CN104796281B - 网络元件和用于管理网络元件的控制器 - Google Patents

Abstract

网络元件和用于管理网络元件的控制器。用于配置软件定义网络的网络元件的方法包括：在网络元件中的一个处接收(401)配置数据；基于配置数据来构造(402)网络元件的配置系统；由网络元件将配置数据或其适当部分寻址(403)到网络元件的至少一个其他网络元件；并且根据配置系统来向该其他网络元件发送(404)配置数据的至少所述适当部分。该其他网络元件进而基于由其接收到的配置数据来构造其配置系统，并且可能向一个或多个其他网络元件发送配置数据的至少一部分。因此，从软件定义网络的控制器的视点看，网络元件表示单个实体。因此，改善了软件定义网络的可扩展性。

Description

网络元件和用于管理网络元件的控制器

技术领域

本发明总体上涉及软件定义网络。更具体地，本发明涉及用于软件定义网络“SDN”的网络元件和用于软件定义网络的控制器。而且，本发明涉及一种用于配置软件定义网络的方法。而且，本发明涉及用于软件定义网络的网络元件的计算机程序和用于软件定义网络的控制器的计算机程序。

背景技术

软件定义网络是正在出现的用于数据传送网络的架构。在软件定义网络“SDN”中，控制平面与数据平面分开，使得在可以与网络元件分开的一个或多个控制器中实现控制平面，并且在网络元件中实现数据平面。网络元件可以例如是因特网协议“IP”路由器、多协议标签交换的“MPLS”节点、分组光学交换机和/或以太网交换机。每一个网络元件可以由单个设备或多个设备的组合构成。通常，软件定义网络允许交换和/或路由策略的快速实验和优化以及对于先前封闭和专有的网络元件的内部的外部访问。

基于因特网协议“IP”的网络初始是基于自治系统“AS”的概念被建立的。该概念允许网络通过连接的结而扩展和延伸，该结基于部分需要知道的信息将分组转发到合理的下一跳。AS原理很像传统的邮局服务那样工作，在传统的邮局服务中，在给定城市中的邮政个人不必了解在另一个城市中的所有街道的所有居住者以便选择在手边的信件的合理的下一跳。对于联网的该手段简单，并且已经证明具有弹性和可扩展性。然而，该手段具有几个缺点。就分组传递服务而言，它不允许指定的目的地或具有家庭邮箱的居住者未改变它们的身份地移动。作为它们附接到的网络接口的目的地的拓扑位置支配与分组传递服务相关的它们的身份。另外，仅使用基本AS原理，难以指定诸如逻辑分组、接入控制、服务质量、中间网络处理的其他质量或指定与形成流的分组的序列相关的方面。

下面，使用与普通邮政服务类似者来以简化的方式图示软件定义网络。对于任何给定街道位置，软件定义网络工作使得来自所有居住者的所有信件首先将被在软件定义网络的边缘的网络元件汇集。该网络元件被配置为使用全局查找机构来查看信件目的地的每一个的当前位置。基于那个全局查找和基于其他全局限定和全局测量的考虑，诸如接入控制或远程位置负载条件，所述网络元件将该原始信件的一个或多个置于被寻址到目的地当前所位于的街道位置的每一个的另一个信封中。它然后使用正常的邮政服务，其象传统的因特网协议“IP”那样工作以将这些外部信封带到远程位置。这是基于现有和可扩展的逐跳转发服务来完成的。然后远程网络元件打开该外部信件，并且向目的地传递原始信封。应当注意，在软件定义网络和邮政服务之间的上述的类似是强的简化，并且它仅给出了关于通过软件定义网络提供的多种多样的可能性的有限视点。

然而，该软件定义网络不是没有挑战。该挑战的一些与配置网络元件相关。传统上，网络元件被配置使得控制器向每一个网络元件发送配置数据，网络元件借助于该配置数据构造配置系统。该配置系统使得网络元件能够作为软件定义网络“SDN”的一部分操作。该配置系统可以包括例如一个或多个查找表，该查找表限定了要在不同的操作情况下执行的动作。当要被单个控制器管理的网络元件的数量增加时，该挑战之一与可扩展性相关。

发明内容

下面呈现了简化的发明内容，以便提供各个发明实施例的一些方面的基本理解。该发明内容不是本发明的广泛概述。其既不意欲识别本发明的关键或重要元素，也不界定本发明的范围。下面的发明内容仅以简化的形式呈现了本发明的一些思想来作为对于本发明的示例性实施例的更详细说明的前奏。

