JP4714750B2 - ハードウェア抽象化レイヤ - Google Patents
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Description
API)と呼ばれる。
これにより、同じイーサネット(登録商標)の物理的リンクを用いたLAN内部でのデータフローの分離が可能となる。トポロジーの観点からは、物理LANトポロジーセグメントと仮想LANセグメントは異なる仮想LANを表すものであり、両者は事実上独立しており、従って、セキュリティが向上する。
1.経路設定を仲介するためのメカニズム、および制御プレーンとのインターフェース管理。
2.制御プレーンからデータプレーンへ、設定機能および記録機能を伝達するメカニズム。3.パケット処理を制御するパケットドライバ(パケットがデータプレーンのIP転送/経路設定スタックに渡される前に、ハードウェア要素からそのパケットをインターセプトするレイヤ)。
4.例外パケット処理部(IP経路設定スタックは処理方法を知らないトポロジー情報を通信する制御パケットを補足し、これを検査し、適切なL2プロトコルに転送してさらに処理を行う)。
5.インターフェース管理層(仮想インターフェースの生成、処理、および管理を促進し、仮想ポートと物理ポートとの間のバインディング情報を保持し、集合物理ポートから集合仮想ポートへの生成および管理、ならびこれら仮想ポート間のパケットの分布を処理し、仮想ポートおよび物理ポートの管理状態を保持する)。
6.ハードウェア抽象化レイヤとハードウェア統合プレーンとの間で機能のミラーリングを行う要素(HAL
APIをデータプレーンに拡張し、実際のハードウェアドライバのAPIとインターフェースするハードウェアに基づくPIを提供する)。
7.HIP APIと(データプレーンにおける)ハードウェアドライバのAPIとの間の、HIP
APIを当該ドライバのAPIに転送するソフトウェアシムレイヤ。
8.信頼性のあるデータ転送メカニズムおよび発見メカニズムを含む、筐体およびスタックサポート。
9.制御プレーンからデータプレーンへ、管理インターフェースレイヤを拡張する。
information base)データベースに配置されてもよく、さまざまな位置におくことによる複数のバインディング情報の必要性を排除できる。
FDBを更新し、またIPのFIBへの直接的なアクセスを用いてIPスタックのFIBを更新する。このメカニズムは、固有のものであり、パケットを制御プレーンに転送してさらに転送決定を解決する必要がないため、より高速な転送決定と解決を可能とする。新しいホスト、ネットワーク要素、またはネットワークトポロジーに変更があった場合にのみ、解決のためにパケットを制御プレーンに転送する必要がある。
APIは、システムに高度な機能を追加して、MPLS、マルチキャスト、およびサービスの質およびトラフィックエンジニアリングなどの、高度なネットワーク機能を与える新しいネットワークプロセッサを利用するために、拡張可能である。
APIをドライバのAPIに転送するためのHIP APIとハードウェアドライバのAPI(データプレーン内の)との間にあるソフトウェアシムレイヤ。
1.制御プレーンプロトコルおよびアプリケーションが、固有のかつ革新的な方法でHW、OSおよびシステムインフラストラクチャから完全に抽出され、異なるハードウェアプラットフォームおよびオペレーティングシステムにわたって、ユーザに意識させることなく協働できる。
この高度なデータプレーン構造に基づく実施例は、異なる交換機プラットフォームにわたる移転が可能であり、高程度の実施例の再使用を可能にし、より重要な点として、新しい製品を開発したときに市場までの時間を短くできる。
2.プロトコルおよびアプリケーションは、基礎となるプラットフォームとは独立した微細な単位で追加または削除できる。
3.この革新的な実施例は、L2ポート、L3インターフェース、集合体(L2またはL3)、交換機ド仮想インターフェース、またはあらゆる可能なL2/L3/VLAN/集合体階層構造を含む「全体的」な手法に基づいている。
この固有の手法においては、このインターフェースおよび階層構造は全て、ハードウェアプラットフォーム詳細を全て論理的に分離する制御プレーンに提示される。
4.革新的なL2/L3統合アプローチにより、単一のシェルコマンドを介したシステム構成の変更における柔軟性が、特にネットワークオペレータが、VoIP、ビデオ、セキュリティ、ワイヤレスなどの追加の高度な機能を組み込む際に要求される高速なL2/L3交換機に対する需要にあわせられる。
5.この革新的なアプローチは、上記の利点(HWプラットフォームとは独立した制御プレーン、モジュラー式である制御プレーン、固有のL2/L3ハイブリッド実施例、など)を全て保存しており、また、IPスタックのFIBおよびNPFDBが更新されかつ綿密に作られたインターフェースマネージャ、パケット例外処理部、およびHALAPIによりエントリーが古くなる固有のやりかたにより最大のパフォーマンスと拡張性が得られる集中型制御プレーン実施例を有する分散型データプレーンを可能とする。
Claims (25)
- ネットワーク交換機のデータプレーンに交換機能および経路設定機能を提供する方法において、
前記データプレーン内のインターフェースマネージャが、仮想インターフェースとネットワーク交換機の1つ以上の論理インターフェースとの間をバインディングするための要求を受信するステップと、
前記インターフェースマネージャが、前記バインディングの定義を受信するステップと、
前記インターフェースマネージャが、前記バインディングおよび前記定義を、前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの単一のデータベースに保持するステップとを、含む、ことを特徴とする方法。 - 前記バインディングの状態を前記ネットワーク交換機のデータプレーン内の単一のデータベースに保持するステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記バインディングは、前記仮想インターフェースに属する前記ネットワーク交換機のポートに関する情報である、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記バインディングの状態が、論理インターフェースが停止していることを示す場合、バインディングにより指定されたものと一致する仮想インターフェースを停止させる、ことを特徴とする請求項2記載の方法。
