用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的方法和控制器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的方法和控制器系統(tǒng)。一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡“SDN”的網(wǎng)絡元件的方法，包括：針對不同的查找表檢索（401）查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)；基于查找表特定的資源消耗估計來確定（402）用于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能；以及如果網(wǎng)絡元件能夠（403）運行查找系統(tǒng)，則向網(wǎng)絡元件發(fā)送（404）定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。該方法提供避免將網(wǎng)絡元件配置為過載的可能性，并且另一方面，能夠使用與不同網(wǎng)絡元件有關(guān)的資源消耗估計以供將軟件定義的網(wǎng)絡作為整體進行優(yōu)化。
【專利說明】用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的方法和控制器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及軟件定義的網(wǎng)絡“SDN”。更具體地，本發(fā)明涉及用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的一個或多個網(wǎng)絡元件的方法、控制器系統(tǒng)、網(wǎng)絡元件以及計算機程序。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件定義的聯(lián)網(wǎng)是用于數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的新興架構(gòu)。在軟件定義的網(wǎng)絡“SDN”中，將控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，使得控制平面以能夠與網(wǎng)絡元件分離的一個或多個控制器來實現(xiàn)，并且數(shù)據(jù)平面以網(wǎng)絡元件來實現(xiàn)。網(wǎng)絡元件能夠是，例如，因特網(wǎng)協(xié)議“IP”路由器、多協(xié)議標簽交換“MPLS”節(jié)點、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。每個網(wǎng)絡元件可以由單個設(shè)備或多個設(shè)備的組合來構(gòu)成。通常，軟件定義的聯(lián)網(wǎng)允許交換和/或路由策略的快速實驗和優(yōu)化以及對原來被關(guān)閉并且專有的網(wǎng)絡元件的內(nèi)部的外部訪問。
[0003]基于因特網(wǎng)協(xié)議“IP”的網(wǎng)絡最初是基于自主系統(tǒng)“AS”的概念而構(gòu)建的。該概念允許網(wǎng)絡通過連接的結(jié)點進行縮放和擴展，該連接的結(jié)點基于部分需要知道的信息來將分組轉(zhuǎn)發(fā)到合理的下一跳。AS原理更像是傳統(tǒng)郵局服務來進行工作，其中，給定城市中的郵政工人不需要知道另一城市中的所有街道的所有占用者，以便于為手頭的信件選擇合理的下一跳。這種用于聯(lián)網(wǎng)的方法是簡單的，并且已經(jīng)證明是彈性并且可縮放的。然而，這種方法有幾個缺點。直到涉及分組遞送服務，不允許指定目的地或具有家庭郵箱的占用者在不改變其身份的情況下進行移動。作為所附著到的網(wǎng)絡接口的目的地的拓撲位置指示其與分組遞送服務有關(guān)的身份。另外，僅使用基本AS原理，難以指定諸如邏輯分群組(grouping)、訪問控制、服務質(zhì)量、中間網(wǎng)絡處理的其他特定，或者指定與形成流的分組序列相關(guān)的各方面。
[0004]使用郵政服務的類比，軟件定義的聯(lián)網(wǎng)針對任何給定街道位置進行工作，使得來自所有占用者的所有信件將首先由在軟件定義的網(wǎng)絡邊緣的網(wǎng)絡元件進行聚合。該網(wǎng)絡元件被配置成使用全局查找機制來調(diào)查每個信件目的地的當前位置?；谌植檎也⑶一谄渌侄x并且全局測量的考慮，諸如訪問控制或遠程位置負載條件，所述網(wǎng)絡元件將原始信件中的一個或多個放置在附加信封中，該附加信封尋址到目的地當前所在的街道位置中的每一個。然后，其使用如傳統(tǒng)因特網(wǎng)協(xié)議“IP”進行工作的正常郵政服務來使這些外部信封到達遠程位置。這是基于現(xiàn)有的并且可縮放的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)服務來完成的。然后，外部信件由遠程網(wǎng)絡元件打開，并且原始信封被遞送至目的地。應注意的是，軟件定義的聯(lián)網(wǎng)與郵政服務之間的上述類比是極大的簡化，并且僅僅給出了關(guān)于由軟件定義的聯(lián)網(wǎng)提供的多種可能性的有限觀點。
[0005]然而，軟件定義的量并不是沒有挑戰(zhàn)。一些挑戰(zhàn)關(guān)于將網(wǎng)絡元件配置為使得其能夠不斷地執(zhí)行上述任務，并且使得以充分最佳的方式利用網(wǎng)絡元件的資源。因此，仍然需要用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]下面提出了簡單的概述以提供對各種發(fā)明實施例的一些方面的基本理解。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不是本發(fā)明的廣泛概括。既不意在標識本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，也不描述本發(fā)明的范圍。以下
【發(fā)明內(nèi)容】
僅以簡化的形式提出本發(fā)明的一些概念作為例示本發(fā)明的實施例的更詳細描述的前序。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的新方法。根據(jù)本發(fā)明的方法包括:
[0008]-針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，檢索查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與查找表有關(guān)的操作時，網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0009]-基于查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0010]-基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及
[0011]-響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0012]查找系統(tǒng)的資源消耗估計能夠用于避免網(wǎng)絡元件并未被充分地提供資源以運行對其配置的查找系統(tǒng)的情況。此外，與不同的網(wǎng)絡元件有關(guān)的資源消耗估計能夠用于將軟件定義的網(wǎng)絡作為整體進行優(yōu)化，例如用于對軟件定義的網(wǎng)絡的路由拓撲進行優(yōu)化。
[0013]例如，能夠從數(shù)據(jù)幀讀取查找表特定的資源消耗估計，該數(shù)據(jù)幀從要配置的網(wǎng)絡元件進行接收或者其能夠從配置成存儲關(guān)于所述網(wǎng)絡元件的足夠信息的另一設(shè)備或系統(tǒng)進行接收。此外，在根據(jù)本發(fā)明的一些例示的實施例的方法中，能夠從本地存儲器讀取查找表特定的資源消耗估計，該本地存儲器被布置成存儲關(guān)于要配置的網(wǎng)絡元件的足夠信息。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的新控制器系統(tǒng)。該控制器系統(tǒng)能夠是單個設(shè)備或能夠彼此進行通信的多個設(shè)備的組合。根據(jù)本發(fā)明的控制器系統(tǒng)包括一種處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)適合用于:
