網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年9月25日提交的名稱為“Network Device”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/626，719的權(quán)益，并通過(guò)引用將該專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容全部并入本文以用于所有目的。
【背景技術(shù)】
[0003]互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的當(dāng)前版本IPv4 (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4)正在耗盡其地址空間來(lái)配置新地址。新版本IPv6已經(jīng)被開(kāi)發(fā)，其具有大得多的地址空間且處于早期配置階段中。在利用IPv4和IPv6的這個(gè)時(shí)期期間，實(shí)現(xiàn)配置的一種方法是運(yùn)行“雙堆?！?一一以具有IPv4和IPv6地址兩者的節(jié)點(diǎn)為特征的一種方法。這種方法允許節(jié)點(diǎn)到達(dá)僅IPv4的目的地，但最終不節(jié)省任何IPv4地址空間?？蛇x地，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了非唯一的私有IPv4地址(也被稱為RFC1918(請(qǐng)求評(píng)論)地址)連同公共IPv6地址的使用，但這樣的方法可能需要網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)IPv4NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)以及用于在主機(jī)處分配和管理那些私有地址的所有常用的方法。
[0004]被稱為“輕型雙?！被颉癉S-lite”的另一方法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)并且在RFC 6333 (2012年5 月 24 日的 http://tools.1etf.0rg/html/rfc6333)中被標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于 DS-Lite，主機(jī)使用IPv6傳輸來(lái)達(dá)到AFTR(地址族轉(zhuǎn)換器)，其連接到IPv4地址(并可能也充當(dāng)NAT)。地址族轉(zhuǎn)換器可以是獨(dú)立的設(shè)備，但也可在已經(jīng)部署在網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器)內(nèi)起作用。當(dāng)DS-1ite封裝分組到達(dá)AFTR時(shí)，它移除封裝并在執(zhí)行所需的任何網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換之后轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)部分組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]描述了第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可包括被配置為存儲(chǔ)流量信息、用于查找引擎、映射管理器、流量轉(zhuǎn)發(fā)器的指令和映射的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可包括被配置為將信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中并執(zhí)行存儲(chǔ)在查找引擎中的指令的處理器。第一地址輸入可被配置為從在第一地址處的第一設(shè)備接收出站流量。出站流量可包括數(shù)據(jù)分組和第二設(shè)備的第二地址。
[0006]地址管理器可被配置為產(chǎn)生存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的映射。映射可包括使第一地址和第二地址相關(guān)聯(lián)的規(guī)則。流量轉(zhuǎn)發(fā)器可被配置為將出站流量轉(zhuǎn)發(fā)到第二設(shè)備。第二地址輸入可被配置為從第二設(shè)備接收指向第一設(shè)備的返回流量。
[0007]查找引擎可包括使處理器檢查映射以確定映射是否包括使第二設(shè)備的第二地址和第一設(shè)備的第一地址相關(guān)聯(lián)的規(guī)則的指令。如果映射包括這個(gè)關(guān)聯(lián)，則引擎中的指令可使處理器將來(lái)自第二設(shè)備的返回流量轉(zhuǎn)發(fā)到第一設(shè)備。如果映射不包括這個(gè)關(guān)聯(lián)，則指令可使處理器將查詢發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。查詢可以詢問(wèn)第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備它是否包括具有第二地址和第一地址的關(guān)聯(lián)的規(guī)則。
[0008]網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可包括被配置為從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收對(duì)查詢的響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輸入。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可包括被配置為基于來(lái)自查詢的響應(yīng)來(lái)更新映射的映射更新器。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1A和IB是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示例性部件圖。
[0010]圖2是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)的示例性過(guò)程流程。
[0011]圖3是網(wǎng)絡(luò)的示例性圖示。
[0012]圖4是以兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為特征的網(wǎng)絡(luò)的示例性圖示。
[0013]圖5是以主控制器為特征的網(wǎng)絡(luò)的示例性圖示。
