CN102792645A - 信息系统、控制设备、管理虚拟网络的方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种信息系统、控制设备、管理虚拟网络的方法以及程序，从而在不在虚拟网络中引起流的情况下，可以识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络。所述信息系统包括：多个转发节点，具有分组处理单元，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理；以及控制设备，通过在所述转发节点中设置处理规则，使所述多个转发节点作为虚拟网络操作。所述控制设备具有：虚拟网络路径信息存储单元，存储所述虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系；以及虚拟网络控制单元，通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
Description
对相关申请的引用
本申请基于并要求2010年3月24日递交的日本专利申请No.2010-068900的优先权，其公开内容被全部并入于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种信息系统、控制设备和管理虚拟网络的方法以及程序，具体涉及提供虚拟网络的信息系统、控制服务器、管理虚拟网络的方法以及程序。
背景技术
可编程流交换机的概念目前正受到关注，通过所述可编程流交换机，分离在诸如交换机路由器等网络设备(如，交换路由器)中实现的流控制功能(控制平面)，并且控制服务器对包括流控制功能、计算机和存储器在内的网络执行集成控制。
如非专利文献1和2所公开的，提出了被称为OpenFlow的技术，作为可编程流交换机。在OpenFlow中，通信被看作端到端的流，并且以流为单位执行路径控制、故障恢复、负载平衡和优化。充当转发节点的OpenFlow交换机经由用于与OpenFlow控制器通信的安全通道，根据流表来操作，OpenFlow控制器针对流表规定了适当的添加或重写。针对每个流，流表中存在以下各项的定义：参照分组首部的规则集(FlowKey、匹配键)、定义处理内容的动作(动作)、以及流统计信息(Stats)(参照图12)。
图13示出了在非专利文献2中定义的动作名称以及动作内容的示例。输出是向指定端口(接口)输出分组的动作。从SET_VLAN_VID到SET_TP_DST是修改分组首部的字段的动作。
例如，当接收到第一分组时，OpenFlow交换机从流表中搜索规则(FlowKey)与接收到的分组的首部信息相匹配的表项。作为搜索的结果，在找到与接收到的分组相匹配的表项的情况下，OpenFlow交换机针对接收到的分组，执行所考察表项的动作字段中描述的处理内容。另一方面，作为搜索的结果，在未找到与接收到的分组相匹配的表项的情况下，OpenFlow交换机经由安全通道向OpenFlow控制器发送接收到的分组，请求基于接收到的分组的源和目的地来确定分组路径，接收使之实现的流表项，并更新流表。
参考文献列表
非专利文献
[非专利文献1]
Nick McKeown，and 7others，“OpenFlow：Enabling Innovation inCampus Networks”，[online]，[search conducted February 26，2010]，Internet<URL：http://www.openflowswitch.org//documents/openfIow-wp-latest.pdf>
[非专利文献2]
“OpenFlow Switch Specification”Version 0.9.0(Wire Protocol 0x98)[search conducted February 26，2010]Internet URL：http://www.openflowswitch.org/documents/openfIow-spec-vO.9.0.pdf>
发明内容
技术问题
上述非专利文献1和2的全部公开被并入此处作为参考。根据本发明人，给出以下分析。采用上述非专利文献1和2中描述的技术，在图5的下半部分所示的转发节点20至24充当路由器、负载平衡器和层2交换机的情况下，通过设置流表项，可以构建同一附图的上半部分所示的虚拟网络。图5的上半部分示出了一个虚拟网络，但是通过根据上述非专利文献1和2中描述的技术，根据相应的分组内容来设置适当的流表项，可以构建分离的重叠的虚拟网络。
然而，在上述非专利文献1和2中描述的技术中，即使检测到某个转发节点的状态改变(如，故障)，也存在以下问题：这局限于对实际物理拓扑进行修改并对附随的流表项进行重新设置，并且不可能识别出此后将受到影响的虚拟网络。例如，在图5的下半部分中的转发节点22和转发节点23间的链路被打断的情况下，可以理解物理拓扑修改，但难以区分哪个虚拟网络受该改变的影响。结果，不可能向尝试从外部网络接入服务器#1和服务器#2的用户提供正确的信息，如，哪个虚拟网络受该故障的影响。
此外，可以考虑通过周期性地在虚拟网络中产生流来识别虚拟网络中的故障等的方法，但存在以下问题：该方法不仅使额外的流表项要被保持在相应的转发节点中，还增加了负载。
鉴于上述情形，做出了本发明，并且本发明提供了一种信息系统、控制设备、管理虚拟网络的方法、以及程序，从而在不在虚拟网络中引起流的情况下，识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
