【摘要】
可擴展路由器系統控制平面中高性能的節點間 通信方法屬于可擴展的路由器軟件體系結構技術領域，其特征 在于：在可擴展路由器軟件體系結構的支撐模型系統中引入了 一個介于數據平面和控制平面之間的“傳輸適配子層”，通過 在控制平面上的指令控制數據平面的上行信息分流，大大減少 了重復流量在平面間的傳遞，使其適應可擴展路由器體系結構 的需求；對模型的理論分析和實驗都表明了：與傳統的通信模 式相比，傳輸適配子層的引入很大地提高了數據平面到控制平 面的有效通信率，可以消除平面間的冗余流量和通信和可擴展 瓶頸。
【專利類型】發明申請
【申請人】清華大學
【申請人類型】學校
【申請人地址】100084北京市100084－82信箱
【申請人地區】中國
【申請人城市】北京市
【申請人區縣】海淀區
【申請號】CN200610113871.X
【申請日】2006-10-20
【申請年份】2006
【公開公告號】CN1953419A
【公開公告日】2007-04-25
【公開公告年份】2007
【授權公告號】CN100493042C
【授權公告日】2009-05-27
【授權公告年份】2009.0
【發明人】徐恪; 吳鯤; 王青青
【主權項內容】1.可擴展路由器系統控制平面中高性能的節點間通信方法，其特征在于，所述方法依次含有以下步驟： 步驟1.在所述可擴展路由器系統的控制平面和數據平面之間設置一個傳輸適配子層，該子層由以下各部分組成： 控制器，負責維護數據平面節點與控制平面節點任務之間的關系，處理控制平面任務的信息流分配申請，自動監測任務的離開與遷移，為此，設有一個四元組作為任務注冊的接口，其中： TgtNodeID，發出注冊請求的控制平面目標節點的標識； TgtTaskID，發出注冊請求的任務的標識； RuieList，模式匹配的規則表，所示的匹配規則由若干預定義的特征域以及特征域上相關的帶參數的二值函數共同構成，該特征域的集合記作F，F＝(f1，f2，...，fn)，其中fi是編號為i的預定義特征域，i＝1，2，...，n，對每一個預定義特征域fi，都有若干帶參數的二值函數與之綁定，所述與特征域fi綁定的二值函數用列表Gi表示，Gi＝(gi1，gi2，...，giq)，每一個二值函數的輸入是若干個參數，所述參數用列表Pij表示， ，該二值函數的輸出是一個二值邏輯，0表示不選中流，1表示選中流；所有規則的特征域、二值函數及其參數用一個樹型目錄結構組織在一起，解析成模式匹配規則列表； TimeOut，心跳過程超時時間； 特征抽取器，數據輸入端與一塊數據板的輸出端相連，根據所述模式匹配規則列表所反映的控制平面接口命令確定所要抽取的目標數據段；例如：對于路由交互信息，提取交互報文中的目標地址和傳輸層的端口字段作為目標數據段；對于網絡管理信息，提取管理協議報文中的內容作為目標數據段； 模式匹配模塊，由用硬件TCAM實現的固定字段匹配模塊和用軟件的哈希表來實現的非固定字段匹配模塊構成，該硬件TCAM匹配的是網絡層源/目的IP地址和傳輸層的目的端口號，該哈希表用SHA-1散列算法，從協議報文中任意長度的內容中計算得到固定比特長度的散列值，再與待匹配的目標域進行比較； 數據池，是一個共享內存的緩沖池；用于緩存待提交給上層控制平面節點的信息： 步驟2.所述的可擴展路由器系統控制平面中各節點按以下步驟進行通信： 步驟2.1.控制平面的任務通過控制器提供的注冊接口進行任務注冊，從而向數據平面提出底層上行信息流申請，其步驟如下： 步驟2.1.1.所述傳輸適配子層在控制平面端維護一個負責接收注冊申請的進程； 步驟2.1.2.控制器將接收到的注冊請求下達到數據平面的節點； 步驟2.1.3.數據平面節點收到注冊請求后，按照任務標識將其保存在一個本地的數據庫當中； 步驟2.1.4.傳輸適配子層與操作系統配合，啟動對任務運行狀態的實時監測； 步驟2.2.翻譯器將傳輸適配子層提供給控制平面接口的命令轉換成一個個特定的模式匹配規則，并刷新到模式匹配模塊和特征抽取器； 步驟2.3.模式匹配模塊對控制平面提出申請的不同目標節點的標識進行注冊，并將節點與相應的二值函數gij綁定在一起； 步驟2.4.底層數據平面的節點在收到控制流數據時，首先由節點本地的網絡層進行處理，判斷是否為轉發數據： 若為轉發數據，則直接進行底層的數據轉發； 若不是轉發數據，則將此數據提交為本地的上行控制流數據，轉入下一步驟； 步驟2.5.特征抽取器按以下步驟進行上行數據特征的抽取： 步驟2.5.1.特征抽取器根據匹配規則中的特征域抽取數據的特征，產生特征數據； 步驟2.5.2.將數據內容放入數據池進行緩沖； 步驟2.5.3.將產生的特征數據送入模式匹配模塊，作為待分類的目標數據段，此目標數據段和放入數據池的數據具有相同的索引標識； 步驟2.6.按以下步驟進行模式的匹配： 步驟2.6.1.根據步驟2.5.3中產生的目標數據段，對相應特征域下的匹配函數進行計算，最終決定是否對綁定此函數的目標節點選中當前的數據流； 步驟2.6.2.對數據流所要滿足的所有待匹配的特征域分別進行步驟2.6.1的計算，決定數據流最終流向的目標節點； 假設控制平面有m個節點，則用一個長度是m的向量位圖來表示數據流的目標節點分布狀況，記作B＝(b1，...，bm)； 步驟2.7.任務在節點上的退出： 若任務正常結束，則任務主動地注銷注冊過的上行信息流； 若任務發生故障或者沒有實現注銷機制，則狀態監測檢測到任務已超時后，對相應信息流自動注銷。
【當前權利人】清華大學
【當前專利權人地址】北京市100084-82信箱
【專利權人類型】公立
【統一社會信用代碼】12100000400000624D
【被引證次數】4
【被自引次數】3.0
【家族被引證次數】4
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