устройство управления не могут отличать LLDP-пакеты для обнаружения топологии сети с централизованным управлением от LLDP-пакетов, протекающих в сеть в качестве пользовательского трафика. Это считается проблемой. Например, некоторые коммутаторы подключаются к другой сети, сконфигурированной посредством узлов уровня 2, и возникают случаи, когда эти коммутаторы перенаправляют LLDP-пакеты, принятые из другой сети, в плоскость данных. Поскольку эти LLDP-пакеты не являются отличимыми от LLDP-пакетов для обнаружения топологии, собранных посредством контроллера, затрагивается операция установления топологии, выполняемая посредством контроллера.

[0008] Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять систему связи, устройство управления и способ управления топологией сети, с помощью которых топология намеченной сети может распознаваться даже в конфигурации сети, в которой существуют пакеты протокола обнаружения канального уровня различных сетей, как описано выше.

[0009] Согласно первому аспекту, предусмотрена система связи, включающая в себя: устройство управления, выполненное с возможностью задавать управляющую информацию, которая инструктирует каждому коммутатору, являющемуся объектом управления (целевому коммутатору управления), отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом целевом коммутаторе управления; группу коммутаторов, каждый из которых выполнен с возможностью передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства управления; и устройство управления топологией, выполненное с возможностью управлять топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый из каждого из коммутаторов.

[0010] Согласно второму аспекту, предусмотрено устройство управления, включающее в себя: модуль задания управляющей информации, выполненный с возможностью задавать управляющую информацию, которая инструктирует каждому коммутатору в группе целевых коммутаторов управления отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом целевом коммутаторе управления; при этом устройство управления инструктирует группе коммутаторов передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией; при этом устройство управления инструктирует предварительно определенному устройству управления топологией управлять топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый из каждого из коммутаторов.

[0011] Согласно третьему аспекту, предусмотрен способ управления топологией сети, включающий в себя этапы: задания управляющей информации, которая инструктирует каждому коммутатору в группе целевых коммутаторов управления отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом целевом коммутаторе управления; инструктирования коммутаторам передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства управления; и управления топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый из каждого из коммутаторов. Этот способ ассоциирован с определенной машиной, а именно, с устройством, которое реализует функцию распознавания топологии сети с централизованным управлением.

[0012] Согласно настоящему изобретению, топология намеченной сети может распознаваться даже в конфигурации сети, в которой существуют пакеты протокола обнаружения канального уровня различных сетей.

Краткое описание чертежей

[0013] Фиг.1 иллюстрирует конфигурацию согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 иллюстрирует конфигурацию системы связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 иллюстрирует конфигурацию пакета протокола обнаружения канального уровня, используемого в системе связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 иллюстрирует записи потоков, задаваемые в коммутаторе посредством устройства управления в системе связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 иллюстрирует операции системы связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует операции на этапах S001 и S002 на фиг.5.

Фиг.7 иллюстрирует операцию на этапе S003 на фиг.5.

Фиг.8 иллюстрирует операцию на этапе S004 на фиг.5.

Фиг.9 иллюстрирует операции на этапах S005 и S006 на фиг.5.

Фиг.10 иллюстрирует операции коммутатора согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 иллюстрирует операцию на этапе S101 на фиг.10.

Фиг.12 иллюстрирует операцию на этапе S102 на фиг.10.

Фиг.13 иллюстрирует операцию, выполняемую после этапа S102 на фиг.10.

Фиг.14 иллюстрирует другую операцию, выполняемую после этапа S102 на фиг.10.

Фиг.15 иллюстрирует записи потоков, задаваемые в коммутаторе посредством устройства управления в системе связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления

[0014] Во-первых, приводится краткое описание примерного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В нижеприведенном кратком описании, различные компоненты обозначаются посредством ссылок с номерами для удобства. А именно, следующие ссылки с номерами используются просто в качестве примеров для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения, а не ограничивать настоящее изобретение проиллюстрированными режимами.