解决问题的技术方案
根据本发明的第一方面，提供了一种信息系统，包括：多个转发节点，具有分组处理单元，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理；以及控制设备，通过在所述转发节点中设置处理规则，使所述多个转发节点作为虚拟网络操作。所述控制设备包括：虚拟网络路径信息存储单元，存储所述虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系；以及虚拟网络控制单元，通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
根据本发明的第二方面，提供了一种控制设备，连接至具有分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理。所述控制设备包括：虚拟网络控制单元，通过在所述转发节点中设置处理规则，使所述多个转发节点作为虚拟网络操作；以及虚拟网络路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径与所述虚拟网络之间的对应关系；其中，通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
根据本发明的第三方面，提供了一种管理虚拟网络的方法，其中，控制设备连接至具有分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理，并且所述控制设备具有虚拟网络路径信息存储单元，所述虚拟网络路径信息存储单元存储虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系，所述虚拟网络是通过在所述转发节点中设置处理规则来实现的。所述控制设备包括执行：从所述多个转发节点中任一转发节点接收所考察的转发节点的状态改变的通知的步骤，以及通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元来识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络的步骤。本方法与被称为控制设备的具体装置相关联，所述控制设备根据来自转发节点的请求来设置处理规则。
根据本发明的第四方面，提供了一种在配置控制设备的计算机上执行的程序。所述控制设备连接至具有分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理；并且所述控制设备包括虚拟网络路径信息存储单元，所述虚拟网络路径信息存储单元存储虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系，所述虚拟网络是通过在所述转发节点中设置处理规则来实现的，所述程序执行：从所述多个转发节点中任一转发节点接收所考察的转发节点的状态改变的通知的处理；以及通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元来识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络的处理。应注意的是：所述程序能够记录在计算机可读存储介质上。即，本发明能够被实现为计算机程序产品。
本发明的有益效果
根据本发明，可以在不在虚拟网络中引起流的情况下，识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络。其原因在于，本发明被配置为：控制设备存储虚拟网络和由转发节点配置的转发路径之间的对应关系，以使得能够通过来自转发节点的状态改变的通知来识别受影响的虚拟网络。
附图说明
图1是用于描述本发明的概况的图；
图2是示出了本发明的第一示例实施例的配置的图；
图3是示出了本发明的第一示例实施例中的转发节点的配置的框图；
图4是示出了本发明的第一示例实施例中的控制设备的配置的框图；
图5是由图1的配置提供的虚拟网络的示例；
图6是用于描述在本发明的第一示例实施例的控制设备的虚拟网络标识信息存储单元中存储的信息的图；
图7是用于描述在本发明的第一示例实施例的控制设备的虚拟网络路径信息存储单元中存储的信息的图；
图8是用于描述在本发明的第一示例实施例的控制设备的物理拓扑信息存储单元中存储的信息的图；
图9是表示本发明的第一示例实施例的操作的顺序图；
图10是物理拓扑中的故障发生位置与虚拟网络中的故障发生位置之间的对应关系的示例；
图11是示出了本发明的第三示例实施例中的控制设备的配置的图；
图12是表示在非专利文献1和2的OpenFlow交换机的流表中设置的表项的配置的图；以及
图13是示出了非专利文献2中描述的动作名称和动作内容的图。
具体实施方式
首先，给出对本发明的概况的描述。如下附至该概况的附图参考标记仅仅是用于辅助理解的示例，并非意在将本发明限制于所示附图的方式。如图1所示，根据本发明的信息系统被配置为包括：多个转发节点(图1中的20至24)，通过使用与接收到的分组相符合的处理规则，对接收到的分组执行处理；以及控制设备(图1中的30)，通过在转发节点中设置处理规则，使多个转发节点作为虚拟网络操作。
控制设备(图1中的30)具有虚拟网络路径信息存储单元(图1中的313)，用于存储虚拟网络与由转发节点配置的转发路径之间的对应关系；以及虚拟网络控制单元(图1中的301)，用于通过参照虚拟网络的路径与转发节点所配置的转发路径之间的对应关系，识别受多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
