CN104871497B - 流表处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流表处理方法和装置，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的架构。该流表处理方法包括：所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表；所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一分组数据网络链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。本发明的流表处理方法和装置，能够有效地避免多个控制面对同一转发面的流表控制的冲突，从而实现多个控制面对同一转发面的控制。

Description

流表处理方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种流表处理方法和装置。

背景技术

演进分组系统(Evolved Packet System，EPS)，如系统架构演进(SystemArchitecture Evolution，SAE)网络，分为接入网和核心网两部分。接入网是演进的通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)，用于实现所有与演进网络无线有关的功能。核心网的关键逻辑网元包括移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，SGW)和分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，PGW)。

在现有技术中，若将软件可定义网络(Software Defined Network，SDN)架构引入到SAE网络，则可以将网关的控制逻辑和转发功能解耦，从而得到控制转发解耦架构的网络系统。解耦后，网关的控制面可以决策用户设备(User Equipment，UE)相关的数据报文的处理规则，并通过控制面与转发面之间的接口，如OpenFlow接口，将该规则发送给转发面，转发面可以依据该规则，实现对UE的数据报文的处理。

但是，由于在SAE网络中，实现网关功能的节点包括SGW和PGW两种，导致网关解耦后，控制面或转发面上都可能存在两种角色。在实际的网络部署中，可以对控制面和/或转发面进行分离部署或合一部署。当转发面为合一部署而控制面为分离部署时，可能会导致多个控制面对同一个转发面的控制，从而转发面无法确定应根据来自哪个控制面的流表进行处理，也即导致控制策略发生错误，影响网关的正常转发功能。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，在转发面为合一部署而控制面为分离部署的情况下，如何使多个控制面实现对同一个转发面的正确控制。

解决方案

为了解决上述问题，在第一方面，本发明提供了一种流表处理方法，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的架构，包括：所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表；所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一分组数据网络链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，在所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表之前，还包括：所述转发面获取各所述控制面的网元类型；所述转发面基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在所述将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表之后，还包括：所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

结合第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在所述将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表之后，还包括：所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

结合第一方面或其上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。

为了解决上述问题，在第二方面，本发明提供了一种流表处理装置，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的控制转发解耦架构，包括：接收单元，用于使所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表；关联单元，与所述接收单元连接，用于使所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一分组数据网络链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，获取单元，用于使所述转发面获取各所述控制面的网元类型；确定单元，与所述获取单元和所述关联单元连接，用于使所述转发面基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

结合第二方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述关联单元被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

结合第二方面或第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述关联单元被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

结合第二方面或第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述关联单元被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述关联单元还被配置为：使所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；使所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

结合第二方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述关联单元还被配置为：使所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；使所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

结合第二方面或其上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。

有益效果

通过转发面将从多个控制面接收的对应于同一分组数据网络链接的多种流表相关联，以在转发面上实现不同控制网元所下发流表的融合，根据本发明的流表处理方法和装置，能够有效地避免转发面的控制策略发生错误，从而实现多个控制面对同一转发面的控制。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1a示出根据本发明实施例1的一流表处理方法的流程图；

图1b示出根据本发明实施例1的另一流表处理方法的流程图；

图2示出根据本发明实施例2的一流表处理方法的流程图；

图3示出根据本发明实施例3的一流表处理方法的流程图；

图4示出根据本发明实施例4的一流表处理方法的流程图；

图5a示出了本发明的实施例5的一流表处理装置的框图；

图5b示出了本发明的实施例5的另一流表处理装置的框图；

图6示出了本发明的实施例6的一流表处理装置的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

下面以OpenFlow(开放流，以下简称为OF)协议为例，对于使用SDN实现控制转发解耦架构的情况，详细解释如下。

OF协议(OF Protocol)是软件可定义网络(SDN，Software Defined Network)中的最典型和应用最多的协议，实现了控制面与转发面的分离。其中，OF交换机(Switch)经由安全通道连接到外部控制器(Controller)，并通过OF协议(OF Protocol)与控制器通信。控制器对流表进行查询和管理。

OF交换机包括一个或多个流表和一组表。流表中存储了最核心的信息，来实现查找、转发、统计和过滤等功能。流表包含匹配域、计数器和指令集。其中，匹配域包括输入接口、数据包头以及由前一个流表确定的元数据(meta data)，用来匹配数据包，如根据输入的数据包的输入端口、IPv4目的地址、以太网源地址等进行匹配。