[0015] Как проиллюстрировано на фиг.1, примерный вариант осуществления настоящего изобретения может быть реализован посредством конфигурации, включающей в себя: устройство 10 управления; коммутаторы 20A и 20B, которые работают в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства 10 управления; и устройство 60 управления топологией, которое управляет топологией сети, сконфигурированной посредством коммутаторов 20A и 20B.

[0016] Более конкретно, устройство 10 управления задает управляющую информацию, которая инструктирует каждому целевому коммутатору управления (например, коммутатор 20A) отличать пакет протокола обнаружения канального уровня (LLDP-1) первой сети из пакета протокола обнаружения канального уровня (LLDP-2) второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку, в каждом целевом коммутаторе управления. В соответствии с предварительно определенной обработкой, которая может задаваться в управляющей информации, коммутатор 20A передает пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в устройство 60 управления топологией.

[0017] Например, посредством обнаружения того, что коммутатор 20A принимает пакет протокола обнаружения канального уровня (LLDP-1) первой сети, передаваемый из коммутатора 20B, устройство 60 управления топологией обнаруживает линию связи между коммутаторами 20A и 20B. Когда коммутатор 20A принимает пакет протокола обнаружения канального уровня (LLDP-2) второй сети, коммутатор 20A, например, может уведомлять устройство 10 управления в отношении приема пакета (запроса инструкции с ответом) или выполнять передачу пакета (например, LLDP-пакета), ранее инструктированную посредством устройства 10 управления.

[0018] Передача пакета протокола обнаружения канального уровня (LLDP-1) первой сети из коммутатора 20B в коммутатор 20A может быть инструктирована посредством устройства 10 управления или устройства 60 управления топологией.

[0019] При такой конфигурации, как описано выше, топология намеченной сети может распознаваться даже в конфигурации сети, в которой существуют пакеты протокола обнаружения канального уровня различных сетей.

[0020] Первый примерный вариант осуществления

Далее подробно описывается первый примерный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Фиг.2 иллюстрирует конфигурацию системы связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 иллюстрирует конфигурацию, которая включает в себя: множество коммутаторов 20, каждый из которых подключается к другим коммутаторам 20, чтобы конфигурировать первую сеть; и устройство 10 управления, которое управляет коммутаторами 20 посредством задания записей потоков в коммутаторах 20. Помимо этого, из числа коммутаторов 20, два коммутатора, которые граничат с двумя другими сетями, также подключаются к маршрутизаторам 41 и 42, соответственно.

[0021] Устройство 10 управления задает записи потоков в коммутаторах 20 через выделенные каналы, указываемые посредством пунктирных линий на фиг.2, соответственно. Помимо этого, устройство 10 управления инструктирует каждому из коммутаторов 20 передавать LLDP-пакет, чтобы обнаруживать топологию первой сети. Устройство, которое включает в себя функции, эквивалентные функциям OpenFlow-контроллера в NPL 1 и 2, может использоваться в качестве устройства 10 управления. Сообщение Flow_mod в NPL 2 может использоваться для задания записи потока. Аналогично, сообщение Packet_Out может использоваться в качестве инструкции для передачи LLDP-пакета. Помимо этого, устройство 10 управления согласно настоящему примерному варианту осуществления также работает в качестве вышеуказанного устройства управления топологией.

[0022] Каждый коммутатор 20 включает в себя таблицу поиска, называемую "таблицей потоков", включающую в себя записи потоков, задаваемые посредством устройства 10 управления. Когда коммутатор 20 принимает пакет из другого узла, коммутатор 20 выполняет поиск в своей таблице потоков на предмет записи потока, имеющей условие(я) совпадения, которое согласуется с принимаемым пакетом. Если коммутатор 20 находит совпадающую запись потока, коммутатор выполняет контент обработки, заданный в записи потока (перенаправление из указанного порта, перезапись заголовков и т.д.). Если, в результате поиска, коммутатор 20 не находит запись потока, имеющую условие(я) совпадения, которое согласуется с принимаемым пакетом, коммутатор 20 передает, в качестве запроса на задание записей потоков, принимаемый пакет или информацию, извлеченную из принимаемого пакета, в устройство 10 управления. Устройство, которое включает в себя функции, эквивалентные функциям OpenFlow-коммутатора в NPL 1 и 2, может использоваться в качестве коммутатора 20. Сообщение Packet_In в NPL 2 может использоваться в качестве запроса на задание записей потоков.

