Procedimiento y sistema para la determinación de interacciones en toda la red entre elementos de reenvío de una red.

Procedimiento para la detección de interacciones en un elemento de reenvío en una red,

N, en el que el elemento de reenvío, FE, se puede utilizar para reenviar datos de acuerdo con unas reglas instalables en el elemento de reenvío, FE, y en el que un conjunto de reglas, RS, está instalado en el elemento de reenvío, FE, y en el que el conjunto de reglas, RS, comprende unas reglas, R, y en el que una regla comprende un conjunto de criterios de coincidencia, M, y al menos un conjunto de acciones correspondiente, A, en el que el conjunto de criterios de coincidencia, M, comprende al menos un campo de coincidencia, f, y en el que el conjunto de acciones, A, comprende una o más acciones, a, en el que el conjunto de acciones, A, se debe llevar a cabo cuando se encuentra una coincidencia con un conjunto de criterios de coincidencia, M, y una prioridad (prioridad, R) asignada a cada regla, R,

caracterizado por las etapas de:

a) determinación (S1) de una o más relaciones entre los conjuntos de coincidencias, M, basándose en relaciones de campos de coincidencias, f,

b) determinación (S2) de una o más relaciones entre los conjuntos de acciones, A,

c) determinación (S3) de una o más interacciones entre las reglas, R, basándose en las relaciones determinadas entre los conjuntos de coincidencias, M, y los conjuntos de acciones, A, en el que cada regla Rx, se coteja con otra regla, Ry, para determinar la interacción,

d) reducción (S4) del conjunto de reglas, RS, hasta obtener un conjunto concreto de reglas, ARS, de acuerdo con las interacciones determinadas, de manera que el conjunto concreto de reglas, ARS, comprende únicamente reglas, R, que no presentan interacciones entre ellas,

preferentemente, en el que se determinan como interacciones de reglas: la duplicación, la redundancia, la generalización, el enmascaramiento, la correlación, la inclusión y/o la ampliación.

Procedimiento y sistema para la determinación de interacciones en toda la red entre elementos de reenvío de una red 5

La invención se refiere a un procedimiento para la detección de interacciones en un elemento de reenvío de una red, en el que el elemento de reenvío se puede utilizar para reenviar datos de acuerdo con las reglas ¡nstalables en el elemento de reenvío, y en el que se Instala un conjunto de reglas en el elemento de reenvío, y en el que el conjunto de reglas comprende unas reglas, y en el que una regla comprende un conjunto de criterios de coincidencia (match 10 set) y al menos un conjunto de acciones (acf/on set) correspondiente, en el que el conjunto de criterios de coincidencia comprende al menos un campo de coincidencia y en el que el conjunto de acciones comprende una o más acciones en las que una acción se lleva a cabo cuando se encuentra una coincidencia con un conjunto de criterios de coincidencia y en el que se asigna una prioridad de regla a cada regla.

15 La presente invención también se refiere a un procedimiento para la detección de Interacciones de contigüidad entre elementos de reenvío contiguos pertenecientes a una red.

La presente invención también se refiere a un procedimiento para la determinación de interacciones en toda la red entre elementos de reenvío pertenecientes a una red.

Además, la presente invención se refiere a un sistema para la determinación de Interacciones en toda la red entre elementos de reenvío pertenecientes a una red.

En el documento US 8.161.151 B2, se describe un procedimiento para la detección de Interacciones de reglas en un 25 elemento de reenvío de una red. El elemento de reenvío analiza las reglas que se aplican durante un periodo de tiempo predefinido. Dichos análisis se evalúan comparándolos con los datos transmitidos. Si una parte de los datos transmitidos está presente para varias reglas, se detecta una interacción entre reglas y se almacena.

Aunque se pueda aplicar a elementos de reenvío y redes en general, la presente invención se describirá haciendo 30 referencia a redes basadas en OpenFlow que comprenden conmutadores habilitados para OpenFlow como elementos de reenvío.

En redes basadas en OpenFlow, cada conmutador habilitado para OpenFlow está configurado para actuar de acuerdo con las denominadas reglas OpenFlow OFR, instaladas por medio de un protocolo de OpenFlow. Dicha 35 regla de OpenFlow está definida por un conjunto de criterios de coincidencia, un conjunto de acciones y una prioridad de regla. El conjunto de criterios de coincidencia define a qué flujos de la red se les aplica el conjunto de acciones. El conjunto de acciones define elaboraciones y decisiones de reenvío para flujos entrantes que cumplen todas las condiciones del conjunto de criterios de coincidencia. La prioridad de regla se usa para ordenar una regla con respecto a otras reglas Instaladas en el conmutador OpenFlow. El comportamiento de la red estará definido 40 entonces por la combinación de todas las reglas instaladas en todos los conmutadores habilitados para OpenFlow y por la topología de la red, es decir, la forma que adoptan las interconexiones físicas de los conmutadores OpenFlow.