- 物理チップに前記バインディングをリンクするステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記ネットワーク交換機の前記データプレーンに、前記ネットワーク交換機の制御プレーンからハードウェア抽象化レイヤを複製するステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記単一のデータベースは、転送情報ベースであり、経路情報ベースから前記転送情報ベースを導き出すステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- ネットワークプロセッサのチップのための中継データベースと、前記ネットワーク交換機に接続されるIPスタックのための転送情報ベースを更新するステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 制御プレーンと、
前記制御プレーンに接続されるデータプレーンと、
前記データプレーン内のインターフェースマネージャとを含み、
前記インターフェースマネージャは、
仮想インターフェースとネットワーク交換機の一つ以上の論理インターフェースとの間をバインディングするための要求を受信するように構成され、
前記バインディングに用いる定義を受信し、
前記バインディングおよび前記定義を、前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの単一のデータベースに保持することを特徴とするネットワーク交換機。 - 前記インターフェースマネージャは、前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの前記単一のデータベースに前記バインディングの状態を保持するように構成する、ことを特徴とする請求項9記載のネットワーク交換機。
- 前記バインディングは、前記仮想インターフェースに帰属する前記ネットワーク交換機のポートに関する情報である、ことを特徴とする請求項9に記載のネットワーク交換機。
- 前記バインディングの状態が、論理インターフェースが停止であることを示す場合、前記インターフェースマネージャは、前記バインディングによる指定されたものと一致する仮想インターフェースを停止させるように構成する、ことを特徴とする請求項10記載のネットワーク交換機。
- 前記インターフェースマネージャは、前記バインディングを物理チップにリンクするように構成する、ことを特徴とする請求項9記載のネットワーク交換機。
- 前記制御プレーンは、ハードウェア抽象化レイヤを含み、前記データプレーンは前記ハードウェア抽象化レイヤの複製されたバージョンを含む、ことを特徴とする請求項9記載のネットワーク交換機。
- 前記単一のデータベースは転送情報ベースであり、前記インターフェースマネージャは、経路情報ベースから転送情報ベースを導き出すように構成する、ことを特徴とする請求項9記載のネットワーク交換機。
- 前記インターフェースマネージャは、ネットワークプロセッサのチップのための中継データベースと、前記ネットワーク交換機に接続されるIPスタックのための転送情報ベースとを更新するように構成する、ことを特徴とする請求項9記載のネットワーク交換機。
- ネットワーク交換機のデータプレーンに、交換機能および経路選択機能を供給する装置において、
前記データプレーン内のインターフェースマネージャが、仮想インターフェースと前記ネットワーク交換機の一つ以上の論理インターフェースとの間をバインディングするための要求を受信する手段と、
前記バインディングの定義を受信する手段と、
前記バインディングおよび前記定義を、前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの単一のデータベースに保持する手段と、を備える、ことを特徴とする装置。 - 前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの前記単一のデータベースに前記バインディングの状態を保持する手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- 前記バインディングは、前記仮想インターフェースに属する前記ネットワーク交換機のポートに関する情報である、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- 前記バインディングの状態が、論理インターフェースが停止であることを示す場合、前記バインディングによって指定されたものと一致する仮想インターフェースを停止させる手段を備える、ことを特徴とする請求項18記載の装置。
- 前記バインディングを物理チップにリンクする手段を備える、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- 前記ネットワーク交換機の制御プレーンから、前記データプレーンにハードウェア抽象化レイヤを複製する手段を備える、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- 前記単一のデータベースは、転送情報ベースであり、経路情報ベースから転送情報ベースを導き出す手段を備える、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- ネットワークプロセッサのチップのための中継データベースと、前記ネットワーク交換機に接続されるIPスタックのための転送情報ベースとを更新する手段を備える、ことを特徴とする請求項17記載の装置。
- ネットワーク交換機のデータプレーンに、交換機能および経路選択機能を供給する方法を実行する実行装置によって、実行可能な命令を表すプログラムであって、
前記方法は、前記データプレーン内のインターフェースマネージャが、前記ネットワーク交換機の仮想インターフェースと1つ以上の論理インターフェースとの間をバインディングするための要求を受信するステップと、
前記インターフェースマネージャが、前記バインディングの定義を受信するステップと、
前記インターフェースマネージャが、前記バインディングおよび前記定義を、前記ネットワーク交換機の前記データプレーンの単一のデータベースに保持するステップと、を含む。
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