[0023] Маршрутизаторы 41 и 42 представляют собой устройства, которые принадлежат сетям, таким как сети уровня 2/уровня 3, и передают LLDP-пакеты в заданном временном интервале.

[0024] Далее описывается различие между LLDP-пакетом, который передается посредством маршрутизатора 41/42 и стандартизирован посредством IEEE802.1ab, и LLDP-пакетом, который передается посредством коммутатора 20 в ответ на инструкцию из устройства 10 управления.

[0025] Фиг.3 иллюстрирует конфигурацию пакета протокола обнаружения канального уровня, используемого в системе связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения (LLDP-пакета, передаваемого посредством коммутатора 20 в ответ на инструкцию из устройства 10 управления). Этот пакет на фиг.3 отличается от LLDP-пакета, стандартизированного посредством IEEE802.1ab, тем, что "флаг идентификации", "идентификатор контроллера" и "DPID" добавляются в качестве дополнительных информационных элементов в дополнение к "идентификатору шасси", "идентификатору порта" и "времени существования (TTL)", которые являются обязательными информационными элементами (TLV) в единице LLDP-данных. Такое добавление информационных элементов разрешается в качестве вариантов посредством IEEE802.1ab.

[0026] "Флаг идентификации" указывает то, представляют собой или нет соответствующий передающий LLDP-порт и коммутатор цели управления устройства 10 управления. Этот информационный элемент "флаг идентификации" используется таким образом, что коммутаторы 20 могут отличать LLDP-пакеты, которые переданы посредством коммутаторов 20 в ответ на инструкцию из устройства 10 управления, от общих LLDP-пакетов.

[0027] В информационном элементе "идентификатор контроллера" сохраняется идентификатор устройства 10 управления, которое передает инструкцию для передачи LLDP-пакета. В сети с централизованным управлением, возникают случаи, когда множество устройств управления выполнено с возможностью работать координированно между собой. В таких случаях, "идентификатор контроллера" используется для идентификации устройства управления, которое передает инструкцию для передачи LLDP-пакета. Имя, адрес IP (по Интернет-протоколу) или адрес MAC (уровня управления доступом к среде) устройства управления могут использоваться в качестве "идентификатора контроллера".

[0028] Информационный элемент "DPID" в LLDP-пакете указывает идентификатор тракта передачи данных, который задается в порту коммутатора 20, который передает LLDP-пакет. Предусмотрены сети, в которых один физический коммутатор имеет множество логических коммутаторов (виртуальных коммутаторов). Посредством использования информационного элемента "DPID", можно распознавать топологию логически разделенной сети (виртуальной сети), включающей в себя не только физические коммутаторы, но также и виртуальные коммутаторы.

[0029] Далее описывается механизм, в котором коммутатор 20 проводит различие между вышеуказанными LLDP-пакетами. Фиг.4 иллюстрирует записи потоков, зарегистрированные в таблице потоков коммутатора 20. Как проиллюстрировано на фиг.4, следующие три поля ассоциированы друг с другом в каждой записи потока: условия совпадения, задающие контент, с которым сопоставляется принимаемый пакет; поле статистической информации потоков, сохраняющее, например, число пакетов, которые согласуются с условием(ями) совпадения; и инструкции, задающие контент обработки, который должен применяться к пакетам, согласующимся с условием(ями) совпадения. На фиг.4, записи потоков с более высоким приоритетом сохраняются выше в списке в таблице потоков.