[0015]-針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，檢測查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0016]-基于查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0017]-基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及
[0018]-響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種新的軟件定義的網(wǎng)絡，其包括一個或多個網(wǎng)絡元件以及用于配置一個或多個網(wǎng)絡元件的根據(jù)本發(fā)明的控制器系統(tǒng)。應注意的是，控制器系統(tǒng)或者其一個或多個部分還能夠用作一個或多個網(wǎng)絡元件，其能夠例如是IP (因特網(wǎng)協(xié)議)路由器、多協(xié)議標簽交換“MPLS”節(jié)點、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于軟件定義的網(wǎng)絡的新的網(wǎng)絡元件。網(wǎng)絡元件能夠是例如因特網(wǎng)協(xié)議“IP”路由器、多協(xié)議標簽交換“MPLS”交換機、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。該網(wǎng)絡元件可以由單個設(shè)備或多個設(shè)備的組合形成。此外，網(wǎng)絡元件可以具有模塊化結(jié)構(gòu)，使得其包括一個或多個線路接口模塊以及諸如控制模塊的一個或多個其他模塊。根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡元件包括:
[0021 ]-數(shù)據(jù)傳輸接口，用于接收數(shù)據(jù)且用于傳送數(shù)據(jù)，
[0022]-控制處理器部，用于保持至少一個查找表，該至少一個查找表定義與管理數(shù)據(jù)幀相關(guān)的要執(zhí)行的動作，以及
[0023]-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部，用于根據(jù)所述至少一個查找表來管理數(shù)據(jù)幀，
[0024]其中，控制處理器部適于:
[0025]-從在網(wǎng)絡元件處接收到的一個或多個第一數(shù)據(jù)幀中讀取一個或多個查找表的描述符，以及
[0026]-控制網(wǎng)絡元件以向由一個或多個第一數(shù)據(jù)幀所承載的信息確定的目的地發(fā)送一個或多個第二數(shù)據(jù)幀，該第二數(shù)據(jù)幀針對一個或多個查找表中的每一個承載查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與相應的查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的一個或多個組件的負載因數(shù)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的新的計算機程序。根據(jù)本發(fā)明的計算機程序包括計算機可執(zhí)行指令，其用于控制可編程處理系統(tǒng):
[0028]-針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，檢索查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0029]-基于查找表特定的資源消耗估計來確定用于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0030]-基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及
[0031]-響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種新的計算機程序產(chǎn)品。該計算機程序產(chǎn)品包括用根據(jù)本發(fā)明的計算機程序進行編碼的非易失性計算機可讀介質(zhì)，例如壓縮盤“CD”。
[0033]在所附從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的許多示例性和非限制性實施例。
[0034]當結(jié)合附圖來閱讀時，從特定示例性實施例的以下描述中將最好地理解關(guān)于構(gòu)造和操作方法二者的本發(fā)明的各種示例性和非限制性實施例以及其他目的和優(yōu)點。
[0035]動詞“包括”和“包含”在本文中用作既不排除也不要求同樣未敘述特征的存在的開放性限制。在從屬權(quán)利要求中敘述的特征是可彼此自由組合的，除非另外明確地說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面參考附圖來更詳細地解釋本發(fā)明的示例性和非限制性實施例及其優(yōu)點，在附圖中:
[0037]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的軟件定義的網(wǎng)絡的示意圖，
[0038]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的控制器系統(tǒng)的示意圖，
[0039]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的網(wǎng)絡元件的示意圖，以及
[0040]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的軟件定義的網(wǎng)絡“SDN” 100的示意圖。該軟件定義的網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡元件101、102、103和104以及控制器系統(tǒng)105。如圖1中所示，本示例性軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件101-104與數(shù)據(jù)傳輸鏈路彼此互連。此外，示例性軟件定義的網(wǎng)絡“SDN”100可以包括圖1中未示出的其他網(wǎng)絡元件。網(wǎng)絡元件可以是例如IP(因特網(wǎng)協(xié)議)路由器、多協(xié)議標簽交換“MPLS”節(jié)點、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。每個網(wǎng)絡元件可以由單個設(shè)備或多個設(shè)備的組合來構(gòu)成。同樣地，控制器系統(tǒng)105可以由單個設(shè)備或多個設(shè)備的組合來構(gòu)成。在圖1中所示的示例性情況下，控制器系統(tǒng)105包括兩個互連的設(shè)備。終端裝置107連接到控制器系統(tǒng)105，并且網(wǎng)絡元件102用作對能夠是例如全球因特網(wǎng)的外部網(wǎng)絡106的網(wǎng)關(guān)?？刂破飨到y(tǒng)105包括用于從終端設(shè)備107和/或從與對控制器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口的數(shù)據(jù)傳輸鏈路連接的一個或多個其他設(shè)備接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸接口。應注意的是，控制器系統(tǒng)105或其一個或多個部分還可以用作一個或多個網(wǎng)絡元件，該一個或多個網(wǎng)絡元件能夠例如是IP (因特網(wǎng)協(xié)議)路由器、多協(xié)議標簽交換"MPLS"節(jié)點、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。