根据本发明，提供了一种用于配置软件定义网络“SDN”的新的方法。根据本发明的一种方法，包括：

-在所述软件定义网络的网络元件处从所述软件定义网络接收配置数据，

-在所述网络元件处基于所述配置数据的第一部分来构造所述网络元件的配置系统，所述配置系统使得所述网络元件作为所述软件定义网络的一部分操作，

-在所述网络元件处将所述配置数据的至少第二部分寻址到所述软件定义网络的至少一个第一其他网络元件，所述配置数据的所述第二部分包括用于配置包括所述第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，以及

-从所述网络元件并且根据所述配置系统来向所述第一其他网络元件发送所述配置数据的至少所述第二部分，以便使得第一其他网络元件能够构造所述第一其他网络元件的配置系统。

所述第一其他网络元件基于在所述第一其他网络元件处接收到的所述配置数据来构造其配置系统，并且根据情况，向要配置的一个或多个网络元件进一步发送所述配置数据的一个或多个适当部分。因此，从所述软件定义网络的所述控制器的视点看，上述的网络元件表示单个可管理的实体。因此，可以改善所述软件定义网络的所述可扩展性，因为可以减少要被所述控制器管理的实体的数量。

根据本发明，也提供了用于软件定义网络的新的网络元件。所述网络元件可以例如是因特网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”交换机、分组光学交换机和/或因特网交换机。根据本发明的一种网络元件，包括：

-数据传送接口，用于向所述软件定义网络发送数据，并且用于从所述软件定义网络接收数据，以及

-处理系统，用于实现转发部和控制部。

所述转发部适于保持配置系统，所述配置系统使得所述网络元件能够作为所述软件定义网络的一部分操作，并且所述控制部适于：

-基于从所述软件定义网络接收的配置数据的第一部分来构造所述配置系统，

-将所述配置数据的至少第二部分寻址到所述软件定义网络的至少一个第一其他网络元件，所述配置数据的所述第二部分包括用于配置包括所述第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，并且

-向所述转发部传递所述配置数据的至少所述第二部分，以便根据基于所述配置数据的所述第一部分构造的所述配置系统来向所述第一其他网络元件发送所述配置数据的至少所述第二部分。

根据本发明，也提供了一种用于配置软件定义网络“SDN”的网络元件的新的控制器。所述控制器可以是由所述软件定义网络的许多控制器构成的控制器系统的一部分。也可能的是，所述控制器单独构成所述软件定义网络的所述控制器系统。而且，所述控制器可以是单个设备或能够彼此进行通信的多个设备的组合。根据本发明的控制器包括：数据传送接口，用于向所述软件定义网络发送数据，并且用于从所述软件定义网络接收数据；以及处理系统，用于：

-生成配置数据，所述配置数据使得所述网络元件的至少三个能够作为所述软件定义网络的部分来操作，

-向所述配置数据提供用于表达所述配置数据的特定于网络元件的部分的信息，

-将所述配置数据寻址到所述网络元件的所述至少三个中的一个，并且

-控制所述数据传送接口以向所述网络元件的所述至少三个中的所述一个发送所述配置数据。

根据本发明，也提供了一种用于软件定义网络的网络元件的新的计算机程序。所述计算机程序包括计算机可执行指令，用于控制所述网络元件的可编程处理系统以：

-基于从所述软件定义网络接收的配置数据的第一部分来构造所述配置系统，所述配置系统使得所述网络元件作为所述软件定义网络的一部分来操作，

-将所述配置数据的至少第二部分寻址到所述软件定义网络的至少一个第一其他网络元件，所述配置数据的所述第二部分包括用于配置包括所述第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，并且

-向所述网络元件的转发部传递所述配置数据的至少所述第二部分，以便根据基于所述配置数据的所述第一部分构造的所述配置系统来向所述第一其他网络元件发送所述配置数据的至少所述第二部分。

根据本发明，也提供了一种用于软件定义网络的控制器的新的计算机程序。所述计算机程序包括计算机可执行指令，用于控制所述控制器的可编程处理系统以：

-生成配置数据，所述配置数据使得所述网络元件的至少三个能够作为所述软件定义网络的部分来操作，

-向所述配置数据提供用于表达所述配置数据的特定于网络元件的部分的信息，

-将所述配置数据寻址到所述至少三个网络元件中的一个，并且

-控制所述数据传送接口以向所述网络元件的所述至少三个中的所述一个发送所述配置数据。

根据本发明，也提供了一种新的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括利用用于软件定义网络的网络元件的根据本发明的计算机程序和/或利用用于所述软件定义网络的控制器的根据本发明的计算机程序编码的非易失性计算机可读介质，例如，致密盘“CD”。