[0030] Например, таблица потоков на фиг.4 включает в себя запись потока пользовательского трафика в начале. Эта запись потока служит для перенаправления пакетов, передаваемых от пользователя, подключенного к коммутатору 20. Примеры записи потока пользовательского трафика включают в себя запись потока для перенаправления общих LLDP-пакетов, передаваемых из маршрутизатора 41 или 42. Помимо этого, таблица потоков на фиг.4 включает в себя, в качестве более низкой записи, запись потока для обработки пакетов для обнаружения топологии первой сети. Эта запись потока задает контент обработки, выполняемый в LLDP-пакетах, включающих в себя вышеуказанные дополнительные информационные элементы. Например, задается информация, представляющая то, что задан тип Ethernet (зарегистрированный товарный знак) (88CC), указывающий LLDP, и что флаг идентификации "1 (=цель управления)", в качестве условий совпадения. Помимо этого, в примере на фиг.4, "перенаправление в устройство 10 управления" задается в качестве контента обработки, который должен применяться к пакетам, согласующимся с вышеуказанными условиями совпадения. Поскольку обязательные элементы, сохраненные в качестве условий совпадения в NPL 2, не включают в себя флаг идентификации в качестве дополнительного информационного элемента LLDP, флаг идентификации должен задаваться в качестве элемента, который является произвольно расширяемым посредством производителя.

[0031] Посредством задания таких двух или более записей потоков, имеющих вышеуказанные уровни приоритета, коммутатору 20 может инструктироваться перенаправлять пользовательский трафик (включающий в себя LLDP-пакет, передаваемый из маршрутизатора 41 или 42), который согласуется с записью потока пользовательского трафика, в соответствующее назначение перенаправления, а также перенаправлять LLDP-пакет (LLDP-пакет, включающий в себя дополнительные информационные элементы), передаваемый посредством коммутатора 20 в ответ на инструкцию из устройства 10 управления, в устройство 10 управления.

[0032] Далее подробно описывается работа согласно настоящему примерному варианту осуществления со ссылкой на чертежи. Фиг.5 иллюстрирует операции системы связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Как проиллюстрировано на фиг.5, во-первых, устройство 10 управления создает и задает записи потоков на фиг.4 в каждом коммутаторе 20 (этап S001 на фиг.5).

[0033] При приеме инструкции задания записей потоков, каждый коммутатор 20 регистрирует записи потоков, передаваемые из устройства 10 управления, в собственной таблице потоков (этап S002 на фиг.5).

[0034] Фиг.6 иллюстрирует операции на этапах S001 и S002 на фиг.5. Как проиллюстрировано на фиг.6, устройство 10 управления использует сообщение Flow_mod, чтобы задавать, в каждом целевом коммутаторе 20 управления, запись потока для перенаправления LLDP-пакетов, включающих в себя "1" в качестве флага идентификации, в устройство 10 управления.

[0035] Затем, устройство 10 управления передает первый пакет для обнаружения топологии сети в каждый коммутатор 20 и инструктирует каждому коммутатору 20 передавать пакет для обнаружения топологии из портов, отличных от приемного порта (этап S003 на фиг.5). В соответствии с инструкцией, каждый коммутатор 20 передает первый пакет для обнаружения топологии сети, принимаемый из устройства 10 управления, из портов, отличных от приемного порта (этап S004 на фиг.5).

[0036] Фиг.7 иллюстрирует операцию на этапе S003 на фиг.5. Как проиллюстрировано на фиг.7, устройство 10 управления использует сообщение Packet_Out для того, чтобы передавать LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), включающий в себя вышеуказанные дополнительные информационные элементы, в каждый целевой коммутатор 20 управления, с тем чтобы инструктировать каждому целевому коммутатору 20 управления передавать LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), включающий в себя вышеуказанные дополнительные информационные элементы, из портов, отличных от приемного порта.

[0037] Фиг.8 иллюстрирует операцию на этапе S004 на фиг.5. При приеме инструкции, каждый коммутатор 20 передает LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), включающий в себя вышеуказанные дополнительные информационные элементы, из каждого из целевых портов.

[0038] Когда коммутатор 20 принимает LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), включающий в себя эти дополнительные информационные элементы, коммутатор 20 передает LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), включающий в себя дополнительные информационные элементы, в устройство 10 управления в соответствии с записью потока, задаваемой на этапах S001 и S002 (S005 на фиг.5).

