Sistema de red y método de redundancia de red.

Un sistema de red, que comprende:

un conmutador (200) configurado para reenviar un paquete;

un servidor

(100) de control de fuera de banda, dispuesto en una ruta separada de la de reenvío de paquetes de datos, y configurado para enviar un mensaje de control al conmutador a través de un canal de control de fuera de banda para registrar una entrada de flujo en una tabla de flujo del conmutador;

un servidor (300) de control en banda, dispuesto en una ruta para reenvío de paquetes de datos, y

configurado para enviar un mensaje de control al conmutador a través de un canal de control en banda para registrar una entrada de flujo en la tabla de flujo del conmutador;

proporcionando el canal de control de fuera de banda y el canal de control en banda un canal de control activo y un canal de control de espera para redundancia de canal de control;

un medio para monitorizar anomalías de funcionamiento tanto del canal de control de fuera de banda como del canal de control en banda, y

un medio para la conmutación de un canal de control activo a un canal de control de espera entre el canal de control de fuera de banda y el canal de control en banda cuando ocurre una anomalía de funcionamiento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2011/050016.

Solicitante: NEC CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 7-1, Shiba 5-chome Minato-ku, Tokyo 108-8001 JAPON.

Inventor/es: PHILAVONG MINAXAY, TAKASHIMA MASANORI, HIDAKA YOUICHI, IZAWA TETSU, SATO SHIHOMI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/56

PDF original: ES-2523038_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Sistema de red y método de redundancia de red.
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Sistema de red y método de redundancia de red.

Fragmento de la descripción:

Sistema de red y método de redundancia de red

La presente invención se refiere a un sistema de red, y especialmente se refiere a un sistema de red donde un conmutador para reenviar un paquete y un servidor de control para determinar información de ruta están separados entre sí.

En los últimos años, ha sido estudiado como uno de los sistemas de control de ruta en un sistema de red, un método de control de ruta que utiliza la técnica de OpenFlow, un protocolo de control para dispositivos de comunicación.

En el sistema de red donde se realiza un control de ruta basado en la técnica de open flow, un servidor de control tal como un OFC (Controlador de OpenFlow) determina la Información de ruta, opera una tabla de flujo del conmutador tal como un OFS (Conmutador de OpenFlow) en concordancia con la Información de ruta determinada, y controla con ello el comportamiento del conmutador.

La tabla de flujo es una tabla para registrar una entrada de flujo que define un proceso predeterminado (una acción) que va a ser ejecutado respecto a un paquete conformado según una condición de emparejamiento predeterminada (una regla). Un grupo de paquetes (una serie de paquetes) acordes con la regla se conoce como flujo. La regla del flujo se define mediante varias combinaciones usando algunas o todas de entre: una Dirección de Destino; una Dirección Fuente; un puerto de Destino; y un Puerto Fuente, los cuales están incluidos en una región de cabecera de cada jerarquía de protocolo del paquete, y pueden ser distinguidos. Mientras tanto, en la dirección anteriormente mencionada están Incluidas una Dirección de MAC (Dirección de Control de Acceso de Medios) y una dirección de IP (Dirección de Protocolo de Internet). Además, adlclonalmente a la descripción anterior, también puede ser usada información sobre un Puerto de Entrada como regla del flujo.

Los detalles de la técnica de OpenFlow están descritos en "El Consorcio de Conmutador de OpenFlow", http://www.ODenflowswitch.ora/ y en "Especificación de Conmutador de OpenFlow, Versión 1.. ((Protocolo Alámbrico x1), 31 de Diciembre de 29", http://www.openfloswitch.Org/documents/openflowspec-v1...pdf .

Las Figuras 1 y 2 muestran un sistema de red que incluye: un conmutador para reenvío de un paquete; y, un servidor de control para determinar información de ruta como ejemplo de un sistema de red donde el control de ruta se realiza en base a la técnica de OpenFlow. La Figura 1 muestra una configuración básica de la unidad mínima del sistema de red. La Figura 2 muestra un ejemplo de configuración específica del sistema de red.

El sistema de red incluye un servidor de control 1 y un conmutador 2.