[0042]網(wǎng)絡元件101-104中的每一個包括用于保持查找系統(tǒng)的控制處理器部以及用于根據(jù)查找系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部，該查找系統(tǒng)包括定義要與管理數(shù)據(jù)幀相結(jié)合執(zhí)行的動作的至少一個查找表。查找系統(tǒng)的至少一個查找表可以包括例如但不一定是根據(jù)開放流(OpenFlow)規(guī)范的一個或多個連續(xù)流表和群組表。該開放流由開放聯(lián)網(wǎng)基金會“0NF”來管理。在使用開放流的示例性情況下，網(wǎng)絡元件中的每個流表包含一組流條目。每個流條目可以由匹配字段、計數(shù)器以及應用于匹配數(shù)據(jù)幀的一組動作來構(gòu)成。匹配通常在第一流表處開始并且可以繼續(xù)到附加流表。能夠?qū)⒘鳁l目布置成優(yōu)先級順序，并且每個表中的第一匹配條目是正在使用的那個。如果發(fā)現(xiàn)匹配的流條目，則執(zhí)行與該特定流條目相關(guān)聯(lián)的一個或多個動作。如果在流表中沒有發(fā)現(xiàn)匹配，則可以通過在正在考慮的網(wǎng)絡元件與控制器系統(tǒng)105之間的開放流信道將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到控制器系統(tǒng)105，數(shù)據(jù)幀可以被丟棄，或者數(shù)據(jù)幀可以繼續(xù)至下一流表或至群組表。與每個流條目相關(guān)聯(lián)的動作可以包括例如數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)幀修改、群組表處理以及管線(pipeline)處理。管線處理動作允許將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到后續(xù)流表以供進一步的處理，并且允許以元數(shù)據(jù)的形式在流表之間通信信息。當與匹配的流條目相關(guān)聯(lián)的一個或多個動作沒有指定下一個表時，表管線處理停止。此時，通常修改并且轉(zhuǎn)發(fā)正在考慮的數(shù)據(jù)幀。群組表處理動作允許將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到群組表以用于進一步處理并且允許將信息以元數(shù)據(jù)的形式傳送至群組表。群組表包含群組條目，其中每個群組條目可以包含要針對定義為屬于特定群組的數(shù)據(jù)幀的一系列動作。
[0043]控制器系統(tǒng)105適于向每個網(wǎng)絡元件101-104發(fā)送配置數(shù)據(jù)，該配置數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)項目，該數(shù)據(jù)項目用于根據(jù)例如由例如開放流的協(xié)議定義以配置網(wǎng)絡元件的動作的預定集合來配置網(wǎng)絡元件以保持查找系統(tǒng)。此外，配置數(shù)據(jù)可以包括一個或多個配置程序，其中的每一個包括一個或多個計算機可執(zhí)行指令，該計算機可執(zhí)行指令定義與正在考慮中的網(wǎng)絡元件中管理數(shù)據(jù)幀相關(guān)的要執(zhí)行的動作或一系列動作。網(wǎng)絡元件101-104中的每一個的控制處理器部能夠適合于使每個配置系統(tǒng)與查找系統(tǒng)的一個或多個查找表相關(guān)聯(lián)，使得該配置程序可調(diào)用為與借助于一個或多個查找表來管理管理數(shù)據(jù)幀相關(guān)地執(zhí)行。網(wǎng)絡元件101-104中的每一個的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部能夠適于響應于管理特定數(shù)據(jù)幀包括用于執(zhí)行配置程序的順序的情況來執(zhí)行由配置程序定義的動作或一系列動作。由配置程序定義的動作或一系列動作可以包括例如:從數(shù)據(jù)幀中讀取數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)幀、選擇網(wǎng)絡元件的出口端口中的一個或多個并且將數(shù)據(jù)幀及其可能副本轉(zhuǎn)發(fā)到所選擇的一個或多個入口端口、選擇由網(wǎng)絡元件保持的查找表中的一個并且執(zhí)行從所選擇的查找表中的查找、執(zhí)行算術(shù)運算、分支操作、執(zhí)行邏輯運算、讀取與數(shù)據(jù)幀相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)、寫入與數(shù)據(jù)幀相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)、修改與數(shù)據(jù)幀相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)、丟棄數(shù)據(jù)幀和/或復制數(shù)據(jù)幀。
[0044]作為在配置網(wǎng)絡元件101、102、103和/或104之前的預備動作，控制器系統(tǒng)105從考慮中的網(wǎng)絡元件或從布置成存儲關(guān)于所述網(wǎng)絡元件的足夠信息的另一設(shè)備或系統(tǒng)或者從控制器系統(tǒng)105的本地存儲器中檢索查找表特定的資源消耗估計。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的軟件定義的網(wǎng)絡中，控制器系統(tǒng)105向要配置的網(wǎng)絡元件發(fā)送一個或多個第一數(shù)據(jù)幀，并且從網(wǎng)絡元件接收到的一個或多個第二數(shù)據(jù)幀中讀取查找表特定的資源消耗估計。一個或多個第一數(shù)據(jù)幀包含查找表的描述符，從而使得網(wǎng)絡元件能夠向控制器系統(tǒng)105發(fā)送適當?shù)牟檎冶硖囟ǖ馁Y源消耗估計。查找表的每個描述符可以包括例如相應查找表的條目的最大數(shù)目、相應查找表的一個或多個查找鍵的大小、相應查找表中的允許的不考慮鍵匹配比特位置、與相應查找表的條目有關(guān)的任務的定義、相應查找表的最大查找頻率和/或相應查找表的連續(xù)更新之間的平均時間。
[0045]每個查找表是要配置的網(wǎng)絡元件的查找系統(tǒng)的可能的構(gòu)建塊，并且每個查找表特定的資源消耗估計指示當運行與相應的查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)。網(wǎng)絡元件的至少一個組件可以包括例如網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部、網(wǎng)絡元件的控制處理器部、網(wǎng)絡元件的一個或多個隨機存取存儲器“RAM”、網(wǎng)絡元件的一個或多個內(nèi)容訪問存儲器“CAM”、網(wǎng)絡元件的一個或多個三元內(nèi)容訪問存儲器“TCAM”和/或網(wǎng)絡元件的一個或多個存儲器總線。