[0039] При приеме LLDP-пакетов (LLDP-пакетов для обнаружения топологии), включающих в себя дополнительные информационные элементы, устройство 10 управления обращается к идентификаторам контроллеров и DPID, включенным в эти дополнительные информационные элементы, определяет взаимосвязь соединений между коммутаторами 20 и устанавливает топологию (S006 на фиг.5). Например, если LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии) включает в себя идентификатор контроллера, отличающийся от идентификатора контроллера для устройства 10 управления, такой LLDP-пакет отбрасывается. Это обусловлено тем, что такой LLDP-пакет представляет собой LLDP-пакет, передаваемый из устройства 10 управления другой сети с централизованным управлением.

[0040] Фиг.9 иллюстрирует операции на этапах S005 и S006 на фиг.5. При приеме LLDP-пакета (LLDP-пакета для обнаружения топологии), включающего в себя дополнительные информационные элементы, из другого коммутатора 20, каждый коммутатор 20 передает LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), принимаемый из другого коммутатора 20, в устройство 10 управления.

[0041] Далее описывается базовый режим работы коммутатора 20, причем работа включает в себя случай, в котором коммутатор 20 принимает LLDP-пакет (LLDP-пакет для обнаружения топологии), который не включает в себя дополнительные информационные элементы.

[0042] Фиг.10 иллюстрирует операции коммутатора согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Как проиллюстрировано на фиг.10, когда коммутатор 20 принимает пакет, коммутатор 20 выполняет поиск в собственной таблице потоков на предмет записи потока, имеющей условие(я) совпадения, которое согласуется с принимаемым пакетом (этап S101 на фиг.10). В результате поиска, если коммутатор 20 не находит запись потока, имеющую условие(я) совпадения, которое согласуется с принимаемым пакетом ("Нет" на этапе S101), коммутатор 20 передает принимаемый пакет или информацию, извлеченную из принимаемого пакета, в устройство 10 управления в качестве запроса на задание записей потоков (этап S102 на фиг.10). Например, когда коммутатор 20 принимает LLDP-пакет другой сети из маршрутизатора 41, как проиллюстрировано на фиг.11, коммутатор 20 передает сообщение Packet_In в качестве запроса на задание записей потоков в устройство 10 управления, как проиллюстрировано на фиг.12.

[0043] При приеме запроса на задание записей потоков устройство 10 управления задает запись потока для коммутатора 20. Например, как проиллюстрировано на фиг.13, устройство 10 управления может задавать запись потока для перенаправления LLDP-пакета другой сети из маршрутизатора 41 в маршрутизатор 42 через коммутатор 20.

[0044] Например, при приеме запроса на задание записей потоков, устройство 10 управления может инструктировать коммутатору 20 передавать LLDP-пакет в маршрутизатор 41, как проиллюстрировано на фиг.14. Таким образом, маршрутизатор 41 рассматривает всю первую сеть в качестве одного коммутатора.

[0045] Напротив, если, на этапе S101 на фиг.10, коммутатор 20 находит запись потока, имеющую условие(я) совпадения, которое согласуется с принимаемым пакетом ("Да" на этапе S101), и если запись потока представляет собой запись потока для обработки пакета для обнаружения топологии, проиллюстрированного на фиг.4 ("Да" на этапе S103), коммутатор 20 передает принимаемый пакет (LLDP-пакет, передаваемый в ответ на инструкцию из устройства 10 управления) в устройство 10 управления, в соответствии с записью потока для обработки пакета для обнаружения топологии, проиллюстрированного на фиг.4 (этап S104). Это соответствует операции, описанной со ссылкой на фиг.9.