在所附的从属权利要求中描述了本发明的多个示例性和非限定性实施例。

通过结合附图阅读的特定示例性实施例的下面的说明，将最佳地明白关于构造和操作方法的本发明的各个示例性和非限定性实施例连同其另外的目的和优点。

动词“包括”和“包含”在本文中被用作既不排除也不要求也未引用的特征的存在的开放限制。在所附的从属权利要求中记载的特征可相互自由地组合，除非另外明确地描述。而且，应当明白，贯穿本文的“一”或“一个”、即单数形式的使用不排除复数个。

附图说明

下面参考附图更详细地解释了本发明的示例性和非限定性实施例及其优点，在附图中：

图1示出包括根据本发明的一个示例性实施例的网络元件和根据本发明的一个示例性实施例的控制器的软件定义网络的示意图，

图2示出根据本发明的一个示例性实施例的用于配置软件定义网络的网络元件的控制器的示意图，

图3a和3b示出根据本发明的一个示例性实施例的网络元件的示意图，以及

图4示出根据本发明的一个示例性实施例的用于配置软件定义网络的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出示例性软件定义网络“SDN”100的示意图。该软件定义网络包括网络元件101、102、103、104、105、106、107、108和109。软件定义网络100进一步包括控制器110和111，它们可以被看作构成软件定义网络的控制器系统。这个示例性软件定义网络的网络元件101-109与在图1中所示的数据传送链路相互互连。而且，该示例性软件定义网络“SDN”100可以包括在图1中未示出的其他网络元件。网络元件的每个可以例如是因特网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”节点、分组光学交换机和/或以太网交换机。每一个网络元件可以由单个设备或多个设备的组合构成。控制器110和111的每一个也可以由单个设备或多个设备的组合构成。在图中所示的示例性情况下，控制器110包括两个互连的设备。用户界面装置112可通信地连接到控制器110，并且对应地，用户界面装置113可通信地连接到控制器111。在图1中所示的示例性情况下，网络元件101充当到可以例如是全球因特网的外部网络199的网关。应当注意，控制器110或其一个或多个部件也可以充当可以例如是因特网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”交换机、分组光学交换机和/或以太网交换机的网络元件。对应地，控制器111或其一个或多个部件也可以作为如上所述的种类的网络元件。

不限制一般性并且仅用于说明性的目的，我们考虑控制器110的操作和网络元件101-105的操作。控制器111可以以与控制器110类似的方式来操作，并且/或者，控制器111可以构成控制器110的备份，并且反之亦然。控制器110适于确定配置数据，该配置数据使得网络元件101-105能够作为软件定义网络100的部分操作。该配置数据包括与要配置的网络元件110-105相关的部分。配置数据的特定网络元件的部分不一定相互不重叠，因为配置数据可以包括对于网络元件101-105的两个或更多共同的数据。与网络元件中的一个相关的配置数据的相关部分使得所考虑的网络元件构造使得该网络元件以期望的方式管理数据的配置系统。配置数据被提供有表达配置数据的特定于网络元件的部分、即与网络元件101-15相关的部分的信息。要由网络元件管理的数据可以具有数据帧的形式，诸如因特网协议IP分组、标注了MPLS的帧、以太网帧或可以以某种其他形式符合被使用的一个或多个数据传送协议的数据。每一个网络元件的配置系统可以包括例如用于限定要在不同操作情况下执行的动作的互连查找表的系统。该查找表可以包括例如一个或多个连续的流表和组表。每一个流表包含一组流条目。每一个流条目可以由匹配字段、计数器和要向匹配的数据帧应用的一组动作构成。组表包含组条目，其中，每一个组条目可以包含与被限定为属于特定组的数据帧相关的动作的列表。由配置数据限定的动作可以包括例如：向存储器内记录数据、修改数据、选择网络元件的出口端口的一个或多个、并且向所选择的一个或多个出口端口转发数据和其可能的重复、选择网络元件的配置系统的一个或多个查找表并且执行来自所选择的查找表的一个或多个查找表，执行算术运算、将操作分支化、执行逻辑运算、读取与被管理的数据相关联的元数据、写入与数据相关联的元数据、修改与数据相关联的元数据、丢弃数据和/或复制数据。