[0046]控制器系統(tǒng)105適于基于查找表特定的資源消耗估計來確定用于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于該網(wǎng)絡元件的功能?？刂破飨到y(tǒng)105適于基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查要配置的網(wǎng)絡元件是否能夠運行正在考慮的查找系統(tǒng)，并且響應于網(wǎng)絡元件能夠運行所述查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義該查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。該查找表特定的資源消耗估計可以包括例如指示網(wǎng)絡元件的一個或多個組件的負載因數(shù)的數(shù)值。例如，當運行與第一示例性查找表有關(guān)的操作時，網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部的負載因數(shù)可以是例如處理容量的50%，網(wǎng)絡元件的隨機存取存儲器“RAM”的負載因數(shù)可以是例如存儲器容量的35%，網(wǎng)絡元件的內(nèi)容訪問存取存儲器“CAM”的負載因數(shù)可以是例如存儲器容量的45%，并且存儲器總線的負載因數(shù)可以是例如其傳輸容量的45%。相應地，當運行與第二示例性查找表有關(guān)的操作時，網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部的負載因數(shù)可以是例如46%，網(wǎng)絡元件的隨機存取存儲器“RAM”的負載因數(shù)可以是例如38%，網(wǎng)絡元件的內(nèi)容訪問存取存儲器“CAM”的負載因數(shù)可以是例如48%，并且存儲器總線的負載因數(shù)可以是例如25%。因此，用于第一和第二示例性查找表的查找表特定的資源消耗估計分別是以下矢量:[50%, 35%, 45%, 45%]和[46%，38%, 48%, 25%]。
[0047]控制器系統(tǒng)105有利地適于針對網(wǎng)絡元件的每個組件來計算與網(wǎng)絡元件的該組件有關(guān)的數(shù)值的總和。在該情況下，能夠?qū)⑴c網(wǎng)絡元件的組件有關(guān)的總和視為構(gòu)成正在考慮的查找系統(tǒng)的資源消耗估計。例如，由上述第一和第二示例性查找表構(gòu)成的查找系統(tǒng)的資源消耗估計可以是[96%，73%, 93%, 70%]。如果這些數(shù)值中的任何一個超過100%，則正在考慮的網(wǎng)絡元件將不能運行正在考慮的查找系統(tǒng)。在這種情況下，應當針對網(wǎng)絡元件定義不同的查找系統(tǒng)。值得注意的是，控制器系統(tǒng)105不需要知道例如表示查找表特定的資源消耗估計的矢量的第一元素與正在考慮的網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部有關(guān)。此外，查找表特定的資源消耗估計可以具有與不同的網(wǎng)絡元件相關(guān)的不同數(shù)目的數(shù)值。例如，與網(wǎng)絡元件102有關(guān)的查找表特定的資源消耗估計可以是每一個具有兩個數(shù)值的矢量，而與網(wǎng)絡元件104有關(guān)的查找表特定的資源消耗估計可以是每一個僅具有一個數(shù)值的標量。因此，無論網(wǎng)絡元件101-104的實施方式如何，都可以使得控制器系統(tǒng)105能夠理解查找表特定的資源消耗估計。
[0048]查找系統(tǒng)的資源消耗估計能夠用于避免網(wǎng)絡元件101、102、103和/或104沒有被充分提供資源，(即不具有足夠有效的處理器和/或足夠的存儲器)以運行對其配置的查找系統(tǒng)的情況。此外，網(wǎng)絡元件101-104的查找系統(tǒng)的資源消耗估計可以用于將軟件定義的網(wǎng)絡100作為整體進行優(yōu)化。例如，控制器系統(tǒng)105能夠適于配置軟件定義的網(wǎng)絡100的路由拓撲，使得在考慮當查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較低負載時與當查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較高負載時相比的情況下，更多的數(shù)據(jù)業(yè)務負載被分配給正在考慮的網(wǎng)絡元件。網(wǎng)絡元件可以具有模塊化結(jié)構(gòu)，使得其包括諸如入口和出口模塊的一個或多個線路接口模塊以及諸如控制模塊和/或供電模塊的一個或多個其他模塊。在這種情況下，每個查找表特定的資源消耗估計能夠由模塊指示符來提供，模塊指示符表達模塊包含其負載因數(shù)由查找表特定的資源消耗估計來指示的組件。該模塊指示符可以表達單獨模塊或僅一種模塊，諸如:入口模塊、出口模塊或與對網(wǎng)絡元件作為整體的控制有關(guān)的模塊。例如，在例如一個或多個線路接口模塊處于過載的風險，而網(wǎng)絡元件的其他部分在其資源消耗中具有裕度的情況下，當優(yōu)化例如軟件定義的網(wǎng)絡100的路由拓撲時，能夠利用模塊指示符。
[0049]針對其從正在考慮的網(wǎng)絡元件或從其他源檢索查找表特定的資源消耗估計的查找表可以構(gòu)成一組查找表，借助于該組查找表，能夠構(gòu)造具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的替換查找系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的軟件定義的網(wǎng)絡中，控制器系統(tǒng)105適于基于查找表特定的資源消耗估計來搜索此類替換查找系統(tǒng)中的一個，其根據(jù)預定準則而具有足夠有利的資源消耗估計。例如，控制器系統(tǒng)105能夠適于基于與兩個或更多替換查找系統(tǒng)所包含的查找表有關(guān)的查找表特定的資源消耗估計來計算對于替換查找系統(tǒng)中的兩個或更多個的資源消耗估計，并且選擇兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個，其根據(jù)預定準則而具有最有利的資源消耗估計。對于另一示例，控制器系統(tǒng)105能夠適于使用遺傳算法實現(xiàn)模擬的演進以用于搜索替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€。對于第三示例，控制器系統(tǒng)105能夠適于使用Di jkstra、A*或其他適當?shù)膬?yōu)化算法以用于從搜索網(wǎng)絡中搜索替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€，其中，查找表與搜索網(wǎng)絡的節(jié)點有關(guān)，并且查找表特定的資源消耗估計表示與節(jié)點或相鄰節(jié)點之間的連接有關(guān)的成本。替換查找系統(tǒng)中的最佳的一個對應于通過搜索網(wǎng)絡的最小成本路由，使得與最小成本路由有關(guān)的查找表形成具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的查找系統(tǒng)。上述預定的準備能夠例如使得組成查找系統(tǒng)的資源消耗估計的數(shù)值中的最大的一個應當盡可能小，以便于避免網(wǎng)絡元件的操作中的不利瓶頸。
[0050]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的控制器系統(tǒng)205的示意圖。在本示例性情況下，控制器系統(tǒng)是單個設(shè)備，但是如先前在本文中所述，控制器系統(tǒng)也可以是多個設(shè)備的組合?？刂破飨到y(tǒng)包括用于接收數(shù)據(jù)和用于傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸接口 211。數(shù)據(jù)傳輸接口 211包括用于經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸鏈路連接到數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡220的入口端口 214和215以及出口端口 216和217?？刂破飨到y(tǒng)包括處理系統(tǒng)210，其適于:
[0051]-針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，檢索查找表特定的資源消耗估計，查找表特定的資源消耗估計指示運行與查找表有關(guān)的操作的網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0052]-基于查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0053]-基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及