[0014]圖6是以兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為特征的網(wǎng)絡(luò)的示例性圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0015]提供了一種網(wǎng)絡(luò)，其將分組從在IPv4地址處的第一設(shè)備傳送到在IPv6地址處的第二設(shè)備，并可將分組從第二設(shè)備返回到IPv4設(shè)備而返回路徑不一定流經(jīng)相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器、交換機(jī)、負(fù)載平衡器等)。換句話說(shuō)，描述了提供雙向IPv4-1Pv6通信的網(wǎng)絡(luò)，其中IPv4 — IPv6路徑可以不同于IPv6 — IPv4路徑。
[0016]網(wǎng)絡(luò)發(fā)送流量元件(出站流量的源)進(jìn)行其自己的對(duì)到保存地址的網(wǎng)絡(luò)的最短路徑的計(jì)算，其中分組以該地址為目的地。因?yàn)橛?jì)算彼此獨(dú)立，第一分組的源可將一條路線確定為最佳(最短)的，而響應(yīng)分組的發(fā)送網(wǎng)絡(luò)(其中源和目的地反轉(zhuǎn))可將不同的路徑確定為最短的。這在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在多個(gè)地點(diǎn)連接時(shí)頻繁地出現(xiàn)，因?yàn)橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)可朝著互連點(diǎn)I路由，而另一網(wǎng)絡(luò)可朝著互連點(diǎn)2路由。互連點(diǎn)是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接并交換路由/流量的位置。一些互連點(diǎn)由設(shè)施提供，但其它連接點(diǎn)可以是私有雙側(cè)互連點(diǎn)。如果在IPv6 — IPv4路徑中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不包含在IPv6和IPv4地址之間的映射數(shù)據(jù)(或至少具有得到的方式)，則該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能夠?qū)⒎祷胤纸M從IPv6設(shè)備提供到IPv4設(shè)備，因?yàn)樵贗Pv6設(shè)備和IPv4設(shè)備之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。
[0017]在示例性配置沖，網(wǎng)絡(luò)包括N個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、M個(gè)交換機(jī)和X個(gè)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)提供從第一設(shè)備通過(guò)至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和一個(gè)交換機(jī)到第二設(shè)備的雙向路徑。在一些配置中，第一設(shè)備具有IPv6地址，而第二設(shè)備具有IPv4地址。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可被配置為記錄使第一和第二設(shè)備的地址相關(guān)聯(lián)的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能能夠使用這個(gè)規(guī)則將入站流量從第二設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到第一設(shè)備。入站流量(即，返回傳輸)的路徑可以或可以不通過(guò)出站流量所通過(guò)的相同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在一些配置中，為入站流量選擇的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括查詢生成器，其被配置為對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生查詢以確定它們是否包括使第一和第二設(shè)備的地址相關(guān)聯(lián)的規(guī)則。
[0018]存在配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可如何產(chǎn)生并傳送這樣的查詢的很多方式。例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可連續(xù)查詢每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，直到它得到所需的規(guī)則或確定規(guī)則不可從任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備得到為止。另一配置是使用環(huán)形拓?fù)?，其中第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備詢問(wèn)第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備它是否包括具有指定規(guī)則的映射。如果第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不包括該規(guī)則，則第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將請(qǐng)求發(fā)送到第三網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。如果第三網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括該規(guī)則，則它可被配置為將規(guī)則的拷貝發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0019]可使用主控制器，其可包括具有所有規(guī)則的映射，其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送它們存儲(chǔ)的任何新規(guī)則的拷貝，使得每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只需要對(duì)主控制器核對(duì)以獲取未本地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的規(guī)則的拷貝。關(guān)于下面的附圖描述了這些和其它配置。