在图1中所示的示例性情况下，控制器110向基于配置数据的相关部分构造其配置系统的网络元件101传递配置数据，并且其后利用其配置系统来用于向网络元件102发送配置数据或至少与网络元件101-105相关的配置数据的部分。网络元件102进而基于配置数据的相关部分来构造其配置系统，并且其后利用其配置系统来向网络元件104发送配置数据或至少与网络元件104相关的部分，并且向网络元件103发送配置数据或至少与网络元件103和105相关的部分。对应地，网络元件104和103基于配置数据的相关部分来构造它们的配置系统，并且网络元件103利用其配置系统来向网络元件105发送配置数据或与网络元件105相关的部分。最后，网络元件105构造其配置系统。控制器110和网络元件101可以被布置来运行OpenFlow或某个其他适当的排序协议，以便从控制器110向网络元件101传送配置数据。可以从由开放网络基金会“ONF”管理的“OpenFlow交换规范”找到关于上述的OpenFlow的更多的细节。控制器110需要保持仅与网络元件101的OpenFlow管理连接或另一个配置协议会话。OpenFlow管理连接可以基于例如传输控制协议“TCP”。每一个网络元件利用其配置系统、即其数据平面来用于向其他网络元件转发适当的配置数据。因此，从控制器110的视点看，网络元件101-105构成单个可管理实体114，其中，网络元件101是可管理实体114的对接网络元件。对应地，网络元件106-108被布置成构成单个可管理实体115。假定作为单独的网络元件控制网络元件109，即，网络元件109单独构成可管理实体。因此，在图1中所示的示例性情况下，控制器110和/或111需要仅与三个可管理实体运行配置会话，而不是与所有的9个网络元件101-109运行配置会话。因此，减少了配置会话的数量和管理负载，并且改善了软件定义网络的可扩展性。

在根据本发明的示例性实施例的软件定义网络中，借助于从控制器110向网络元件101传递的配置数据来限定可管理实体114。网络元件101适于从配置数据读取组信息，该组信息表达网络元件101必须向网络元件102发送配置数据。因此，网络元件102适于从由它接收到的配置数据读取组信息，该组信息表达网络元件102必须向网络元件103和104发送配置数据，并且网络元件103适于从接收的配置数据读取组信息，该组信息表达网络元件103必须向网络元件105发送配置数据。该组信息可以进一步表达例如，要向网络元件102发送的配置数据必须至少包括与网络元件102-105相关的配置数据的部分。然而，也可能的是，组信息不指示配置数据的特定于网络元件的部分。在该情况下，每一个网络元件可以适于向由组信息指示的其他网络元件转发在所建立的网络元件处接收到的所有配置数据。在根据本发明的另一个示例性实施例的软件定义网络中，通过在配置数据的接收之前网络元件可用的预定组信息来限定可管理实体114和115。该组信息可以例如被存储在网络元件的存储器中。

图2示出根据本发明的一个示例性实施例的控制器210的示意图，该控制器210用于配置软件定义网络的网络元件201、202和203。在图2中所示的示例性情况下，控制器是单个设备，但是如在本文中上述，控制器也可以是多个设备的组合。控制器包括数据传送接口220，用于接收数据和发送数据。数据传送接口220包括入口端口222和224和出口端口223和225，用于经由数据传送链接连接到软件定义网络的其他元件。在图2中，利用云200描述了软件定义网络的、除了控制器210之外的元件。数据传送接口220可以进一步包括用于连接到用户界面装置212和/或其他外部装置的一个或多个数据端口。控制器210包括处理系统221，用于确定配置数据，该配置数据使得网络元件201-203的每一个构造配置系统，以便使得所考虑的网络元件能够作为软件定义网络的一部分操作。该配置数据包括与要配置的网络元件201-203相关的特定于网络元件的部分，并且处理系统221适于向配置数据提供用于表达配置数据的特定于网络元件的部分的信息。处理系统221适于将配置数据寻址到网络元件201-203中的一个，并且控制数据传送接口以向网络元件中的一个发送配置数据。不限制一般性并且仅用于说明性的目的，可以假定网络元件201是网络元件中的一个。处理系统221可以被布置成与网络元件201运行OpenFlow或某种其他适当的配置协议，以便向网络元件201传送来自控制器210的配置数据。

