CN106572035A - Sdn交换机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种SDN交换机，其包括：SDN控制器及开放虚拟交换机，其特征在于，所述SDN交换机还包括应用程序模块以及交换芯片，所述SDN控制器与开放虚拟交换机之间通过开放流协议进行交互；所述应用程序模块分别与所述开放虚拟交换机及交换芯片通信连接；所述应用程序模块用于将虚拟端口与所述交换芯片的物理端口对应，并将来自所述开放虚拟交换机的流表转换成所述交换芯片的硬件访问控制列表，以及将来自所述开放虚拟交换机的指定报文动作转换成所述交换芯片的内部硬件转发动作。本发明能实现高性能的硬件报文转发，基于传统交换芯片和现有开源软件框架，有效控制成本，可平滑过渡至纯SDN网络。

Description

SDN交换机
技术领域
本发明涉及交换机领域，尤其涉及一种SDN交换机。
背景技术
基于传统交换芯片的普通交换机满足了基本的组网需求：网段隔离和报文转发。传统交换机在部署后，后期的维护、升级、更换成本较高，无法满足日益灵活的组网需求。传统交换机无法融入SDN(软件定义网络，Software Defined Network)这种新型网络体系架构。
故，亟待提出一种SDN交换机，以满足日益灵活的组网需求。
发明内容
本发明旨在提供一种SDN交换机，以实现高性能的硬件报文转发，基于传统交换芯片和现有开源软件框架，有效控制成本，可平滑过渡至纯SDN网络。
根据本发明的第一方面，一种SDN交换机，包括：SDN控制器及开放虚拟交换机，其特征在于，所述SDN交换机还包括应用程序模块以及交换芯片，所述SDN控制器与开放虚拟交换机之间通过开放流协议进行交互；所述应用程序模块分别与所述开放虚拟交换机及交换芯片通信连接；所述应用程序模块用于将虚拟端口与所述交换芯片的物理端口对应，并将来自所述开放虚拟交换机的流表转换成所述交换芯片的硬件访问控制列表，以及将来自所述开放虚拟交换机的指定报文动作转换成所述交换芯片的内部硬件转发动作。
本发明提出的一种SDN交换机，将开源的开放虚拟交换机软件移植到现有软件框架中，远端SDN控制器下发给开放虚拟交换机的流表转换成交换芯片的硬件访问控制列表，从而实现高性能的硬件报文转发，基于传统交换芯片和现有开源软件框架，有效控制成本；可平滑过渡至纯SDN网络。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了一种SDN交换机的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，本实施例一种SDN交换机包括：SDN控制器1及开放虚拟交换机2(OpenvSwitch，OVS)，所述SDN交换机还包括应用程序(Accelerated ParallelProcessing，APP)模块3以及交换芯片，所述SDN控制器与开放虚拟交换机之间通过开放流(OpenFlow)协议进行交互；所述应用程序模块分别与所述开放虚拟交换机及交换芯片通信连接；所述应用程序模块用于将虚拟端口与所述交换芯片的物理端口对应，并将来自所述开放虚拟交换机的流表转换成所述交换芯片的硬件访问控制列表，以及将来自所述开放虚拟交换机的指定报文动作转换成所述交换芯片的内部硬件转发动作。
所述应用程序模块与所述开放虚拟交换机之间采用网络链接套接字(NetlinkSocket)通信，通信内容包括：数据通道(Datapath)的创建，虚拟端口的创建，流表的创建和指定报文动作。该应用程序(APP)模块为现有软件框架包含一个负责操作交换芯片的模块。APP模块将数据通道与传统VLAN概念对应，这样可以实现在一台设备上实现“混合转发”行为：传统转发与SDN转发，传统转发行为与现有普通交换机一致，而SDN转发行为与纯SDN交换机一致。
所述开放虚拟交换机2包括：
交换机流表组件7，用于直接获取所述应用程序模块保存的流表信息；
交换机存储组件8，用于负责存储所述开放虚拟交换机自身的配置信息；
交换机协议组件9，用于负责开放流协议的处理；
交换机配置组件5，用于配置所述交换机协议组件；
交换机流表获取组件6，用于获取所述交换机协议组件保存的流表信息。
所述交换机流表组件7与所述应用程序模块3之间采用Netlink Socket通信。
所述SDN控制器与所述交换机协议组件9之间通过开放流协议进行交互，通信的主要内容是(即将下发至APP的)流表。
所述交换芯片为ASIC交换芯片4，ASIC是Application Specific IntegratedCircuit的英文缩写，在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。
本实施例通过采用传统ASIC交换芯片硬件，将开源的OVS(OpenvSwitch)软件移植到现有软件框架中，将远端SDN控制器(通过OpenFlow协议)下发给OVS的流表转换成交换芯片的硬件访问控制列表(Access Control List，ACL)，从而实现高性能的硬件报文转发，基于传统ASIC交换芯片和现有开源软件框架，有效控制成本；可平滑过渡至纯SDN网络。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种SDN交换机，包括：SDN控制器及开放虚拟交换机，其特征在于，所述SDN交换机还包括应用程序模块以及交换芯片，所述SDN控制器与开放虚拟交换机之间通过开放流协议进行交互；所述应用程序模块分别与所述开放虚拟交换机及交换芯片通信连接；所述应用程序模块用于将虚拟端口与所述交换芯片的物理端口对应，并将来自所述开放虚拟交换机的流表转换成所述交换芯片的硬件访问控制列表，以及将来自所述开放虚拟交换机的指定报文动作转换成所述交换芯片的内部硬件转发动作。
2.根据权利要求1所述的SDN交换机，其特征在于，所述应用程序模块与所述开放虚拟交换机之间采用网络链接套接字通信，通信内容包括：数据通道的创建，虚拟端口的创建，流表的创建和指定报文动作。
3.根据权利要求1或2所述的SDN交换机，其特征在于，所述开放虚拟交换机包括：
交换机流表组件，用于直接获取所述应用程序模块保存的流表信息；
交换机存储组件，用于负责存储所述开放虚拟交换机自身的配置信息；
交换机协议组件，用于负责开放流协议的处理；
交换机配置组件，用于配置所述交换机协议组件；
交换机流表获取组件，用于获取所述交换机协议组件保存的流表信息。
4.根据权利要求3所述的SDN交换机，其特征在于，所述交换机流表组件与所述应用程序模块之间采用网络链接套接字通信。
5.根据权利要求4所述的SDN交换机，其特征在于，所述SDN控制器与所述交换机协议组件之间通过开放流协议进行交互。
6.根据权利要求5中所述的SDN交换机，其特征在于，所述交换芯片为ASIC交换芯片。
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