[0054]-響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0055]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于配置軟件定義的網(wǎng)絡100的路由拓撲，使得如果查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較低負載與如果查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較高加載相比，更多的數(shù)據(jù)業(yè)務負載被分配給網(wǎng)絡元件。
[0056]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，彼此不同的查找表構(gòu)成一組查找表，借助于該組查找表能夠構(gòu)建具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的替換查找系統(tǒng)，并且處理系統(tǒng)210適于基于查找表特定的資源消耗估計來搜索此類替換查找系統(tǒng)中的一個，其根據(jù)預定準則而具有足夠有利的資源消耗估計。
[0057]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于基于與由兩個或更多個替換查找系統(tǒng)所包含的查找表有關(guān)的查找表特定的資源消耗估計來計算用于上述替換查找系統(tǒng)中的兩個或更多個的資源消耗估計，并且選擇兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個，其根據(jù)預定準則而具有最有利的資源消耗估計。
[0058]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于使用遺傳算法實現(xiàn)模擬演進以用于搜索上述替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€。
[0059]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于使用Dijkstra或A*優(yōu)化算法以用于從搜索網(wǎng)絡中搜索上述替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€，其中查找表與搜索網(wǎng)絡的節(jié)點有關(guān)，并且查找表特定的資源消耗估計表示與節(jié)點或相鄰節(jié)點之間的連接有關(guān)的成本。替換查找系統(tǒng)中的最佳的一個對應于通過搜索網(wǎng)絡的最小成本路由，使得與最小成本路由有關(guān)的查找表形成具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的查找系統(tǒng)。
[0060]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于從在控制器系統(tǒng)處接收到的一個或多個數(shù)據(jù)幀中讀取查找表特定的資源消耗估計。
[0061]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，處理系統(tǒng)210適于控制該控制器系統(tǒng)向網(wǎng)絡元件發(fā)送一個或多個第一數(shù)據(jù)幀，并且從網(wǎng)絡元件接收到的一個或多個第二數(shù)據(jù)幀中讀取查找表特定的資源消耗估計，該一個或多個第一數(shù)據(jù)幀包含查找表的描述符。查找表的每個描述符可以包括例如相應查找表的條目的最大數(shù)目、相應查找表的一個或多個查找鍵的大小、相應查找表中的允許的不考慮鍵匹配比特位置、與相應查找表的條目有關(guān)的任務的定義、相應查找表的最大查找頻率和/或相應查找表的連續(xù)更新之間的平均時間。
[0062]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制器系統(tǒng)中，查找表特定的資源消耗估計包括指示網(wǎng)絡元件的一個或多個組件的負載因數(shù)的數(shù)值，并且處理系統(tǒng)210適于針對網(wǎng)絡元件的每個組件來計算與網(wǎng)絡元件的該組件有關(guān)的數(shù)值的總和。在該情況下，能夠?qū)⑴c網(wǎng)絡元件的組件有關(guān)的總和視為構(gòu)成查找系統(tǒng)的資源消耗估計。
[0063]能夠用一個或多個處理器電路來實現(xiàn)圖2中所示的控制器系統(tǒng)的處理系統(tǒng)210，一個或多個處理器電路中的每一個能夠是可編程處理器電路，其設(shè)置有適當?shù)能浖⒗鐚Ｓ眉呻娐贰癆SIC”的專用硬件處理器或例如現(xiàn)場可編程門陣列“FPGA”的可配置硬件處理器。
[0064]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的網(wǎng)絡元件301的示意圖。網(wǎng)絡元件能夠是例如因特網(wǎng)協(xié)議“IP”路由器、多協(xié)議標簽交換“MPLS”交換機、分組光學交換機和/或以太網(wǎng)交換機。在該示例性情況下，網(wǎng)絡元件是單個設(shè)備，但是如先前在本文中所述，網(wǎng)絡元件也可以是多個設(shè)備的組合。該網(wǎng)絡元件包括用于接收數(shù)據(jù)和用于傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸接口 311。數(shù)據(jù)傳輸接口 311包括用于經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸鏈路連接到數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡320的入口端口 314和315以及出口端口 316和317。網(wǎng)絡元件301包括處理系統(tǒng)310，其包括控制器處理器部313和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部312?？刂铺幚砥鞑?13適于保持至少一個查找表，該至少一個查找表定義要與管理數(shù)據(jù)幀相結(jié)合執(zhí)行的動作，并且數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部312適于根據(jù)至少一個查找表來管理數(shù)據(jù)幀?？刂铺幚砥鞑窟m于從在網(wǎng)絡元件處接收到的一個或多個第一數(shù)據(jù)幀中讀取一個或多個查找表的描述符。此外，控制處理器部適于控制網(wǎng)絡兀件以向由一個或多個第一數(shù)據(jù)幀承載的信息所確定的目的地發(fā)送一個或多個第二數(shù)據(jù)幀，其針對一個或多個查找表中的每一個承載查找表特定的資源消耗估計，查找表特定的資源消耗估計指示當運行與相應查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)。
[0065]能夠用一個或多個處理器電路來實現(xiàn)圖3中所示的網(wǎng)絡元件的處理系統(tǒng)310，一個或多個處理器電路中的每一個能夠是可編程處理器電路，其設(shè)置有適當?shù)能浖?、專用硬件處理器，例如專用集成電路“ASIC”的專用硬件處理器或例如現(xiàn)場可編程門陣列“FPGA”的可配置硬件處理器。
[0066]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的方法的流程圖。該方法包括下述動作:
[0067]-動作401:針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，檢索查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當正在運行與查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0068]-動作402:基于查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0069]-動作403:基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及[0070]-動作404:響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0071]如果網(wǎng)絡元件不能運行正在考慮的查找系統(tǒng)，則必須對網(wǎng)絡元件定義用于查找系統(tǒng)的新的候選。在圖4中所示的示例性方法中，對查找系統(tǒng)定義新的候選包括動作401和402。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法包括:配置軟件定義的網(wǎng)絡的路由拓撲，使得如果查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較低負載與如果查找系統(tǒng)的資源消耗估計表明網(wǎng)絡元件的較高負載相比，更多的數(shù)據(jù)業(yè)務負載被分配給網(wǎng)絡元件。
[0073]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法中，彼此不同的查找表構(gòu)成一組查找表，借助于該組查找表，能夠構(gòu)造具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的替換查找系統(tǒng)。在這種情況下，該方法包括基于查找表特定的資源消耗估計來搜索此類替換查找系統(tǒng)中的一個，此類替換查找系統(tǒng)中的一個根據(jù)預定準則而具有充分有利的資源消耗估計。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法包括:基于與兩個或更多個替換查找系統(tǒng)所包含的查找表有關(guān)的查找表特定的資源消耗估計來計算對于替換查找系統(tǒng)中的兩個或更多個的資源消耗估計，并且選擇兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個，兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個根據(jù)預定準則而具有最有利資源消耗估計。
[0075]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法中，用遺傳算法實現(xiàn)模擬演進來搜索替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€。
[0076]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法中，用Dijkstra或A*優(yōu)化算法來從搜索網(wǎng)絡中搜索替換查找系統(tǒng)中的適當?shù)囊粋€，其中，查找表與搜索網(wǎng)絡的節(jié)點有關(guān)，并且查找表特定的資源消耗估計表示與節(jié)點或相鄰節(jié)點之間的連接有關(guān)的成本。替換查找系統(tǒng)中的最佳的一個對應于通過搜索網(wǎng)絡的最小成本路線，使得與最小成本路線有關(guān)的查找表形成具有適用于網(wǎng)絡元件的功能的查找系統(tǒng)。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法包括:從在控制器系統(tǒng)處接收到的一個或多個數(shù)據(jù)幀中讀取查找表特定的資源消耗估計。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法包括:向網(wǎng)絡元件發(fā)送一個或多個第一數(shù)據(jù)幀，并且從網(wǎng)絡元件接收到的一個或多個第二數(shù)據(jù)幀中讀取查找包特定的資源消耗估計，一個或多個第一數(shù)據(jù)幀包含查找表的描述符。查找表的每個描述符可以包括例如相應查找表的條目的最大數(shù)目、相應查找表的一個或多個查找鍵的大小、相應查找表中的允許不考慮的鍵匹配比特位置、與相應查找表的條目有關(guān)的任務的定義、相應查找表的最大查找頻率和/或相應查找表的連續(xù)更新之間的平均時間。
[0079]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法中，查找表特定資源消耗估計包括指示網(wǎng)絡元件的一個或多個組件的負載因數(shù)的數(shù)值，并且該方法包括針對網(wǎng)絡元件的每個組件來計算與網(wǎng)絡元件的該組件有關(guān)的數(shù)值的總和。能夠?qū)⑴c網(wǎng)絡元件的組件有關(guān)的總和視為構(gòu)成查找系統(tǒng)的資源消耗估計。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的計算機程序包括用于控制可編程處理系統(tǒng)以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的任何上述示例性實施例的方法的計算機可執(zhí)行指令。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機程序包括用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的軟件模塊。該軟件模塊包括計算機可執(zhí)行指令，計算機可執(zhí)行指令用于控制可編程處理系統(tǒng)以:
[0082]-針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個，來檢索查找表特定的資源消耗估計，該查找表特定的資源消耗估計指示當運行與查找表有關(guān)的操作時網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)，
[0083]-基于查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，該至少一個查找系統(tǒng)包括查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能，
[0084]-基于查找系統(tǒng)的資源消耗估計來檢查網(wǎng)絡元件是否能夠運行查找系統(tǒng)，以及
[0085]-響應于網(wǎng)絡元件能夠運行查找系統(tǒng)的情況來向網(wǎng)絡元件發(fā)送定義查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
[0086]軟件模塊能夠是例如用適當?shù)木幊陶Z言或用適用于該編程語言和可編程處理系統(tǒng)的編譯器實現(xiàn)的子例程或函數(shù)。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機程序產(chǎn)品包括用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機程序編碼的計算機可讀介質(zhì)，例如壓縮盤(“CD”)。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的信號被編碼為承載定義根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機程序的信息。