在根据本发明的一个示例性实施例的控制器中，处理系统221适于向配置数据提供组信息，该组信息使得网络元件的每个借助于在所考虑的网络元件处接收到的配置数据知道要配置的网络元件的一个或多个其他网络元件。在该情况下，借助于从控制器210向网络元件201传递的配置数据来限定包括网络元件201-203的可管理实体。

可以用一个或多个处理器电路来实现控制器210的处理系统221，每一个处理器电路可以是提供有适当软件的可编程处理器电路、诸如专用集成电路“ASIC”的专用硬件处理器或诸如现场可编程门阵列“FPGA”的可配置硬件处理器。

图3a示出用于软件定义网络的、根据本发明的一个示例性实施例的网络元件301的示意结构框图。网络元件301可以例如是因特网协议“IP”路由器、多协议标签交换“MPLS”交换机、分组光学交换机和/或以太网交换机。网络元件301包括数据传送接口320，用于接收数据和用于发送数据。数据传送接口320包括入口端口322和324和出口端口323和325，用于经由数据传送链接连接到软件定义网络的其他元件。在图3a中，用云300描述了软件定义网络的、除了网络元件301之外的元件。网络元件301包括处理系统321，用于实现转发部330和控制部331。转发部330适于保持配置系统，该配置系统使得网络元件能够作为软件定义网络的一部分操作。控制部331适于：

-基于从软件定义网络接收的配置数据的第一部分来构造配置系统，

-将配置数据的至少第二部分寻址到软件定义网络的至少一个第一其他网络元件302，配置数据的第二部分包括用于配置包括第一其他网络元件302的两个或更多其他网络元件302和303的数据，以及

-向转发部330传递配置数据的至少第二部分，以便根据基于配置数据的第一部分构造的配置系统来向第一其他网络元件302发送配置数据的至少第二部分。

可以用一个或多个处理器电路来实现处理系统321，每一个处理器电路可以是提供有适当软件的可编程处理器电路、诸如专用集成电路“ASIC”的专用硬件处理器或诸如现场可编程门阵列“FPGA”的可配置硬件处理器。

在根据本发明的一个示例性实施例的网络元件中，控制部331适于从配置数据读取组信息，该组信息识别要借助于配置数据配置的第一其他网络元件302。控制部331适于基于组信息将配置数据的至少第二部分寻址到第一其他网络元件302。在根据本发明的另一个示例性实施例的网络元件中，控制部331适于基于在配置数据的接收之前控制部可用的预定组信息将配置数据的至少第二部分寻址到第一其他网络元件302。

在根据本发明的一个示例性实施例的网络元件中，处理系统321适于向数据库存储配置数据，以便使得网络元件301能够重建配置系统，并且向第一其他网络元件302重发配置数据的至少第二部分。在网络元件301-303的一个或多个中的电力故障后，或在网络元件301-302的一个或多个中出现的某种其他干扰后，会需要配置系统的重建和/或配置数据的至少第二部分的重发。

网络元件301-303的每一个有利地适于以下面的三阶段方式来处理接收的数据。如果转发部能够确定和执行与数据相关的动作，则该数据被转发部处理。如果转发部不能确定与数据相关的动作，则从转发部向控制部传递数据。如果控制部能够确定和执行与数据相关的动作，则由控制部处理该数据，但是如果控制部不能确定与数据相关的动作，则控制部与软件定义网络的控制器310建立根据OpenFlow或某种其他适当协议的管理连接，并且向控制器传递数据以用于进一步的处理。因此，控制部作为本地控制器操作，并且仅当本地控制器，即控制部不能确定和执行与所接收的数据相关的动作时，才需要与控制器310的合作。也可能的是，所接收的数据包含信息，该信息指示是否要本地处理或向控制器310传递该数据。在该情况下，控制部适于在所考虑的数据包含用于指示本地处理的情况下确定和执行与该数据相关的动作，并且另外控制要向控制器310传递的数据。