在从任一转发节点(例如，图1中的22)接收到在与另一转发节点的链路中发生了故障的通知的情况下，控制设备(图1中的30)从虚拟网络路径信息存储单元中识别与包括发生了故障的链路在内的转发路径相关联的虚拟网络。在管理虚拟网络时以及在向使用虚拟网络的用户给出通知时，使用如此识别的虚拟网络的信息。应注意的是：根据其内容，可以使用非专利文献2的“5.5对称消息”下的回应协议或者LLDP(链路层发现协议)作为获得转发节点的状态信息的方法。
(第一示例实施例)
下面，参照附图，关于本发明的第一示例实施例给出详细描述。图2是表示本发明的第一示例实施例的配置的图。图2示出了多个转发节点20至24以及控制设备30，所述多个转发节点20至24具有分组处理单元，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，对接收到的分组执行处理，所述控制设备30通过经由专用通道在转发节点20至24中的每个转发节点中设置处理规则，使多个转发节点20至24作为虚拟网络操作。
图3是示出了表示上述转发节点20的配置的框图。图3示出了转发节点的配置，所述转发节点具有：消息处理单元201，与上述控制设备30执行通信；以及分组处理单元203，从存储在流表202中的流表项(处理规则)选择与接收到的分组相符合的流表项(处理规则)，以执行分组处理。此外，分组处理单元203根据来自控制设备30的指令，在流表202中执行对在控制设备30中创建的流表项(处理规则)进行注册的操作。
消息处理单元201在任意时刻(如，从控制设备30接收到请求时)，向控制设备30给出其自身设备状态的通知。
应注意的是：如在非专利文献1和2中那样，上述转发节点20至24还可由OpenFlow交换机来实现。
图4是示出了控制设备30的配置的框图。图4示出了具有虚拟网络控制单元301、路径控制单元302、转发节点控制单元303以及存储设备31的配置，所述存储设备31充当用于存储稍后描述的信息的存储单元。
在控制设备30的存储设备31中提供虚拟网络配置信息存储单元311、虚拟网络标识信息存储单元312、虚拟网络路径信息存储单元313、物理拓扑信息存储单元314、转发路径信息存储单元315以及转发节点信息存储单元316。
虚拟网络配置信息存储单元311由描述虚拟网络中节点(虚拟节点)间连接关系的表等来配置。例如，该类型的虚拟网络配置信息存储单元311可以由针对每个虚拟网络存储了图5的上半部分的虚拟网络中的虚拟路由器10、虚拟负载平衡器11、虚拟L2交换机12以及服务器13和14间连接关系(虚拟接口的连接关系)的表来实现。此外，使用从该虚拟网络配置信息存储单元311读取的信息，可以向用户提供在图5的上半部分中示例的网络的配置。
虚拟网络标识信息存储单元312由存储了转发节点20至24中的哪个转发节点的哪个物理接口对应于上述虚拟网络中每个虚拟网络的虚拟节点及其虚拟接口的表来配置。图6示出了用作虚拟网络标识信息存储单元312的表的示例，并且可以从左侧字段中的物理节点信息获得虚拟网络、虚拟节点和虚拟接口。
虚拟网络路径信息存储单元313由在虚拟网络中关于连接至外部网络或服务器#1和#2的虚拟节点的所有组合来关联根据转发节点20至24的转发路径的表等来配置。图7示出了用作虚拟网络路径信息存储单元313的表的示例，描述了根据转发节点20至24的哪个转发路径对应于事先在作为虚拟网络端点的虚拟路由器10、虚拟服务器13和虚拟服务器14间设置的路径(虚拟网络中的路径)。例如，以图7中虚拟网络1的虚拟路由器10的虚拟接口1作为起点并以虚拟服务器13的虚拟接口1作为终点的虚拟网络上的路径对应于图7和图8中的路径1。
应注意的是，可以通过以下方法来获取根据转发节点20至24的转发路径与上述虚拟网络中的路径的对应关系：参照虚拟网络标识信息存储单元312以获得分别与作为虚拟网络端点的虚拟节点相对应的物理节点的信息，并向路径控制单元302传递其物理节点信息，以获得使用转发节点20至24创建的路径的信息。
物理拓扑信息存储单元314由表示转发节点20至24的连接关系(网络拓扑/物理拓扑信息)的表等来配置。
转发路径信息存储单元315由存储了使用在物理拓扑信息存储单元314中存储的物理拓扑信息创建的路径信息的表等来实现。图8示出了用作转发路径信息存储单元315的表的示例，并且针对每个转发路径，存在对作为端点的转发节点以及位于中继位置的转发节点的相应物理端口(物理接口)的连接关系的描述。应注意的是：取代转发节点的相应物理端口(物理接口)的连接关系，还可以向转发节点间的链路给出相应的标识符，并且还可以用这些链路标识符来表示转发路径。
例如，路径1是以转发节点20的物理端口#1和转发节点23的物理端口#3为端点的分组的路径，并且从转发节点20的物理端口#1输入的分组从转发节点20的物理端口#3输出，并输入至转发节点22的物理端口#1。以下，转发以相同的方式发生在转发节点之间，并且在输入至转发节点23的物理端口#2之后，分组最终从转发节点23的物理端口#3输出。
应注意的是：在本示例实施例中，只要物理拓扑信息存储单元314中存在端节点信息字段的转发节点和物理端口，就存储转发路径信息存储单元315中存储的路径信息。还可以使用仅在预定时间内作为高速缓存来存储该路径信息的模式。
转发节点信息存储单元316由存储了转发节点20至24中每个转发节点的配置和状态信息的表等来实现。
虚拟网络控制单元301除了基于虚拟网络配置信息存储单元311向虚拟网络的用户或管理员提供虚拟网络配置信息以外，还接收虚拟网络的配置改变请求。