El servidor de control 1 puede determinar información de ruta 11, y puede registrar una entrada de flujo 22 en una tabla de flujo 21 del conmutador 2 por medio de un canal de control.

El conmutador 2 tiene una tabla de flujo 21, y almacena la entrada de flujo 22. Adicionalmente, el conmutador 2 reenvía un paquete recibido a través de un enlace a otro conmutador 2 o a un terminal 3 en base a la entrada de flujo 22 almacenada en la tabla de flujo 21.

La Figura 3 muestra información registrada en la entrada de flujo.

La entrada de flujo 22 mantiene un campo de emparejamiento 51, una prioridad 52, y una acción 53 como información.

El campo de emparejamiento 51 es la información usada para emparejamiento (comparación) entre la información de cabecera del paquete y la entrada de flujo, y tiene: la dirección de MAC y la dirección de IP de la fuente y el destino incluidas en la Información de cabecera; un ID de VLAN (identificador de Red de Área Local Virtual); e información relacionada con un puerto físico, un puerto de aplicación, y similar. La prioridad 52 es la información relacionada con un orden de prioridad usado para determinar el orden de emparejamiento de la entrada de flujo. La acción 53 es la información relacionada con un método de procesamiento (detalles de proceso) del paquete, y tiene información que define si debe enviar el paquete a un puerto específico o desechar el paquete.

La Figura 4 muestra la Información de cabecera del paquete.

El paquete mantiene como información de cabecera: una cabecera de MAC 61; una cabecera de IP 62; una cabecera de TCP (Protocolo de Control de Transmisión) 63; un mensaje de control 64 encriptado. Como ejemplo del mensaje de control 64, se puede considerar un mensaje de "Flow Mod" para registrar la entrada procedente del controlador en la tabla de flujo del conmutador, siendo el mensaje uno de los Mensajes de Protocolo de Open Flow, y similares.

La cabecera de MAC 61 tiene la dirección MAC fuente (la Src MAC en la Figura 4) y la dirección MAC de destino (la Dst MAC en la Figura 4). La cabecera de IP 62 tiene la dirección de IP fuente (la Src IP en la Figura 4) y la dirección de IP de destino (la Dst IP en la Figura 4). La cabecera de TCP 63 tiene el puerto fuente (El Src Port en la Figura 4) y el puerto de destino (el Dst Port en la Figura 4).

El conmutador 2 se refiere a la Información de cabecera extraída de la cabecera de paquete del paquete recibido y al campo de emparejamiento 51 de la entrada de flujo, y cuando la Información sobre los mismos objetos incluidos en el mismo son conformes por emparejamiento respectivamente, el conmutador 2 determina la acción 53 de la entrada de flujo como la acción respecto al paquete.

En la Figura 5, en relación con la entrada de flujo en cada una de las tablas de flujo, el orden de emparejamiento se determina en base a la prioridad de cada entrada de flujo.

Según se ha descrito con anterioridad, en el sistema de red descrito en lo que antecede, el conmutador usado como medio de reenvío de paquetes y el servidor de control usado como medio de determinación de información de ruta están separados entre sí, efectuando una configuración donde un servidor de control determina la información de ruta de la pluralidad de conmutadores, y el conmutador y el servidor de control están conectados por medio de un canal de control. En este caso, con el fin de impedir que la comunicación entre el conmutador y el servidor de control se retarde y se vea interrumpida, se desea que el canal de control sea una línea dedicada; sin embargo, se requiere un puerto dedicado para el conmutador y un enlace dedicado para la red para usar el canal de control como línea dedicada, y por lo tanto la disponibilidad y la ampliabilidad resultan restringidas. Adicionalmente, en caso de que la línea dedicada del canal de control se desconecte, el conmutador deja de recibir la información de control.

Como técnica relacionada, el documento JP2-78194A divulga un sistema de red. En la técnica relacionada, un conmutador que compone la red incluye una pluralidad de puertos de conexión, y a los puertos se ha conectado una trayectoria de transmisión, un sistema extremo y un servidor de red, cada uno de los cuales forma parte de la red.