图3b示出网络元件301的示意功能框图和其他网络元件302和303的对应的功能框图。网络元件301的控制部331和软件定义网络的控制器310根据OpenFlow或某种其他的适当配置协议来运行管理连接336，以便向网络元件301传送来自控制器310的配置数据。OpenFlow管理连接可以基于例如传输控制协议“TCP”。控制部331基于与网络元件301相关的配置数据的部分来构造转发部330的配置系统。在图3b中用拱形箭头335来描述配置系统的构造。在这个示例性情况下，配置系统包括查找表332、333和334，该查找表用于限定要响应于其中查找表的一个或多个条目作为从软件定义网络接收数据的必然结果匹配的情况而执行的一个或多个动作。控制部331将配置数据或至少与网络元件302和303相关的配置数据的部分寻址到网络元件302。控制部331向转发部330传递适当的配置数据，转发部330经由软件定义网络的部分337向网络元件302发送配置数据。

网络元件302的转发部340不能确定与从网络元件301接收的配置数据相关的动作，并且因此，转发部340向网络元件302的控制部341传递配置数据。控制部341基于与网络元件302相关的配置数据的部分来构造转发部340的配置系统。在图3b中用拱形箭头345来描述该配置系统的构造。在这个示例性情况下，该配置系统包括查找表342、343和344。控制部341将至少与网络元件303相关的配置数据的部分寻址到网络元件303。控制部341向转发部340传递适当的配置数据，转发部340经由软件定义网络的部分347向网络元件303发送配置数据。

网络元件303的转发部350不能确定与从网络元件302接收的配置数据相关的动作，并且因此，转发部350向网络元件303的控制部351传递配置数据。控制部351基于配置数据的与网络元件303相关的部分来构造转发部350的配置系统。在图3b中用拱形箭头335来描述配置系统的构造。在这个示例性情况下，配置系统包括查找表352、353和354。

图4示出用于配置软件定义网络的、根据本发明的一个示例性实施例的方法的流程图。该方法包括下面的动作：

-动作401：在软件定义网络的网络元件NE1处从软件定义网络接收配置数据，

-动作402：在网络元件NE1处基于配置数据的第一部分来构造网络元件的配置系统，该配置系统使得网络元件能够作为软件定义网络的一部分操作，

-动作403：在网络元件NE1处将配置数据的至少第二部分寻址到软件定义网络的至少一个第一其他网络元件NE2，该配置数据的第二部分包括用于配置包括第一其他网络元件NE2的两个或更多其他网络元件的数据，并且

-动作404：从网络元件NE1并且根据配置系统来向第一其他网络元件NE2发送配置数据的至少第二部分，以便使得第一其他网络元件能够构造第一其他网络元件的配置系统。

根据本发明的一个示例性实施例的方法包括：从配置数据并且在网络元件NE1处读取组信息，该组信息识别第一其他网络元件NE2。在该情况下，将配置数据的至少第二部分寻址到第一其他网络元件NE2基于该组信息。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，将配置数据的至少第二部分寻址到第一其他网络元件NE2基于在配置数据的接收之前在网络元件处NE1可用的预定组信息。

根据权利要求的一个示例性实施例的方法包括：在网络元件的每一个处保持数据库，该数据库至少包括：

-配置数据的一部分，用于限定所考虑的网络元件的配置系统，以便使得网络元件能够重建其配置系统，以及

-从所考虑的网络元件发送配置数据的一部分，以便使得网络元件能够重发配置数据的发送的部分。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，网络元件的每一个包括用于转发接收的数据的转发部和用于控制和配置转发部的控制部，并且该方法包括：响应于网络元件的转发部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向网络元件的控制部传递来自网络元件的每一个的转发部的数据。转发部不能确定其相关动作的数据包括例如配置数据。

根据本发明的一个示例性实施例的方法包括：响应于其中网络元件的控制部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向软件定义网络的控制器发送上述数据。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，网络元件的控制部响应于其中数据包含用于指示数据要被本地处理的信息的情况而确定与所考虑的数据相关的动作，并且另外，网络元件向软件定义网络的控制器发送数据。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，网络元件的每一个的配置系统包括一个或多个查找表，该一个或多个查找表用于限定要响应于其中作为从软件定义网络接收数据的必然结果匹配至少一个查找表的一个或多个条目的情况而执行的一个或多个动作。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，在网络元件和软件定义网络的控制器之间运行OpenFlow配置协议，以便向网络元件传送配置数据。

在根据本发明的一个示例性实施例的方法中，网络元件的每一个是下述中的至少一个：因特网协议IP路由器、多协议标签交换MPLS交换机、分组光学交换机、以太网交换机。

一种根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序包括计算机可执行指令，用于控制可编程处理系统来执行与根据本发明的上述示例性实施例的任何一个的方法相关的动作。