OF交换机接收到输入的数据包后，从第一个流表开始匹配。如果数据包在流表中没有匹配到表项，则数据包会被丢弃或者转发到控制器进行处理。如果匹配到表项，则执行表项中的指令，例如指示数据包跳转到下一个流表或修改与数据包相关的动作集等，动作集可以在流表间被累加。如果匹配的表项中的指令不再跳转到下一个流表，则匹配结束，并执行动作集中的动作。动作分为必备动作(如转发报文到指定端口、封装报文、解封装报文或丢弃报文等)和可选动作(如设置数据包的队列标识符、指定数据包输出到端口的哪个队列、设置或修改不同头域的值等)。

下面以系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)网络为例，对于网络系统中网关具有多个控制面的情况，详细解释如下。

在演进分组系统(Evolved Packet System，EPS演进分组系统)如系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)网络中，SGW既是一个用户面功能实体，完成分组数据的路由和转发，并作为3GPP系统内的一个数据锚点，终止E-TURAN的接口，同时在一定地理区域下也是E-TURAN切换场景下本地移动性管理的锚点。PGW是连接外部数据网的网关，是3GPP接入网络和非3GPP接入网络之间的用户面锚点。UE可以通过连接到PGW并创建外部分组数据网络(Packet Data Network，PDN)链接，来访问外部PDN，其中，外部PDN可以是Internet、虚拟私有网络、IP多媒体业务网络，或者由运营商提供的无线应用协议网络。在实际的网络部署中，可以对控制面和/或转发面进行分离部署或合一部署。

如背景技术部分所述，对于控制转发解耦架构的网络系统，在现有技术中，当转发面为合一部署而控制面为分离部署时，可能会导致多个控制面对同一转发面的控制，从而导致控制策略发生错误，影响网关的正常转发功能。为了解决上述技术问题，本发明的发明人创新地提出了一种流表处理方法，通过转发面将从多个控制面接收的对应于同一PDN链接的多种流表相关联，从而实现多个控制面对同一转发面的控制。

下面的实施例中，在一种可能的实现方式中，将网关的至少两个控制面分离部署为SGW控制面(SGW-Control Plane，SGW-C)和PGW控制面(PGW-Control Plane，PGW-C)；将网关的至少两个转发面合一部署，称为移动转发面(Mobile Forwarding Plane，MF)，其中，MF包括SGW转发面(SGW-User Plane，SGW-U)和PGW转发面(PGW-User Plane，PGW-U)。

实施例1

图1a示出根据本发明实施例1的一流表处理方法的流程图。

如图1a所示，该流表处理方法应用于包括一个转发面和多个控制面的控制转发解耦架构，主要包括以下步骤：

30～40、MF从SGW-C和PGW-C接收至少两种流表。

举例而言，对于同一PDN链接对应的SGW和PGW，MF会分别接收到SGW-C和PGW-C下发的其各自所管理的该PDN链接的流表。其中，SGW-C下发的流表包括SGW上行流表和SGW下行流表，SGW上行流表对应于通用隧道协议(General Tunnel Protocol，GTP)解封装与封装的处理动作，SGW下行流表则对应于GTP封装与GTP解封装的处理动作。并且，PGW-C下发的流表也包括PGW上行流表和PGW下行流表，PGW上行流表对应于GTP解封装的处理动作，PGW下行流表对应于GTP封装的处理动作。因此，MF可以从SGW-C和PGW-C接收到上述至少两种流表。例如：MF从SGW-C和PGW-C分别接收到SGW上行流表和PGW上行流表，或MF从SGW-C和PGW-C分别接收到SGW下行流表和PGW下行流表。

50、MF将对应于同一PDN链接的所述至少两种流表相关联。

举例而言，MF根据流表的隧道端点标识符(Tunnel Endpoint Identity，TEID)值来判断流表是否属于同一PDN链接。如果多个流表的TEID值相同，则其属于同一PDN链接。MF可以将对应于同一PDN链接的流表相关联，并且按照关联后的流表执行相应的处理动作。MF可以采用多种形式，将对应于同一PDN链接的流表相关联。例如：MF可以将对应于同一PDN链接的多个流表融合成一个多级流表；或者将多个流表采用逻辑端口的形式来实现融合；或者直接将这种融合设置到流表级别。关联后，对应于该PDN链接的上行报文依次根据SGW上行流表和PGW上行流表进行处理，从而依次执行GTP解封装、GTP封装、GTP解封装的处理动作后发送出去；对应于该PDN链接的下行报文依次根据SGW下行流表和PGW下行流表进行处理，从而依次执行GTP封装、GTP解封装、GTP封装的处理动作后发送出去。