[0046] Помимо этого, на этапе S103, если коммутатор 20 определяет то, что запись потока не представляет собой запись потока для обработки пакета для обнаружения топологии, проиллюстрированного на фиг.4 ("Нет" на этапе S103), а именно, если принимаемый пакет согласуется с записью потока пользовательского трафика, коммутатор 20 обрабатывает пакет в соответствии с инструкцией, заданной в согласующейся записи потока. Например, в качестве операции на этапе S105 на фиг.10, если устройство 10 управления уже задало запись потока для перенаправления LLDP-пакета другой сети в маршрутизатор 42 и т.п., LLDP-пакет другой сети передается в маршрутизатор 42 в соответствии с записью потока.

[0047] Как описано выше, согласно настоящему примерному варианту осуществления, каждый коммутатор 20 может отличать LLDP-пакеты для обнаружения топологии собственной сети (первой сети), передаваемые из устройства 10 управления в каждый коммутатор 20, от LLDP-пакетов, протекающих в качестве пользовательского трафика, и может передавать пакеты в устройство 10 управления.

[0048] Второй примерный вариант осуществления

В вышеуказанном первом примерном варианте осуществления, флаг идентификации, сохраненный в качестве дополнительного информационного элемента LLDP-пакета, используется в качестве условия совпадения в записи потока, задаваемой в коммутаторе 20. Помимо этого, на основе флага идентификации, каждый коммутатор 20 идентифицирует LLDP-пакет для обнаружения топологии собственной сети (первой сети), передаваемый из устройства 10 управления в коммутатор. Далее поясняется второй примерный вариант осуществления настоящего изобретения. Второй примерный вариант осуществления позволяет добиваться эквивалентных преимуществ без использования вышеуказанного флага идентификации в качестве условия совпадения записи потока, задаваемой в коммутаторе 20. Поскольку только записи потоков, задаваемые посредством устройства 10 управления в каждом коммутаторе 20, отличаются между первым и вторым примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, нижеприведенное описание приводится с акцентом на отличие.

[0049] Фиг.15 иллюстрирует записи потоков, задаваемые в коммутаторе посредством устройства управления в системе связи согласно второму примерному варианту осуществления настоящего изобретения. В отличие от записей потоков на фиг.4, запись потока для перенаправления LLDP-пакета для обнаружения топологии в устройство 10 управления перечислена в начале в таблице потоков на фиг.15, а ниже перечислена запись потока для обработки трафика отдельного пользователя.

[0050] Даже когда задаются вышеуказанные записи потоков, LLDP-пакеты для обнаружения топологии, включающие в себя LLDP-пакеты, передаваемые из маршрутизатора 41 или 42, перенаправляются в устройство 10 управления. Тем не менее, как описано со ссылкой на фиг.3, LLDP-пакет, передаваемый из коммутатора 20 в ответ на инструкцию из устройства 10 управления, включает в себя дополнительные информационные элементы (TLV), устройство 10 управления может отличать LLDP-пакеты от LLDP-пакетов, передаваемых из маршрутизатора 41 или 42.

[0051] Таким образом, согласно настоящему примерному варианту осуществления, устройство 10 управления, которое также работает в качестве устройства управления топологией, также может распознавать топологию сети, сконфигурированную посредством коммутаторов 20. Помимо этого, поскольку устройство 10 управления может отличать LLDP-пакеты от LLDP-пакетов, передаваемых из маршрутизатора 41 или 42, устройство 10 управления может инструктировать коммутатору 20 перенаправлять пакет в предварительно определенное назначение, как проиллюстрировано на фиг.13, или передавать LLDP-пакет, как проиллюстрировано на фиг.14.

[0052] Помимо этого, согласно настоящему примерному варианту осуществления, каждый коммутатор 20 не должен проверять значения дополнительных информационных элементов в LLDP-пакете. Таким образом, по сравнению с первым примерным вариантом осуществления, коммутаторы, которые являются более совместимыми с техническими требованиями в NPL 2, могут использоваться, что считается преимуществом. Помимо этого, меньшее влияние оказывается на производительность перенаправления каждого коммутатора 20, что считается преимуществом.

[0053] Таким образом, хотя описаны примерные варианты осуществления настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено этим. Дополнительные изменения, замены или корректировки могут вноситься без отступления от базовой технической идеи настоящего изобретения. Например, конфигурации сетей и элементов, проиллюстрированных на чертежах, используются только в качестве примеров для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения. А именно, настоящее изобретение не ограничено конфигурациями, проиллюстрированными на чертежах.