一种根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序包括用于操作软件定义网络的网络元件的软件模块。该软件模块包括计算机可执行指令，用于控制网络元件的可编程处理系统以：

-基于从软件定义网络接收的配置数据的第一部分来构造网络元件的配置系统，所述配置系统使得网络元件能够作为软件定义网络的一部分操作，

-将配置数据的至少第二部分寻址到软件定义网络的至少一个第一其他网络元件，该配置数据的第二部分包括用于配置包括第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，以及

-向网络元件的转发部传递配置数据的至少第二部分，以便根据基于配置数据的第一部分构造的配置系统来向第一其他网络元件发送配置数据的至少第二部分。

一种根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序包括用于操作软件定义网络的控制器的软件模块。该软件模块包括计算机可执行指令，用于控制控制器的可编程处理系统以：

-生成配置数据，该配置数据使得网络元件能够被配置为作为软件定义网络的部分来操作，

-向配置数据提供用于表达配置数据的特定于网络元件的部分的信息，

-将配置数据寻址到网络元件中的一个，并且

-控制数据传送接口以向网络元件中的一个发送配置数据。

一种根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序包括用于操作软件定义网络的网络元件的上述软件模块和用于操作软件定义网络的控制器的上述软件模块。

该软件模块可以例如是用适当的编程语言和用适合于该编程语言和可编程处理系统的编译器实现的子例程或函数。

一种根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序产品包括根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序编码的计算机可读介质，诸如致密盘“CD”。

根据本发明的一个示例性实施例的信号被编码以承载用于限定根据本发明的一个示例性实施例的计算机程序的信息。

在如上给出的说明中提供的具体示例不应当被解释为限制所附的权利要求的范围和/或适用性。

Claims (21)

1.一种用于软件定义网络的网络元件(301)，所述网络元件包括：

-数据传送接口(320)，用于向所述软件定义网络发送数据，并且用于从所述软件定义网络接收数据，以及

-用于保持配置系统的装置(330)，所述配置系统使得所述网络元件能够作为所述软件定义网络的一部分操作，所述配置系统包括互连查找表，该互连查找表定义当管理从所述软件定义网络接收的数据时要执行的动作，

其特征在于所述网络元件包括：

-用于基于从所述软件定义网络接收的配置数据的第一部分来构造所述配置系统的所述互连查找表的装置，

-用于将所述配置数据的至少第二部分寻址到所述软件定义网络的至少一个第一其他网络元件的装置，所述配置数据的所述第二部分包括用于配置包括所述第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，以及

-用于向转发部传递所述配置数据的至少所述第二部分以便根据基于所述配置数据的所述第一部分构造的所述配置系统来向所述第一其他网络元件发送所述配置数据的至少所述第二部分的装置。

2.根据权利要求1所述的网络元件，其中，所述网络元件包括：用于从所述配置数据读取组信息的装置，所述组信息识别要借助于所述配置数据配置的所述第一其他网络元件；以及用于基于所述组信息将所述配置数据的至少所述第二部分寻址到所述第一其他网络元件的装置。

3.根据权利要求1所述的网络元件，其中，所述网络元件包括用于基于在接收到所述配置数据之前所述网络元件可用的预定组信息来将所述配置数据的至少所述第二部分寻址到所述第一其他网络元件的装置。

4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的网络元件，其中，所述网络元件包括用于将所述配置数据存储到数据库以便使得所述网络元件能够重建所述配置系统并且向所述第一其他网络元件重发所述配置数据的至少所述第二部分的装置。

5.根据权利要求1-3中的任何一项所述的网络元件，其中，所述网络元件包括：转发部；以及用于响应于其中所述转发部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向所述网络元件的控制部传递从所述软件定义网络接收到的数据的装置，所述转发部不能确定其相关动作的所述数据包括所述配置数据。

6.根据权利要求5所述的网络元件，其中，所述网络元件包括用于控制所述数据传送接口以响应于其中所述控制部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向所述软件定义网络的控制器发送所述数据的装置。

7.根据权利要求5所述的网络元件，其中，所述网络元件包括用于响应于其中所述数据包含指示所述数据要被本地处理的信息的情况而确定与所考虑的数据相关的所述动作并且另外用于控制所述数据传送接口以向所述软件定义网络的控制器发送所述数据的装置。