虚拟网络控制单元301参照虚拟网络标识信息存储单元312，以获得与作为虚拟网络端点的虚拟节点间的路径相对应的根据转发节点20至24的路径信息，并在虚拟网络路径信息存储单元313注册路径信息。此外，当从路径控制单元302接收到转发路径发生了改变的通知时，虚拟网络控制单元301在虚拟网络路径信息存储单元313的表中搜索，并识别受影响的虚拟网络。
路径控制单元302参照物理拓扑信息存储单元31中存储的物理网络拓扑信息，计算任意两个转发节点间的转发路径，并将其存储在转发路径信息存储单元315中。
当从转发节点控制单元303接收到转发节点的状态已经改变的通知(状态改变通知)时，路径控制单元302更新物理拓扑信息存储单元314的物理网络拓扑信息。路径控制单元302基于更新后的物理网络拓扑信息，重新计算用于向目的地转发分组的转发路径，并将其存储在转发路径信息存储单元315中。
应注意的是：在本示例实施例中，关于相应转发路径的计算，使用迪杰斯特拉方法等来计算最短跳转发路径。因此，根据来自转发节点的状态改变通知，当物理网络拓扑信息发生改变时，转发路径可能发生改变。在该情况下，路径控制单元302向虚拟网络控制单元301给出转发路径发生了改变的通知。
当从路径控制单元302接收到转发路径时，转发节点控制单元303参照转发节点信息存储单元316，创建实现所创建的转发路径的流表项(处理规则)，并关于转发节点20至24对其进行设置(发送)。
转发节点控制单元303从转发节点20至24接收转发节点和物理端口配置信息和状态信息，将这些配置信息和状态信息存储在转发节点信息存储单元316中，并向路径控制单元302给出通知。例如，当从转发节点接收到关于物理端口的链路中断通知时，转发节点控制单元303向路径转发单元302给出关于所考察的转发节点的物理端口存在链路中断的通知。这样，转发节点控制单元303具有检测转发节点20至24故障的发生和恢复并向路径控制单元302给出通知的功能。
应注意的是：如上所述的控制设备30可由将上述相应功能添加至非专利文献1和2的OpenFlow控制器的配置来实现。
此外，图4中所示的控制设备30的相应部件(处理装置)还可由计算机程序来实现，所述计算机程序使用上述存储设备31的信息，使相应处理在形成控制设备30的计算机中被执行。
下面，参照附图，关于本示例实施例的操作给出详细描述。图9是表示本发明的第一示例实施例的操作的序列图。如图9所示，当某个转发节点#1检测到状态改变(如，物理端口链路联通和链路中断)或者与控制设备30的通信断开时，向控制设备30的转发节点控制单元303给出转发节点的状态发生了改变的通知(步骤S001：“转发节点状态改变通知”)。应注意的是：可以通过控制设备30的转发节点控制单元303检测与转发节点的通信已被断开，来检测由于与控制设备30的通信断开引起的状态改变。
此处，给出在图10的下半部分的转发节点22和转发节点23间的链路中发生了故障的描述。在该情况下，例如，转发节点22向控制设备30的转发节点控制单元303给出如下通知：存在端口链路中断(物理端口#2)。
接收到该通知的控制设备30的转发节点控制单元303基于接收到的对转发节点的状态改变的通知，更新转发节点信息存储单元316中存储的物理节点信息，并向路径控制单元302转发对转发节点的状态改变的通知(步骤S002)。
作为更新的结果，转发节点信息存储单元316的物理端口#2的状态被更新为断开状态。
转发控制单元302基于接收到的对转发节点的状态改变的通知，更新物理拓扑信息存储单元314中存储的物理拓扑信息。此外，路径控制单元302基于更新后的物理拓扑信息，对受物理拓扑信息更新影响的路径执行路径重新计算，并更新转发路径信息存储单元315中存储的路径信息。
可以通过从转发路径信息存储单元315中存储的路径信息(图8)中的中继节点信息字段搜索包括已存在状态改变的转发节点及其物理端口在内的路径，来识别已受到影响的路径。例如，如果存在对图10中转发节点22的物理端口#2的端口链路中断的通知，当从转发路径信息存储单元315中存储的路径信息(图8)中的中继节点信息字段搜索包括转发节点22的物理端口#2的路径时，提取路径1(断线)和路径3(虚线)。
在针对受物理拓扑信息的更新影响的路径已不可能重新计算路径的情况下，以及在作为重新计算的结果，路径发生了改变的情况下，路径控制单元302向虚拟网络控制单元301给出对改变了的路径信息的通知(步骤S003)。
例如，关于图10的路径1(断线)和路径3(虚线)，在作为执行路径重新计算的结果计算出不存在备选路径的情况下，路径控制单元302确定关于路径1和路径3存在故障(断开状态)，并向虚拟网络控制单元301给出路径1(断线)和路径3(虚线)已发生故障(断开状态)的通知。
此外，作为针对图10的路径1(断线)和路径3(虚线)执行路径重新计算的结果，例如关于路径1(断线)，在计算出由转发节点20、转发节点21和转发节点23组成的备选路径的情况下，路径控制单元302向虚拟网络控制单元301给出路径1(断线)已改变为由转发节点20、转发节点21和转发节点23组成的备选路径的通知。
接收到通知的虚拟网络控制单元301参照虚拟网络路径信息存储单元313中存储的表(图7)，并识别与改变所产生的路径相关的虚拟网络、虚拟节点和虚拟接口(步骤S004)。
在关于图10所示的虚拟网络配置的描述中，通过从路径控制单元302接收路径1和路径3已发生改变的通知，虚拟网络控制单元301从虚拟网络路径信息存储单元313中存储的表(图7)中识别出：作为影响路径1和路径3的虚拟网络路径，虚拟网络1中虚拟路由器10的虚拟接口1和虚拟服务器13的虚拟接口1间的路径以及虚拟网络1的虚拟服务器13的虚拟接口1和虚拟服务器14的虚拟接口1间的路径发生了改变。