[0054] Например, в то время как LLDP-пакеты используются в качестве пакетов протокола обнаружения канального уровня первой сети в вышеуказанных примерных вариантах осуществления, могут использоваться другие пакеты.

[0055] В завершение, обобщаются надлежащие режимы настоящего изобретения.

Режим 1

(См. систему связи согласно вышеуказанному первому аспекту)

Режим 2

Система связи согласно режиму 1,

- в которой каждый пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети представляет собой пакет, включающий в себя предварительно определенные информационные элементы в дополнение к информационным элементам, включенным в пакет протокола обнаружения канального уровня второй сети.

Режим 3

Система связи согласно режиму 1 или 2,

- в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя идентификатор (DPID), уникально присвоенный физическому коммутатору и виртуальному коммутатору; и

- при этом устройство управления топологией управляет топологией сети, в которую включены физический коммутатор и виртуальный коммутатор.

Режим 4

Система связи согласно любому из режимов 1-3,

- в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя информацию, представляющую то, представляют собой или нет порт(ы) соответствующего одного из коммутаторов цель управления устройства управления; и

- при этом устройство управления инструктирует каждому из коммутаторов отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети на основе информации относительно порта(ов).

Режим 5

Система связи согласно любому из режимов 1-4,

- в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя информацию (идентификатор контроллера) относительно устройства управления, которое управляет каждым из коммутаторов; и

- при этом устройство управления топологией выбирает пакет, используемый для управления топологией сети, на основе информации относительно устройства управления.

Режим 6

Система связи согласно любому из режимов 1-5,

- в которой, вместо управляющей информации для инструктирования каждому из коммутаторов отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку, устройство управления задает управляющую информацию, которая инструктирует каждому из коммутаторов перенаправлять пакет протокола обнаружения канального уровня в предварительно определенное устройство управления топологией;

- при этом устройство управления топологией определяет то, исходит пакет протокола обнаружения канального уровня из первой или второй сети, и управляет топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов.

Режим 7

Система связи согласно любому из режимов 1-6,

- в которой устройство управления служит в качестве устройства управления топологией.

Режим 8

Система связи согласно любому из режимов 1-7,

- в которой устройство управления инструктирует группе коммутаторов передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети.

Режим 9

(См. устройство управления согласно вышеуказанному второму аспекту)

Режим 10

(См. способ управления топологией сети согласно вышеуказанному третьему аспекту),

Режимы 9 и 10 могут быть расширены аналогично тому, как режим 1 расширен до режимов 2-8.

[0056] Раскрытие сущности каждого из вышеуказанных PTL и NPL содержится в данном документе по ссылке на них. Модификации и корректировки примерных вариантов осуществления и примеров являются возможными в пределах объема полного раскрытия сущности (включающего в себя формулу изобретения) настоящего изобретения и на основе базовой технической идеи настоящего изобретения. Помимо этого, различные комбинации и варианты выбора различных раскрытых элементов (включающих в себя элементы в каждом пункте формулы изобретения, в примерных вариантах осуществления, в примерах, на чертежах и т.д.) являются возможными в пределах объема формулы изобретения настоящего изобретения. А именно, настоящее изобретение, конечно, включает в себя различные изменения и модификации, которые могут вноситься специалистами в данной области техники согласно полному раскрытию сущности, включающему в себя формулу изобретения и техническую идею. В частности, настоящее описание раскрывает диапазоны числовых значений. Тем не менее, даже если описание конкретно не раскрывает произвольные числовые значения или небольшие диапазоны, включенные в диапазоны, эти значения и диапазоны должны считаться конкретно раскрытыми.