8.根据权利要求1所述的网络元件，其中，所述网络元件包括用于支持OpenFlow配置协议以用于从所述软件定义网络的控制器接收所述配置数据的装置。

9.根据权利要求1-3中的任何一项所述的网络元件，其中，所述网络元件是下述中的至少一个：因特网协议IP路由器、多协议标签交换MPLS交换机、分组光学交换机、以太网交换机。

10.一种用于配置软件定义网络的网络元件的控制器(210)，所述控制器包括：

-数据传送接口(220)，用于向所述软件定义网络发送数据，并且用于从所述软件定义网络接收数据，以及

-用于生成配置数据的装置(221)，所述配置数据使得所述网络元件中的至少三个中的每个能够构造配置系统的互连查找表使得所考虑的网络元件能够作为所述软件定义网络的一部分来操作，该互连查找表定义当管理从所考虑的网络元件接收的数据时要执行的动作，其特征在于所述控制器包括：

-用于向所述配置数据提供表达所述配置数据的特定于网络元件的部分的信息的装置，

-用于将所述配置数据寻址到所述网络元件中的所述至少三个中的一个的装置，以及

-用于控制所述数据传送接口以向所述网络元件中的所述至少三个中的所述一个发送所述配置数据的装置。

11.根据权利要求10所述的控制器，其中，所述控制器包括用于向所述配置数据提供组信息的装置，所述组信息使得所述网络元件中的每一个能够知道要借助于所述配置数据来配置的所述网络元件中的一个或多个其他网络元件。

12.根据权利要求10或11所述的控制器，其中，所述控制器包括用于支持OpenFlow配置协议以用于向所述网络元件中的所述一个发送所述配置数据的装置。

13.一种用于配置软件定义网络的方法，其特征在于所述方法包括：

-在所述软件定义网络的网络元件处从所述软件定义网络接收(401)配置数据，

-在所述网络元件处基于所述配置数据的第一部分来构造(402)所述网络元件的配置系统的互连查找表，所述配置系统使得所述网络元件能够作为所述软件定义网络的一部分操作从而使该互连查找表定义当管理从所考虑的网络元件接收的数据时要执行的动作，

-在所述网络元件处将所述配置数据的至少第二部分寻址(403)到所述软件定义网络的至少一个第一其他网络元件，所述配置数据的所述第二部分包括用于配置包括所述第一其他网络元件的两个或更多其他网络元件的数据，以及

-从所述网络元件并且根据所述配置系统来向所述第一其他网络元件发送(404)所述配置数据的至少所述第二部分，以便使得所述第一其他网络元件能够构造所述第一其他网络元件的配置系统。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法包括从所述配置数据读取组信息，所述组信息识别所述第一其他网络元件，并且所述将所述配置数据的至少所述第二部分寻址到所述第一其他网络元件基于所述组信息。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述将所述配置数据的至少所述第二部分寻址到所述第一其他网络元件基于在所述配置数据的接收之前在所述网络元件处可用的预定组信息。

16.根据权利要求13-15中的任何一项所述的方法，其中，所述方法包括在所述网络元件中的每一个处保持数据库，所述数据库至少包含：

-所述配置数据的一部分，用于限定所考虑的网络元件的配置系统，以便使得所述网络元件能够重建其配置系统，以及

-从所考虑的网络元件发送的所述配置数据的一部分，以便使得所述网络元件能够重发所述配置数据的所发送的部分。

17.根据权利要求13-15中的任何一项所述的方法，其中，所述网络元件中的每一个包括用于转发接收的数据的转发部和用于控制和配置所述转发部的控制部，并且所述方法包括：响应于其中所述网络元件的所述转发部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向所述网络元件的所述控制部传递来自所述网络元件中的每一个的所述转发部的数据，所述转发部不能确定其相关动作的所述数据包括所述配置数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法包括响应于其中所述网络元件的所述控制部不能确定与所考虑的数据相关的动作的情况而向所述软件定义网络的控制器发送所述数据。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述网络元件的所述控制部响应于其中所述数据包含指示所述数据要被本地处理的信息的情况而确定与所考虑的数据相关的所述动作，并且另外，所述网络元件向所述软件定义网络的控制器发送所述数据。

20.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述网络元件和所述软件定义网络的控制器之间运行OpenFlow配置协议，以便向所述网络元件传送所述配置数据。

21.根据权利要求13-15中的任何一项所述的方法，其中，所述网络元件中的每一个是下述中的至少一个：因特网协议IP路由器、多协议标签交换MPLS交换机、分组光学交换机、以太网交换机。