这样，通过转发面将从多个控制面接收的对应于同一PDN链接的多种流表相关联，以在转发面上实现不同控制网元所下发流表的融合，根据本发明上述实施例的流表处理方法，能够有效地避免转发面的控制策略发生错误，从而实现多个控制面对同一转发面的控制。

图1b示出根据本发明实施例1的另一流表处理方法的流程图。

在一种可能的实现方式中，如图1b所示，在步骤30之前，还包括：

10、MF获取SGW-C和PGW-C的网元类型。

举例而言，MF从SGW-C和PGW-C接收配置信息。在MF未设置网元类型的情况下，则MF根据该配置信息，设置当前MF的SGW-U的网元类型或PGW-U的网元类型，即启用MF的SGW网关功能或PGW网关功能，并向SGW-C和PGW-C返回设置已成功的配置响应。只有在同时启用了MF的SGW网关功能和PGW网关功能之后，才能使用该MF进行报文转发，从而该MF可以将对应于同一PDN链接的流表相关联。

20、MF基于所获取到的网元类型和报文转发方向，确定流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

举例而言，在启用MF的SGW网关功能或PGW网关功能之后，对于MF从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW上行流表和PGW上行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW上行流表和PGW上行流表相关联，并确定上行流表的使用顺序为先SGW、再PGW，以使得对应于该PDN链接的上行报文依次根据SGW上行流表和PGW上行流表进行处理，从而依次执行GTP解封装、GTP封装、GTP解封装的处理动作后发送出去。对于MF从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW下行流表和PGW下行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW下行流表和PGW下行流表相关联，并确定下行流表的使用顺序为先PGW、再SGW，以使得对应于该PDN链接的下行报文依次根据SGW下行流表和PGW下行流表进行处理，从而依次执行GTP封装、GTP解封装、GTP封装的处理动作后发送出去。

这样，通过所述转发面获取各所述控制面的网元类型，并据此确定所述流表的关联顺序，根据本发明上述实施例的流表处理方法，能够在转发面从多个控制面接收多种流表后，基于所确定的流表使用顺序，将对应于同一PDN链接的多种流表相关联，有效地避免转发面的控制策略发生错误，从而实现多个控制面对同一转发面的控制。

实施例2

图2示出根据本发明实施例2的一流表处理方法的流程图。图2中标号与图1a～图1b相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。

如图2所示，图2所示的方法与图1a～图1b所示的方法的主要区别在于：转发面将对应于同一PDN链接的多种流表构建为多级流表。

具言之，本实施例的流表处理方法的具体流程如下：

21、SGW-C向MF发送“设置SGW-C配置”的消息，以设置当前的SGW-U的网元类型为服务网关。

22、如果当前的SGW-U未进行类型设置，则MF向SGW-C返回“设置SGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

23、PGW-C在向MF发送“设置PGW-C配置”的消息，以设置当前的PGW-U的网元类型为数据网关。

24、如果当前的PGW-U未进行类型设置，则MF向PGW-C返回“设置PGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

举例而言，若MF从SGW-C接收“设置SGW-C配置”的配置消息，并且MF未设置当前SGW-U的网元类型，即未启用MF的SGW网关功能，则MF设置当前SGW-U的网元类型为SGW-U，从而启用了MF的SGW网关功能，并向SGW-C返回“设置SGW-C配置已成功”的配置响应。若MF从PGW-C接收“设置PGW-C配置”的配置消息，并且MF未设置当前PGW-U的网元类型，即未启用MF的PGW网关功能，则MF设置当前PGW-U的网元类型为PGW-U，从而启用了MF的PGW网关功能，并向PGW-C返回“设置PGW-C配置已成功”的配置响应。

30～40、MF从SGW-C和PGW-C接收至少两种流表。

25、若MF的SGW-U和PGW-U分别接收到SGW-C和PGW-C下发的流表，对于对应于同一PDN链接的流表，MF采用多级流表的形式相关联。

举例而言，对于MF从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW上行流表和PGW上行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW上行流表和PGW上行流表相关联，并且确定第一顺序为先SGW、再PGW，从而将对应于该PDN链接的多个上行流表构建为一个多级上行流表。对于从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW下行流表和PGW下行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW下行流表和PGW下行流表相关联，并且确定第二顺序为先PGW、再SGW，从而将对应于该PDN链接的多个下行流表构建为一个多级下行流表。