此外，虚拟网络控制单元301更新虚拟网络配置信息存储单元311中存储的虚拟网络配置信息中的虚拟端口和虚拟节点状态(步骤S005)。例如，在路径1和路径3因上述转发节点22的物理端口#2中的端口链路中断发生故障并且不可能计算备选路径的情况下，可以使用已更新的虚拟网络配置信息存储单元311的内容向用户呈现，如图10的上半部分所示。
如上所述，根据本示例实施例，可以识别受物理网络中发生的故障影响的虚拟网络，并且还可以在虚拟网络内识别转发节点间的哪个链路受到影响并将其呈现给用户。
其原因在于，配置为：提供虚拟网络路径信息存储单元，所述虚拟网络路径信息存储单元存储转发节点所配置的转发路径和转发路径所提供的虚拟网络间的对应关系；并且使得能够在不实际等待分组转发的情况下识别虚拟网络中的故障和恢复。
在本示例实施例中，存在以下优势：与通过基于虚拟网络发送测试分组等来以通信故障的发生识别虚拟网络中的故障的方法相比，高速处理是可能的。其原因在于：使用了可以通过基于物理拓扑而搜索路径来识别虚拟网络的配置，而不是通过发送大量测试分组并识别虚拟网络来识别虚拟网络。
(第二示例实施例)
下面，关于本发明的第二示例实施例给出描述，本发明的第二示例能够以与第一示例实施例近似相同的配置来实现。在第一示例实施例中，给出了以下描述：根据转发节点20至24的转发路径与要在图4的控制设备30的虚拟网络路径信息存储单元313中存储的、将作为虚拟网络中端点的虚拟节点组合的相应路径相关联。与此相反，在第二示例实施例中，当在虚拟网络中产生通信时，虚拟网络控制单元301获得与位于虚拟网络中通信的起点和终点的虚拟节点相对应的转发节点间的路径的信息，并将所获得的路径信息与要在虚拟网络路径信息存储单元313存储的虚拟网络路径信息相关联。
如果不再存在使用虚拟网络中的路径的通信(通信已经完成)或者由于经过了某一固定时间而发生了超时，本示例实施例中的虚拟网络控制单元301从虚拟网络路径信息存储单元313中删除与所完成的通信相对应的路径信息和虚拟网络路径信息。
如上所述，在本发明的第二示例实施例中，在不使用虚拟网络中的路径的情况下，可能存在以下情况：不可能识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络，但由于虚拟网络路径信息存储单元313中保持更少的表项，可以加速指定虚拟网络的处理。
(第三示例实施例)
下面，关于本发明的第三实施例给出描述，在本发明的第三实施例中向第一示例实施例的控制设备30的配置添加了修改。图11是表示本发明的第三示例实施例的控制设备的配置的框图。
图11示出了控制设备30a的配置，其中，从图4的控制设备30的配置中省去了虚拟网络配置信息存储单元311和转发节点信息存储单元316。
图11的控制设备30a能够类似于第一和第二示例实施例操作，并且能够通过向另一个信息处理设备发送受转发节点的状态改变影响的虚拟网络的信息，来实现与上述第一和第二示例实施例相似的效果。
以上给出了对本发明的优选示例实施例的描述，但本发明不限于上述示例实施例，并且可以在不背离本发明基本技术构思的范围内添加进一步的修改、替换和调整。
例如，在上述示例实施例中，给出了虚拟网络路径信息存储单元313和转发路径信息存储单元315各自分开的描述，但还可以使用将两个合并的配置。
在上述示例实施例中，给出了设置如图5中的示例所示的、具有路径1至3的一个虚拟网络的描述，但是除此之外，还可以根据与设置多个虚拟网络的情况类似的过程，识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
此外，虽然在上述第一示例实施例中省去了描述，作为执行重新计算受转发节点的状态改变影响的路径的结果，在可以计算备选路径的情况下，可以在虚拟网络配置信息存储单元311中反映该事实，以向用户通知已切换至所考察的备选路径这一事实以及由切换至备选路径引起的效果。
应注意的是：上述非专利文献的各个公开并入于此作为参考。可以在本发明的整个公开的范围(包括权利要求书的范围)内并且还基于其基本技术构思，对示例实施例进行修改和调整。此外，可以在本发明的权利要求书的范围内，对各种公开的元素进行多种多样的组合和选择。即，本发明显而易见地包括本领域技术人员根据包括权利要求书的范围在内的整个公开以及根据其技术构思能够想到的每种变形和修改。
最后，总结本发明的优选方式。
(第一方式)
(参照根据上述第一方面的信息系统)。
(第二方式)
关于根据第一方式的信息系统，其中，所述控制设备还包括：转发路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径中每个转发节点的物理接口的连接关系；并且所述虚拟网络控制单元通过参照所述转发路径信息存储单元，来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径，并通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元来识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
(第三方式)
关于根据第一或第二方式的信息系统，其中，所述控制设备还包括：物理拓扑信息存储单元，存储表示所述转发节点的连接关系的物理拓扑信息；以及路径控制单元，通过参照所述物理拓扑信息，来计算任意转发节点间的路径；并且其中所述路径控制单元基于从所述转发节点接收的状态改变的内容来更新所述物理拓扑信息，此外基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，并且作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，使所述虚拟网络控制单元识别所述虚拟网络。