[0020]在一些配置中，OpenFlow切換規(guī)范可用于提供協(xié)議，其中根據(jù)該協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可與彼此和/或主控制器通信。OpenFlow是使用分離的控制面和數(shù)據(jù)面的通信協(xié)議。也就是說(shuō)，實(shí)現(xiàn)OpenFlow的網(wǎng)絡(luò)可包括具有它們中的規(guī)則的一組表格，例如“如果這個(gè)分組特征匹配元件X，則執(zhí)行功能Y?！?br>[0021]圖1A示出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10的部件圖。在圖1A中示出的部件是映射管理器105、映射更新器105、查找引擎110、第一地址輸入120、流量轉(zhuǎn)發(fā)器130、第二地址輸入、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(N.D.)輸入150、查詢生成器155和解封器170。參考圖1B，這些部件可采取特定的計(jì)算機(jī)化指令的形式，且它們可存儲(chǔ)在有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)20上。處理器30可被配置為執(zhí)行這些部件以實(shí)現(xiàn)下面討論的多種不同的功能。部件也可采取用于實(shí)現(xiàn)這些功能的專用電路的形式。
[0022]圖2示出第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10A。在這個(gè)實(shí)施方式中，在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A的框的內(nèi)部所示的框和箭頭是由第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備執(zhí)行的部件和過(guò)程，而在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A的框的外部所示的框和箭頭不由第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A執(zhí)行。第一設(shè)備100可連接到網(wǎng)絡(luò)。第一設(shè)備100具有第一網(wǎng)絡(luò)地址105。第一網(wǎng)絡(luò)地址可以是IPv4地址。第一設(shè)備可被編程為將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到具有第二地址205的第二設(shè)備200。第二地址可以是IPv6地址。如所示，第一設(shè)備100可發(fā)送由第一 N.D.(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)1A在第一地址輸入120處接收的數(shù)據(jù)分組。
[0023]第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A可執(zhí)行映射管理器105以創(chuàng)建或更新映射107。映射107可包含規(guī)則，該規(guī)則包括在兩個(gè)或更多個(gè)地址之間的關(guān)聯(lián)。當(dāng)映射管理器105接收到來(lái)自第一設(shè)備100的數(shù)據(jù)分組時(shí)，它可創(chuàng)建下面的規(guī)則:如果從在地址205處的第二設(shè)備200接收到分組，則將分組傳送到在地址105處的第一設(shè)備。流量轉(zhuǎn)發(fā)器130可被配置為在第一和第二設(shè)備(和未示出的額外設(shè)備)之間來(lái)回轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組?？蓮挠成?07得到關(guān)于發(fā)送到什么地址的指令。
[0024]—旦流量轉(zhuǎn)發(fā)器130將分組轉(zhuǎn)發(fā)(131)到第二設(shè)備200，第二設(shè)備就可處理數(shù)據(jù)。第二設(shè)備可將數(shù)據(jù)分組發(fā)送回到第一設(shè)備(或未示出的第三設(shè)備)。可在第二設(shè)備輸入140處接收來(lái)自第二設(shè)備的通信。查找引擎110可產(chǎn)生對(duì)照映射107中的規(guī)則來(lái)進(jìn)行檢查的查詢。在這種情況下，查詢可請(qǐng)求映射管理器105來(lái)確定映射是否包括關(guān)于如何將消息提供到第一設(shè)備100的規(guī)則。根據(jù)實(shí)現(xiàn)，答案可以為是或否。如果答案為是(111)，則映射管理器可指示查找引擎將分組發(fā)送到流量轉(zhuǎn)發(fā)器130。映射管理器可給流量轉(zhuǎn)發(fā)器(或查找引擎110)提供第一設(shè)備100的地址。在一些實(shí)施方式中，查找引擎可訪問(wèn)映射107，而不訪問(wèn)映射管理器105。如果映射不包括關(guān)于如何將消息提供到第一設(shè)備100的指令(即，“否”決策112)，則第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A可使用查詢生成器155產(chǎn)生查詢。該查詢可被發(fā)送(160)到一個(gè)或多個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0025]在圖2中，查詢被發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A可從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1B接收(165)響應(yīng)，但在其它實(shí)施方式中，響應(yīng)可來(lái)自第三、第四、第五或第N個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。來(lái)自第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的響應(yīng)可包括所需的規(guī)則，或者它可包括指示第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1B不包括所請(qǐng)求的規(guī)則的響應(yīng)。假設(shè)前者被接收到，則映射更新器109可以用新規(guī)則更新映射107。使用新規(guī)則，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1A可指示網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器130將數(shù)據(jù)分組提供到第一設(shè)備100。
[0026]從在IPv6地址處的第一設(shè)備發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)分組可被封裝。封裝可提供通過(guò)抽象來(lái)將