26、在MF将对应于同一PDN链接的流表关联后，进行后续的数据传输。

举例而言，对于对应于该PDN链接的上行报文，MF根据关联后的多级上行流表，将该上行报文按照第一顺序依次经过SGW上行流表和PGW上行流表，从而依次执行GTP解封装、GTP封装、GTP解封装的处理动作后发送出去。对于对应于该PDN链接的下行报文，MF根据关联后的多级下行流表，将该下行报文按照第二顺序依次经过SGW下行流表和PGW下行流表，从而依次执行GTP封装、GTP解封装、GTP封装的处理动作后发送出去。

这样，通过转发面将对应于同一PDN链接的多种流表构建为多级流表，根据本发明上述实施例的流表处理方法，能够使对应于同一PDN链接的报文执行该多级流表的处理动作，从而实现多个控制面对同一转发面的控制，以完成报文的传输。

实施例3

图3示出根据本发明实施例3的一流表处理方法的流程图。图3中标号与图1a～图2相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。

如图3所示，图3所示的方法与图1a～图2所示方法的主要区别在于：转发面将对应于同一PDN链接的多种流表采用逻辑端口的形式实现融合，即利用逻辑端口构建多级流表。

具言之，本实施例的流表处理方法的具体流程如下：

31、SGW-C向MF发送“设置SGW-C配置”的消息，以设置当前的SGW-U的网元类型为服务网关。

32、如果当前的SGW-U未进行类型设置，则MF向SGW-C返回“设置SGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

33、PGW-C在向MF发送“设置PGW-C配置”的消息，以设置当前的PGW-U的网元类型为数据网关。

34、如果当前的PGW-U未进行类型设置，则MF向PGW-C返回“设置PGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

30～40、MF从SGW-C和PGW-C接收至少两种流表。

35、若MF的SGW-U和PGW-U分别接收到SGW-C和PGW-C下发的流表，对于对应于同一PDN链接的流表，MF采用逻辑端口的形式相关联。

举例而言，对于MF从SGW-C接收的SGW上行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表按第三顺序为SGW到PGW排序，即将SGW上行流表的输出端口设置为MF中对应于该PDN链接的逻辑端口，并将PGW上行流表的输入端口设置为该逻辑端口，从而利用逻辑端口构建多级上行流表。对于MF从PGW-C接收的PGW下行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表按第四顺序为PGW到SGW排序，即将PGW下行流表的输出端口设置为MF中对应于该PDN链接的逻辑端口，并将SGW下行流表的输入端口设置为该逻辑端口，从而利用逻辑端口构建多级下行流表。

36、在MF将对应于同一PDN链接的流表关联后，进行后续的数据传输。

举例而言，对于对应于该PDN链接的SGW上行报文，经由MF对应的逻辑端口实现内部转发，匹配到后续的PGW上行流表，从而依次执行GTP解封装、GTP封装、GTP解封装的处理动作后发送出去。对于对应于该PDN链接的PGW下行报文，经由MF对应的逻辑端口实现内部转发，匹配到后续的SGW下行流表，从而依次执行GTP封装、GTP解封装、GTP封装的处理动作后发送出去。

这样，通过转发面将对应于同一PDN链接的SGW上行流表或PGW下行流表的报文都发送到转发面自身的逻辑端口，根据本发明上述实施例的流表处理方法，能够使对应于同一PDN链接的上行报文或下行报文经由逻辑端口的内部转发，再执行后续上行流表或下行流表的处理动作，从而实现多个控制面对同一转发面的控制，以完成报文传输。

实施例4

图4示出根据本发明实施例4的一流表处理方法的流程图。图4中标号与图1a～图3相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。

如图4所示，图4所示的方法与图1a～图3所示的方法的主要区别在于：将对应于同一PDN链接的多种流表直接融合成一个流表。

具言之，本实施例的流表处理方法的具体流程如下：

41、SGW-C向MF发送“设置SGW-C配置”的消息，以设置当前的SGW-U的网元类型为服务网关。

42、如果当前的SGW-U未进行类型设置，则MF向SGW-C返回“设置SGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