Adicionalmente, el documento JP23-27397A divulga un sistema autónomo, un método de control de comunicación, un servidor, y un enrutador. En la técnica relacionada, el sistema autónomo está configurado de modo que incluye: una pluralidad de enrutadores de BGP que tienen una función para realizar comunicación en base a un BGP (Protocolo de Puerta de Enlace de Borde) mutuamente con otro sistema autónomo; un único servidor para controlar Intensamente la comunicación de BGP debida al enrutador de BGP; y un enrutador para retransmitir la comunicación entre el servidor y el enrutador de BGP sin tener la función de comunicación basada en el BGP. El enrutador de BGP y el enrutador pueden cambiar la Información de ruta de un paquete de IP en sí misma de acuerdo con una orden del servidor.

Además, el documento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un sistema de red, que comprende:

un conmutador (2) configurado para reenviar un paquete;

un servidor (1) de control de fuera de banda, dispuesto en una ruta separada de la de reenvío de paquetes de datos, y configurado para enviar un mensaje de control al conmutador a través de un canal de control de fuera de banda para registrar una entrada de flujo en una tabla de flujo del conmutador; un servidor (3) de control en banda, dispuesto en una ruta para reenvío de paquetes de datos, y configurado para enviar un mensaje de control al conmutador a través de un canal de control en banda para registrar una entrada de flujo en la tabla de flujo del conmutador;

proporcionando el canal de control de fuera de banda y el canal de control en banda un canal de control activo y un canal de control de espera para redundancia de canal de control;

un medio para monitorizar anomalías de funcionamiento tanto del canal de control de fuera de banda como del canal de control en banda, y

un medio para la conmutación de un canal de control activo a un canal de control de espera entre el canal de control de fuera de banda y el canal de control en banda cuando ocurre una anomalía de funcionamiento.

2.- El sistema de red según la reivindicación 1, en donde el servidor (1) de control de fuera de banda comprende:

un medio para establecer el canal de control de fuera de banda con el conmutador (2), y

un medio para establecer información de ruta (35) para el canal de control en banda entre el conmutador y el

servidor (3) de control en banda.

3.- El sistema de red según la reivindicación 1 ó 2, en donde el conmutador (2) comprende un medio para establecer el canal de control en banda con el servidor (3) de control en banda.

4.- El sistema de red según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde se usa un ordenador como al menos uno de entre el conmutador (2), el servidor (1) de control de fuera de banda y el servidor (3) de control en banda.

5.- Un método de redundancia de red, que comprende:

reenviar un paquete por medio de un conmutador (2);

enviar un mensaje de control desde un servidor (1) de control de fuera de banda dispuesto en una ruta separada de la de reenvío de paquetes de datos hasta el conmutador a través de un canal de control de fuera de banda, para registrar una entrada de flujo en una tabla de flujo del conmutador;

enviar un mensaje de control desde un servidor (3) de control en banda dispuesto en una ruta de reenvío

de paquetes de datos hasta el conmutador a través de un canal de control en banda, para registrar una entrada de flujo en la tabla de flujo del conmutador;

constituir redundancia de canal de control del canal de control de fuera de banda y del canal de control en banda proporcionando un canal de control activo y un canal de control de espera;

monitorizar anomalías de funcionamiento tanto del canal de control de fuera de banda como del canal de control en banda, y

conmutar un canal de control activo a canal de control de espera entre el canal de control de fuera de banda y el canal de control en banda cuando ocurre una anomalía de funcionamiento.

6.- El método de redundancia de red según la reivindicación 5, que comprende además:

establecer el canal de control de fuera de banda mediante el servidor (1) de control de fuera de banda con el conmutador (2), y

establecer información de ruta (35) para el canal de control en banda entre el conmutador y el servidor (3) de control en banda mediante el servidor de control de fuera de banda.

7.- El método de redundancia de red según la reivindicación 5 ó 6, que comprende además establecer el canal de control en banda con el servidor (3) de control en banda por medio del conmutador (2).

8.- Un medio de registro que almacena un programa para hacer que un ordenador funcione como cada uno de entre el conmutador (2), el servidor (1) de control de fuera de banda y el servidor (3) de control en banda según el método de redundancia de red conforme a cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7.