[0089]不應將上文給出的描述中提供的特定示例理解為限制所附權(quán)利要求的范圍和/或適用性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的控制器系統(tǒng)(105、205)，其特征在于，所述控制器系統(tǒng)包括: -用于針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個來檢索查找表特定的資源消耗估計的裝置，所述查找表特定的資源消耗估計指示當運行與所述查找表有關(guān)的操作時所述網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)， -用于基于所述查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計的裝置，所述至少一個查找系統(tǒng)包括所述查找表中的一個或多個并且具有適用于網(wǎng)絡元件的功能， -用于基于所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計來檢查所述網(wǎng)絡元件是否能夠運行所述查找系統(tǒng)的裝置，以及 -用于響應于所述網(wǎng)絡元件能夠運行所述查找系統(tǒng)的情況來向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送定義所述查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于配置所述軟件定義的網(wǎng)絡的路由拓撲，使得如果所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計表明所述網(wǎng)絡元件的較低負載與如果所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計表明所述網(wǎng)絡元件的較高負載相比，更多的數(shù)據(jù)業(yè)務負載被分配給所述網(wǎng)絡元件的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述彼此不同的查找表構(gòu)成一組查找表，借助于所述一 組查找表，能夠構(gòu)建具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能的替換查找系統(tǒng)，并且所述控制器系統(tǒng)包括用于基于所述查找表特定的資源消耗估計來搜索所述替換查找系統(tǒng)中的這樣的一個的裝置，所述替換查找系統(tǒng)中的這樣的一個根據(jù)預定準則而具有充分有利的資源消耗估計。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于基于與兩個或更多個替換查找系統(tǒng)所包含的查找表有關(guān)的所述查找表特定的資源消耗估計來計算對于所述替換查找系統(tǒng)中的兩個或更多個的資源消耗估計并且用于選擇所述兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定一個的裝置，所述兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定一個根據(jù)所述預定準則而具有最有利資源消耗估計。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于使用遺傳算法實現(xiàn)模擬演進以用于搜索所述替換查找系統(tǒng)中的所述一個的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于使用Dijkstra或A*優(yōu)化算法以用于從搜索網(wǎng)絡中搜索所述替換查找系統(tǒng)中的所述一個的裝置，其中，所述查找表與所述搜索網(wǎng)絡的節(jié)點有關(guān)，并且所述查找表特定的資源消耗估計表示與所述節(jié)點有關(guān)或與相鄰節(jié)點之間的連接有關(guān)的成本，所述替換查找系統(tǒng)中的最佳的一個與通過所述搜索網(wǎng)絡的最小成本路由相對應，使得與所述最小成本路由有關(guān)的查找表形成具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能的查找系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于從在所述控制器系統(tǒng)處接收到的一個或多個數(shù)據(jù)幀中讀取所述查找表特定的資源消耗估計的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述控制器系統(tǒng)包括:用于控制所述控制器系統(tǒng)以向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送一個或多個第一數(shù)據(jù)幀并且用于從所述網(wǎng)絡元件接收到的一個或多個第二數(shù)據(jù)幀中讀取所述查找表特定的資源消耗估計的裝置，所述一個或多個第一數(shù)據(jù)幀包含所述查找表的描述符。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述查找表特定的資源消耗估計包括指示所述網(wǎng)絡元件的兩個或更多個組件的負載因數(shù)的數(shù)值，并且所述控制器系統(tǒng)包括用于針對所述網(wǎng)絡元件的每個所述組件來計算與所述網(wǎng)絡元件的所述組件有關(guān)的數(shù)值的總和的裝置，與所述網(wǎng)絡元件的所述組件有關(guān)的所述總和構(gòu)成所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述查找表的每個所述描述符包括下述中的至少一個:相應查找表的條目的最大數(shù)目、相應查找表的一個或多個查找鍵的大小、相應查找表中的允許不考慮鍵匹配比特位置、與相應查找表的條目有關(guān)的任務的定義、相應查找表的最大查找頻率、相應查找表的連續(xù)更新之間的平均時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項所述的控制器系統(tǒng)，其中，每個所述查找表特定的資源消耗估計包括由與相應查找表有關(guān)的操作所引起的下述負載因數(shù)中的至少一個的估計:所述網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的控制處理器部的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的隨機存取存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的內(nèi)容訪問存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的三元內(nèi)容訪問存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的存儲器總線的負載因數(shù)。
12.一種用于配置軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件的方法，其特征在于，所述方法包括: -針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個來檢索(401)查找表特定的資源消耗估計，所述查找表特定的資源消耗估計指示當運行與所述查找表有關(guān)的操作時所述網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)， -基于所述查找表特定的資源消耗估計來確定(402)對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計，所述至少一個查找系統(tǒng)包括所述查找表中的一個或多個并且具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能， -基于所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計來檢查(403)所述網(wǎng)絡元件是否能夠運行所述查找系統(tǒng)，以及 -響應于所述網(wǎng)絡元件能夠運行所述查找系統(tǒng)的情況來向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送(404)定義所述查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述方法包括:配置所述軟件定義的網(wǎng)絡的路由拓撲，使得如果所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計表明所述網(wǎng)絡元件的較低負載與如果所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計表明所述網(wǎng)絡元件的較高負載相比，更多的數(shù)據(jù)業(yè)務負載被分配給所述網(wǎng)絡元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述彼此不同的查找表構(gòu)成一組查找表，借助于所述一組查找表，能夠構(gòu)建具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能的替換查找系統(tǒng)，并且所述方法包括:基于所述查找表特定的資源消耗估計來搜索所述替換查找系統(tǒng)中的這樣的一個，所述替換查找系統(tǒng)中的這樣的一個根據(jù)預定準則而具有充分有利的資源消耗估計。