43、PGW-C在向MF发送“设置PGW-C配置”的消息，以设置当前的PGW-U的网元类型为数据网关。

44、如果当前的PGW-U未进行类型设置，则MF向PGW-C返回“设置PGW-C配置已成功”的消息，以响应设置成功。

30～40、MF从SGW-C和PGW-C接收至少两种流表。

45、若MF的SGW-U和PGW-U分别接收到SGW-C和PGW-C下发的流表，对于对应于同一PDN链接的流表，MF将多个流表直接融合成一个流表。

举例而言，对于MF从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW上行流表和PGW上行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW上行流表和PGW上行流表直接融合为一个上行流表，该融合后的上行流表可以直接执行PGW上行流表的GTP解封装的处理动作，从而省去了SGW上行流表的GTP解封装和GTP封装的处理动作。对于从SGW-C和PGW-C分别接收的SGW下行流表和PGW下行流表，MF根据流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的SGW下行流表和PGW下行流表直接融合为一个下行流表，该融合后的下行流表可以直接执行PGW下行流表的GTP封装的处理动作，从而省去了SGW下行流表的GTP封装和GTP解封装的处理动作。

在一种可能的实现方式中，在流表融合之后，对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

在一种可能的实现方式中，在流表融合之后，对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

这样，在流表融合后，原始的流表记录依然保留下来。如果后续需要对流表进行管理，例如对流表进行修改或者删除，所述转发面可以根据原始的流表信息，对融合后的流表进行相应的解融合处理，并且根据对所接收到的上行流表或下行流表的操作，对所述融合的上行流表或下行流表进行更新。

46、在MF将对应于同一PDN链接的流表融合后，进行后续的数据传输。

举例而言，对于对应于该PDN链接的上行报文，MF根据融合后的上行流表，直接执行PGW上行流表的GTP解封装的处理动作后，将上行报文发送出去。对于对应于该PDN链接的下行报文，MF根据融合后的下行流表，直接执行PGW下行流表的GTP封装的处理动作后，将下行报文发送出去。

这样，通过将对应于同一PDN链接的将多个流表直接融合成一个流表，根据本发明上述实施例的流表处理方法，能够使对应于同一PDN链接的报文执行单一流表的处理动作，从而实现多个控制面对同一转发面的控制，以完成报文的传输。

实施例5

图5a示出了本发明的实施例5的一流表处理装置的框图。如图5a所示，该流表处理装置主要包括接收单元510和关联单元520。其中，接收单元510，用于使所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表。关联单元520，与所述接收单元510连接，用于使所述转发面将对应于同一PDN链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一PDN链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

图5b示出了本发明的实施例5的另一流表处理装置的框图。图5b中标号与图5a相同组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。

在一种可能的实现方式中，如图5b所示，该流表处理装置还包括获取单元530和确定单元540。其中，获取单元530，用于使所述转发面获取各所述控制面的网元类型。确定单元540，与所述获取单元530和所述关联单元510连接，用于使所述转发面基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

其中，上述流表处理装置用于实现流表处理的具体机制和有益效果，可以参考图1a～图1b及其相关描述。

在一种可能的实现方式中，关联单元520被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一PDN链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一PDN链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

在一种可能的实现方式中，关联单元520被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一PDN链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一PDN链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

在一种可能的实现方式中，关联单元520被配置为：对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一PDN链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一PDN链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

在一种可能的实现方式中，关联单元520还被配置为：使所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；使所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

在一种可能的实现方式中，关联单元520还被配置为：使所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；使所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

在一种可能的实现方式中，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。

其中，上述流表处理装置用于实现流表处理的具体机制和有益效果，可以参考图2～图4及其相关描述。

实施例6

图6示出了本发明的实施例6的一流表处理装置的框图。所述流表处理装置1100可以是具备计算能力的主机服务器、个人计算机PC、或者可携带的便携式计算机或终端等。本发明具体实施例不对计算节点的具体实现做限定。

所述流表处理装置1100包括处理器(processor)1110、通信接口(CommunicationsInterface)1120、存储器(memory)1130和总线1140。其中，处理器1110、通信接口1120、以及存储器1130通过总线1140完成相互间的通信。

通信接口1120用于与网络设备通信，其中网络设备包括例如虚拟机管理中心、共享存储等。

处理器1110用于执行程序。处理器1110可能是一个中央处理器CPU，或者是专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器1130用于存放文件。存储器1130可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1130也可以是存储器阵列。存储器1130还可能被分块，并且所述块可按一定的规则组合成虚拟卷。