(第四方式)
关于根据第三方式的信息系统，其中，所述控制设备还包括：虚拟网络标识信息存储单元，将所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口相关联；并且当在所述虚拟网络中发生通信时，所述虚拟网络控制单元参照所述虚拟网络标识信息存储单元，以分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；并且使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
(第五方式)
关于根据第一至第四方式的信息系统，其中，所述虚拟网络控制单元在通信完成时或经过了规定时间时，从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项。
(第六方式)
关于根据第一至第五方式的信息系统，其中，虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且所述虚拟网络控制单元识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络中的路径。
(第七方式)
(参照根据上述第二方面的控制设备。)
(第八方式)
关于根据第七方式的控制设备，还包括：转发路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径中相应转发节点的物理接口的连接关系；其中通过参照所述转发路径信息存储单元，来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径，通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
(第九方式)
关于根据第七或第八方式的控制设备，还包括：物理拓扑信息存储单元，存储表示所述转发节点的连接关系的物理拓扑信息；以及路径控制单元，通过参照所述物理拓扑信息，来计算任意转发节点间的路径；其中所述路径控制单元基于从所述转发节点接收的状态改变的内容来更新所述物理拓扑信息，此外基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，并且作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，使所述虚拟网络控制单元识别所述虚拟网络。
(第十方式)
关于根据第九方式的控制设备，还包括：虚拟网络标识信息存储单元，将所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口相关联；其中当在所述虚拟网络中发生通信时，所述虚拟网络控制单元参照所述虚拟网络标识信息存储单元，以分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；并且使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
(第十一方式)
关于根据第七至第十方式的控制设备，其中，所述虚拟网络控制单元在通信完成时或经过了规定时间时，从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项。
(第十二方式)
关于根据第七至第十一方式的控制设备，其中，虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且所述虚拟网络控制单元识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络中的路径。
(第十三方式)
(参照根据上述第三方面的管理虚拟网络的方法。)
(第十四方式)
关于根据第十三方式的管理虚拟网络的方法，还包括：所述控制设备通过参照转发路径信息存储单元来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径的步骤，所述转发路径信息存储单元存储由所述转发节点配置的转发路径中相应转发节点的物理接口的连接关系，其中识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
(第十五方式)
关于根据第十三或第十四方式的管理虚拟网络的方法，还包括以下步骤：所述控制设备基于从所述转发节点接收的状态改变的内容，来更新物理拓扑信息，所述物理拓扑信息表示在规定的存储设备中存储的所述转发节点的连接关系，以及基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，其中作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
(第十六方式)
关于根据第十三至第十五方式的管理虚拟网络的方法，其中，当发生了所述虚拟网络中的通信时，所述控制设备通过参照在规定的存储单元中存储的所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口之间的对应关系，分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口，来创建路径；以及将所创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