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述方法包括:基于與兩個或更多個替換查找系統(tǒng)所包含的所述查找表有關(guān)的所述查找表特定的資源消耗估計來計算對于所述替換查找系統(tǒng)中的兩個或更多個的資源消耗估計，并且選擇所述兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個，所述兩個或更多個替換查找系統(tǒng)中的特定的一個根據(jù)所述預定準則而具有最有利資源消耗估計。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，利用遺傳算法實現(xiàn)模擬演進來搜索所述替換查找系統(tǒng)中的所述一個。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，利用Dijkstra或A*優(yōu)化算法來從搜索網(wǎng)絡中搜索所述替換查找系統(tǒng)中的所述一個，其中，所述查找表與所述搜索網(wǎng)絡的節(jié)點有關(guān)，并且所述查找表特定的資源消耗估計表示與所述節(jié)點有關(guān)或與相鄰節(jié)點之間的連接有關(guān)的成本，所述替換查找系統(tǒng)中的最佳的一個與通過所述搜索網(wǎng)絡的最小成本路由相對應，使得與所述最小成本路由有關(guān)的查找表形成具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能的查找系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17中的任何一項所述的方法，其中，所述方法包括:從在所述控制器系統(tǒng)處接 收到的一個或多個數(shù)據(jù)幀中讀取所述查找表特定的資源消耗估計。
19.根據(jù)權(quán)利要求12-17中的任何一項所述的方法，其中，所述方法包括:向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送一個或多個第一數(shù)據(jù)幀，并且從所述網(wǎng)絡元件接收到的一個或多個第二數(shù)據(jù)幀中讀取所述查找表特定的資源消耗估計，所述一個或多個第一數(shù)據(jù)幀包含所述查找表的描述符。
20.根據(jù)權(quán)利要求12-17中的任何一項所述的方法，其中，所述查找表特定的資源消耗估計包括指示所述網(wǎng)絡元件的兩個或更多個組件的負載因數(shù)的數(shù)值，并且所述方法包括:針對所述網(wǎng)絡元件的每個所述組件計算與所述網(wǎng)絡元件的所述組件有關(guān)的數(shù)值的總和，與所述網(wǎng)絡元件的所述組件有關(guān)的所述總和構(gòu)成所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述查找表的每個所述描述符包括下述中的至少一個:相應查找表的條目的最大數(shù)目、相應查找表的一個或多個查找鍵的大小、相應查找表中的允許不考慮鍵匹配比特位置、與相應查找表的條目有關(guān)的任務的定義、相應查找表的最大查找頻率、相應查找表的連續(xù)更新之間的平均時間。
22.根據(jù)權(quán)利要求12-17中的任何一項所述的方法，其中，每個所述查找表特定的資源消耗估計包括由與相應查找表有關(guān)的操作引起的下述負載因數(shù)中的至少一個的估計:所述網(wǎng)絡元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的控制處理器部的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的隨機存取存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的內(nèi)容訪問存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的三元內(nèi)容訪問存儲器的負載因數(shù)、所述網(wǎng)絡元件的存儲器總線的負載因數(shù)。
23.一種用于軟件定義的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件(301)，所述網(wǎng)絡元件包括: -數(shù)據(jù)傳輸接口( 311)，所述數(shù)據(jù)傳輸接口( 311)用于接收數(shù)據(jù)并且用于傳送數(shù)據(jù)， -控制處理器部(313)，所述控制處理器部(313)用于保持至少一個查找表，所述至少一個查找表定義要與管理數(shù)據(jù)幀相結(jié)合執(zhí)行的動作，以及 -數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部(312)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)部(312)用于根據(jù)所述至少一個查找表來管理所述數(shù)據(jù)幀， 其特征在于，所述網(wǎng)絡元件包括: -用于從在所述網(wǎng)絡元件處接收到的一個或多個第一數(shù)據(jù)幀中讀取一個或多個查找表的描述符的裝置，以及 -用于控制所述網(wǎng)絡元件以向由所述一個或多個第一數(shù)據(jù)幀所承載的信息確定的目的地發(fā)送一個或多個第二數(shù)據(jù)幀的裝置，所述一個或多個第二數(shù)據(jù)幀承載對于所述一個或多個查找表中的每一個的查找表特定的資源消耗估計，所述查找表特定的資源消耗估計指示當運行與相應的查找表有關(guān)的操作時所述網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)。
24.一種軟件定義的網(wǎng)絡，包括: -一個或多個網(wǎng)絡元件(101-104)，以及 -控制器系統(tǒng)(105)，所述控制器系統(tǒng)(105)用于向所述一個或多個網(wǎng)絡元件傳送配置數(shù)據(jù)，以便配置所述一個或多個網(wǎng)絡元件， 其特征在于，所述控制器系統(tǒng)包括: -用于關(guān)于所述一個或多個網(wǎng)絡元件中的每一個并且針對一個或多個彼此不同的查找表中的每一個來檢索查找表特定的資源消耗估計的裝置，所述查找表特定的資源消耗估計指示當運行與所述查找表有關(guān)的操作時所述網(wǎng)絡元件的至少一個組件的負載因數(shù)， -用于關(guān)于所述一個或多個網(wǎng)絡元件中的每一個并且基于所述查找表特定的資源消耗估計來確定對于至少一個查找系統(tǒng)的資源消耗估計的裝置，所述至少一個查找系統(tǒng)包括所述查找表中的一個或多個并且具有適用于所述網(wǎng)絡元件的功能， -用于關(guān)于所述一個或多個網(wǎng)絡元件中的每一個并且基于所述查找系統(tǒng)的所述資源消耗估計來檢查所述網(wǎng)絡元件是否能夠運行所述查找系統(tǒng)的裝置，以及 -用于響應于所述網(wǎng)絡元件能夠運行所述查找系統(tǒng)的情況來向所述一個或多個網(wǎng)絡元件中的每一個發(fā)送定義所述查找系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的軟件定義的網(wǎng)絡，其中，所述控制器系統(tǒng)被配置成使用開放流作為用于所述軟 件定義的網(wǎng)絡的控制平面，以與所述軟件定義的網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)平面進行通信的通信方法。
【文檔編號】H04L12/24GK103916265SQ201410004862
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】維萊·哈利沃里, 茱哈馬蒂·庫西薩里 申請人:特拉博斯股份有限公司