在一种可能的实施方式中，上述程序可以为包括计算机操作指令的程序代码，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的架构。该程序具体可用于使所述转发面：从所述至少两个控制面接收至少两种流表；将对应于同一PDN链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一PDN链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：在所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表之前，获取各所述控制面的网元类型；基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：对于从各所述控制面接收到的上行流表，根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一PDN链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一PDN链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：对于从各所述控制面接收到的上行流表，根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一PDN链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一PDN链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：对于从各所述控制面接收到的上行流表，根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一PDN链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，对于从各所述控制面接收到的下行流表，根据所接收到的下行流表的TEID值，将对应于同一PDN链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一PDN链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：在所述将对应于同一PDN链接的上行流表融合为一个上行流表之后，保留从各所述控制面接收到的上行流表；根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

在一种可能的实施方式中，该程序具体还可用于使所述转发面：在所述将对应于同一PDN链接的下行流表融合为一个下行流表之后，保留从各所述控制面接收到的下行流表；根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

在一种可能的实施方式中，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。

本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种流表处理方法，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的架构，其特征在于，包括：

所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表；

所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一分组数据网络链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

2.根据权利要求1所述的流表处理方法，其特征在于，在所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表之前，还包括：

所述转发面获取各所述控制面的网元类型；

所述转发面基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

3.根据权利要求1或2所述的流表处理方法，其特征在于，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，

其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

4.根据权利要求1或2所述的流表处理方法，其特征在于，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的TEID值，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

5.根据权利要求1或2所述的流表处理方法，其特征在于，所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，包括：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

6.根据权利要求5所述的流表处理方法，其特征在于，在所述将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表之后，还包括：

所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；

所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

7.根据权利要求5所述的流表处理方法，其特征在于，在所述将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表之后，还包括：

所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；

所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

8.根据权利要求1所述的流表处理方法，其特征在于，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。

9.一种流表处理装置，应用于包括一个转发面和至少两个控制面的控制转发解耦架构，其特征在于，包括：

接收单元，用于使所述转发面从所述至少两个控制面接收至少两种流表；

关联单元，与所述接收单元连接，用于使所述转发面将对应于同一分组数据网络链接的所述至少两种流表相关联，以使得对应于同一分组数据网络链接的报文按照预定的流表使用顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去。

10.根据权利要求9所述的流表处理装置，其特征在于，还包括：

获取单元，用于使所述转发面获取各所述控制面的网元类型；

确定单元，与所述获取单元和所述关联单元连接，用于使所述转发面基于所获取到的网元类型以及报文转发方向，确定所述流表使用顺序，其中所述报文转发方向包括上行和下行。

11.根据权利要求9或10所述的流表处理装置，其特征在于，所述关联单元被配置为：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表构建为一个多级上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按第一顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表构建为一个多级下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按第二顺序依次根据所述至少两种流表后发送出去，

其中，所述第一顺序和所述第二顺序互为逆序。

12.根据权利要求9或10所述的流表处理装置，其特征在于，所述关联单元被配置为：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表按第三顺序排序，将除最后一个上行流表之外的其它上行流表的输出端口设置为所述转发面的逻辑端口，并将除第一个上行流表之外的其它上行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文按所述第三顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表按第四顺序排序，将除最后一个下行流表之外的其它下行流表的输出端口设置为所述逻辑端口，并将除第一个下行流表之外的其它下行流表的输入端口设置为所述逻辑端口，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文按所述第四顺序依次根据所述至少两种流表进行处理后发送出去，其中，所述第三顺序和所述第四顺序互为逆序。

13.根据权利要求9或10所述的流表处理装置，其特征在于，所述关联单元被配置为：

对于从各所述控制面接收到的上行流表，使所述转发面根据所接收到的上行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的上行流表融合为一个上行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的上行报文根据所述融合的上行流表进行处理后发送出去；或者，

对于从各所述控制面接收到的下行流表，使所述转发面根据所接收到的下行流表的隧道端点标识符，将对应于同一分组数据网络链接的下行流表融合为一个下行流表，以使得对应于同一分组数据网络链接的下行报文根据所述融合的下行流表进行处理后发送出去。

14.根据权利要求13所述的流表处理装置，其特征在于，所述关联单元还被配置为：

使所述转发面保留从各所述控制面接收到的上行流表；

使所述转发面根据对所接收到的上行流表的操作，对所述融合的上行流表进行更新。

15.根据权利要求13所述的流表处理装置，其特征在于，所述关联单元还被配置为：

使所述转发面保留从各所述控制面接收到的下行流表；

使所述转发面根据对所接收到的下行流表的操作，对所述融合的下行流表进行更新。

16.根据权利要求9所述的流表处理装置，其特征在于，所述至少两个控制面包括服务网关控制面和分组数据网络网关控制面。