(第十七方式)
关于根据第十三至第十六方式的管理虚拟网络的方法，还包括：在通信完成时或经过了规定时间时从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项的步骤。
(第十八方式)
关于根据第十三至第十七方式的管理虚拟网络的方法，其中虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且除了识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络之外，还识别所述虚拟网络中受转发节点的状态改变影响的路径。
(第十九方式)
(参照根据上述第四方面的程序。)
附图标记列表
10 虚拟路由器
11 虚拟负载平衡器
12 虚拟层2交换机
13、14 虚拟服务器
20至24 转发节点
30、30a 控制设备
31、31a 存储设备
201 消息处理单元
202 流表
203 分组处理单元
301 虚拟网络控制单元
302 路径控制单元
303 转发节点控制单元
311 虚拟网络配置信息存储单元
312 虚拟网络标识信息存储单元
313 虚拟网络路径信息存储单元
314 物理拓扑信息存储单元
315 转发路径信息存储单元
316 转发节点信息存储单元
Claims (19)
1.一种信息系统，包括：
多个转发节点，具有分组处理单元，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理；以及
控制设备，通过在所述转发节点中设置处理规则，使所述多个转发节点作为虚拟网络操作；其中
所述控制设备包括：
虚拟网络路径信息存储单元，存储所述虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系；以及
虚拟网络控制单元，通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
2.根据权利要求1所述的信息系统，其中
所述控制设备还包括：转发路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径中每个转发节点的物理接口的连接关系；并且
所述虚拟网络控制单元通过参照所述转发路径信息存储单元，来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径，并通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
3.根据权利要求1或2所述的信息系统，其中，所述控制设备还包括：
物理拓扑信息存储单元，存储表示所述转发节点的连接关系的物理拓扑信息；以及
路径控制单元，通过参照所述物理拓扑信息，来计算任意转发节点间的路径；并且其中
所述路径控制单元基于从所述转发节点接收的状态改变的内容来更新所述物理拓扑信息，此外基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，并且作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，使所述虚拟网络控制单元识别所述虚拟网络。
4.根据权利要求3所述的信息系统，其中
所述控制设备还包括：虚拟网络标识信息存储单元，将所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口相关联；并且
当在所述虚拟网络中发生通信时，所述虚拟网络控制单元参照所述虚拟网络标识信息存储单元，以分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；并且
使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信息系统，其中，所述虚拟网络控制单元在通信完成时或经过了规定时间时，从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的信息系统，其中，虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且
所述虚拟网络控制单元识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络中的路径。
7.一种控制设备，连接至包括分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理，所述控制设备包括：
虚拟网络控制单元，通过在所述转发节点中设置处理规则，使所述多个转发节点作为虚拟网络操作；以及
虚拟网络路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径与所述虚拟网络之间的对应关系；其中
通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述多个转发节点中任一转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
8.根据权利要求7所述的控制设备，还包括：转发路径信息存储单元，存储由所述转发节点配置的转发路径中相应转发节点的物理接口的连接关系；其中
通过参照所述转发路径信息存储单元，来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径，
通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