Список номеров ссылок

[0057] 10 - устройство управления

20, 20A, 20B - коммутатор

41, 42 - маршрутизатор

60 - устройство управления топологией

Изобретение относится к системе связи. Технический результат - возможность отличать пакеты протокола обнаружения канального уровня (LLDP-пакеты) для обнаружения топологии сети с централизованным управлением от LLDP-пакетов, протекающих в сеть в качестве пользовательского трафика. Для этого система связи включает в себя: устройство управления, выполненное с возможностью задавать управляющую информацию, которая инструктирует каждому целевому коммутатору управления отличать LLDP-пакет первой сети от LLDP-пакета второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом целевом коммутаторе управления; группу коммутаторов, каждый из которых выполнен с возможностью передавать LLDP-пакет первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства управления; и устройство управления топологией, выполненное с возможностью управлять топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в LLDP-пакет первой сети, принимаемый от каждого из коммутаторов. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Система связи, содержащая:
устройство управления, выполненное с возможностью задавать управляющую информацию, которая инструктирует каждому коммутатору, являющемуся объектом управления, отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом коммутаторе, являющемся объектом управления;
группу коммутаторов, каждый из которых выполнен с возможностью передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства управления; и
устройство управления топологией, выполненное с возможностью управлять топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый от каждого из коммутаторов.

2. Система связи по п. 1, в которой каждый пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети представляет собой пакет, включающий в себя предварительно определенные информационные элементы в дополнение к информационным элементам, включенным в пакет протокола обнаружения канального уровня второй сети.

3. Система связи по п. 2,
в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя идентификатор, уникально присвоенный физическому коммутатору и виртуальному коммутатору; и
при этом устройство управления топологией управляет топологией сети, в которую включены физический коммутатор и виртуальный коммутатор.

4. Система связи по п. 2 или 3,
в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя информацию, представляющую то, является или нет порт(ы) соответствующего одного из коммутаторов объектом управления устройства управления; и
при этом устройство управления инструктирует каждому из коммутаторов отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети на основе упомянутой информации относительно порта.

5. Система связи по любому из пп. 2 или 3,
в которой предварительно определенные информационные элементы включают в себя информацию относительно устройства управления, которое управляет каждым из коммутаторов; и
при этом устройство управления топологией выбирает пакет, используемый для управления топологией сети, на основе упомянутой информации относительно устройства управления.

6. Система связи по любому из пп. 1-3,
в которой вместо управляющей информации для инструктирования каждому из коммутаторов необходимо отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку, причем устройство управления задает управляющую информацию, которая инструктирует каждому из коммутаторов перенаправлять пакет протокола обнаружения канального уровня в предварительно определенное устройство управления топологией;
при этом устройство управления топологией определяет то, что исходит пакет протокола обнаружения канального уровня из первой или второй сети, и управляет топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов.

7. Система связи по любому из пп. 1-3, в которой устройство управления служит в качестве устройства управления топологией.

8. Система связи по любому из пп. 1-3, в которой устройство управления инструктирует группе коммутаторов передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети.

9. Устройство управления, содержащее:
модуль задания управляющей информации, выполненный с возможностью задавать управляющую информацию, которая инструктирует каждому коммутатору в группе коммутаторов, являющихся объектом управления, отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом коммутаторе, являющемся объектом управления;
при этом устройство управления инструктирует группе коммутаторов передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией; и
при этом устройство управления инструктирует предварительно определенному устройству управления топологией управлять топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый от каждого из коммутаторов.

10. Способ управления топологией сети, содержащий этапы, на которых:
задают управляющую информацию, которая инструктирует каждому коммутатору в группе коммутаторов, являющихся объектом управления, отличать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети от пакета протокола обнаружения канального уровня второй сети, отличающейся от первой сети, и выполнять соответствующую предварительно определенную обработку в каждом коммутаторе, являющемся объектом управления;
инструктируют коммутаторам передавать пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети в предварительно определенное устройство управления топологией в соответствии с управляющей информацией, задаваемой посредством устройства управления; и
управляют топологией сети, сконфигурированной посредством группы коммутаторов, на основе информации, включенной в пакет протокола обнаружения канального уровня первой сети, принимаемый от каждого из коммутаторов.