9.根据权利要求7或8所述的控制设备，还包括：
物理拓扑信息存储单元，存储表示所述转发节点的连接关系的物理拓扑信息；
路径控制单元，通过参照所述物理拓扑信息，来计算任意转发节点间的路径；其中
所述路径控制单元基于从所述转发节点接收的状态改变的内容来更新所述物理拓扑信息，此外基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，并且作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，使所述虚拟网络控制单元识别所述虚拟网络。
10.根据权利要求9所述的控制设备，还包括：
虚拟网络标识信息存储单元，将所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口相关联；其中
当在所述虚拟网络中发生通信时，所述虚拟网络控制单元参照所述虚拟网络标识信息存储单元，以分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；并且
使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
11.根据权利要求7至10所述的控制设备，其中，所述虚拟网络控制单元在通信完成时或经过了规定时间时，从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项。
12.根据权利要求7至11所述的控制设备，其中，虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且
所述虚拟网络控制单元识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络中的路径。
13.一种管理虚拟网络的方法，其中，控制设备连接至具有分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理，并且所述控制设备具有虚拟网络路径信息存储单元，所述虚拟网络路径信息存储单元存储虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系，所述虚拟网络是通过在所述转发节点中设置处理规则来实现的，
其中，所述控制设备包括执行：
从所述多个转发节点中任一转发节点接收所考察的转发节点的状态改变的通知的步骤，以及
通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络的步骤。
14.根据权利要求13所述的管理虚拟网络的方法，还包括：
所述控制设备通过参照转发路径信息存储单元来取得包括已发生状态改变的转发节点的物理接口在内的转发路径的步骤，所述转发路径信息存储单元存储由所述转发节点配置的转发路径中相应转发节点的物理接口的连接关系，其中
识别与所取得的转发路径相对应的虚拟网络。
15.根据权利要求13或14所述的管理虚拟网络的方法，其中，所述控制设备执行以下步骤：
基于从所述转发节点接收的状态改变的内容，来更新物理拓扑信息，所述物理拓扑信息表示在规定的存储设备中存储的所述转发节点的连接关系，以及
基于更新后的所述物理拓扑信息，重新计算由所述转发节点配置的转发路径，其中
作为所述重新计算的结果，在由所述转发节点配置的转发路径发生了改变的情况下，识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的管理虚拟网络的方法，其中，当在所述虚拟网络中发生通信时，所述控制设备包括以下步骤：
通过参照在规定的存储单元中存储的所述多个转发节点和所述多个转发节点的物理接口与虚拟网络中的虚拟节点和所述虚拟节点的虚拟接口之间的对应关系，分别获得与所述通信的起点和终点相对应的转发节点以及所述转发节点的物理接口；
使用与所述通信的所述起点和所述终点相对应的所述转发节点以及所述转发节点的所述物理接口，来创建路径；以及
将所创建的路径与要在所述虚拟网络路径信息存储单元中注册的、发生了所述通信的所述虚拟网络相关联。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的管理虚拟网络的方法，还包括：在通信完成时或经过了规定时间时从所述虚拟网络路径信息存储单元中删除所考察的表项的步骤。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的管理虚拟网络的方法，其中
虚拟网络中的路径与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系存储在所述虚拟网络路径信息存储单元中，并且
除了识别受转发节点的状态改变影响的虚拟网络之外，还识别所述虚拟网络中受转发节点的状态改变影响的路径。
19.一种在配置控制设备的计算机上执行的程序，所述控制设备连接至包括分组处理单元的多个转发节点，所述分组处理单元使用与接收到的分组相符合的处理规则，来对所述接收到的分组执行处理；并且
所述控制设备包括虚拟网络路径信息存储单元，所述虚拟网络路径信息存储单元存储虚拟网络与由所述转发节点配置的转发路径之间的对应关系，所述虚拟网络是通过在所述转发节点中设置处理规则来实现的，所述程序执行：
从所述多个转发节点中任一转发节点接收所考察的转发节点的状态改变的通知的处理；以及
通过参照所述虚拟网络路径信息存储单元，来识别受所述转发节点的状态改变影响的虚拟网络的处理。
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