Por ejemplo, cuando se instala una regla OpenFlow en un conmutador OpenFlow dado, esta tiene la posibilidad de ¡nteractuar con otras reglas instaladas en otros conmutadores OpenFlow, dependiendo de la topología de red. Una 45 regla Instalada en un conmutador OpenFlow puede hacer que otras reglas instaladas en otros conmutadores OpenFlow a lo largo de una determinada ruta de red resulten inservibles. La presencia o ausencia de dichas interacciones entre reglas en diferentes conmutadores OpenFlow influye sobre el comportamiento de la red en general. Por ejemplo, las Interacciones pueden generar un comportamiento erróneo en la red. Dichas interacciones de reglas resultan muy difíciles de detectar, ya que el número total de reglas que intervienen en una red OpenFlow, 50 en particular en una red de gran escala, y el número de posibilidades resultantes al combinarlas de acuerdo con la topología de red son enormes.

Para ayudar a definir o programar reglas OpenFlow, se puede usar el lenguaje denominado «Frenetic», que es un lenguaje de alto nivel basado en el paradigma de programación funcional. Después de programar las reglas 55 OpenFlow en el alto nivel, las reglas se traducen a un conjunto de reglas de procesamiento de paquetes de un nivel más bajo; no obstante, se limitan a un único conmutador OpenFlow. Las interacciones entre reglas se resuelven en el lenguaje de alto nivel.

Sin embargo, esto presenta el inconveniente de que, una vez que se han proporcionado reglas a un conmutador

OpenFlow, cualquier alteración de las reglas, como un cambio de puerto de las reglas de reenvío, etc., podría dar lugar a otras Interacciones que ya no se puedan resolver, si por ejemplo no hay un descompllador presente o si otro usuario no cuenta con ninguna herramienta para descompllar las reglas Instaladas en el lenguaje Frenetlc.

5 Por lo tanto, un objetivo de la presente Invención es el de proporcionar procedimientos y sistemas para la determinación de Interacciones en toda la red entre elementos de reenvío.

Otro objetivo de la presente Invención es el de proporcionar un procedimiento y un sistema para la detección de interacciones en un único elemento de reenvío.

Otro objetivo más de la presente Invención es el de proporcionar un procedimiento y un sistema para la detección de interacciones en una red, que sean más flexibles.

Otro objetivo más de la presente Invención es el de proporcionar unos procedimientos y un sistema para la detección 15 de Interacciones en toda la red entre elementos de reenvío en una red, que sean fáciles de ¡mplementar, a la vez que fiables.

Aún otro objetivo más de la presente Invención es el de proporcionar unos procedimientos y un sistema que reduzcan el consumo de recursos de red, en particular, la memoria en los elementos de reenvío, así como la carga 20 de procesamiento en los elementos de reenvío.

Aún otro objetivo más de la presente Invención es el de habilitar el análisis de interacciones para toda la red.

Aún otro objetivo más de la presente Invención es el de clasificar las reglas que interactúan.

Los objetivos mencionados anteriormente se logran mediante un procedimiento de la reivindicación 1, un procedimiento de la reivindicación 7, un procedimiento de la reivindicación 11 y un sistema de la reivindicación 17.

En la reivindicación 1, se define un procedimiento para la detección de interacciones en un elemento de reenvío en 30 un red, en el que el elemento de reenvío se puede utilizar para reenviar datos de acuerdo con las reglas instalables en el elemento de reenvío, y en el que se instala un conjunto de reglas en el elemento de reenvío, y en el que el conjunto de reglas comprende reglas, y en el que una regla comprende un conjunto de criterios de coincidencia y al menos un conjunto de acciones correspondiente, en el que el conjunto de criterios de coincidencia comprende al menos un campo de coincidencia y en el que el conjunto de acciones comprende una o más acciones, en el que 35 debe llevarse a cabo una acción cuando se encuentra una coincidencia con el conjunto de criterios de coincidencia y en el que se asigna una prioridad de regla a cada regla.

De acuerdo con la reivindicación 1, el procedimiento se caracteriza por las etapas de:

40 a) determinación de una o más relaciones entre los conjuntos de criterios de coincidencia,

b) determinación de una o más relaciones entre los conjuntos de acciones,

c) determinación de una o más Interacciones entre las reglas, basándose en las relaciones determinadas entre los 45 conjuntos de criterios de coincidencia y los conjuntos de acciones, en la que cada regla se coteja con otra regla para

determinar la Interacción,

d) reducción del conjunto de reglas hasta dar lugar a un conjunto concreto de reglas de acuerdo con las Interacciones determinadas, de manera que el conjunto concreto de reglas comprende únicamente reglas que no

50 presentan Interacciones entre ellas.

En la reivindicación 7, se define un procedimiento para la detección de Interacciones de contigüidad entre elementos de reenvío contiguos en una red.

55 De acuerdo con la reivindicación 7, el procedimiento se caracteriza por las etapas de:

a1) selección de uno de los elementos de reenvío como referencia para la determinación de elementos de reenvío contiguos,

b1) determinación de una lista de contigüidad basándose en los elementos de reenvío conectados directamente con el elemento de reenvío seleccionado,

c1)... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la detección de interacciones en un elemento de reenvío en una red, N, en el que

el elemento de reenvío, FE, se puede utilizar para reenviar datos de acuerdo con unas reglas ¡nstalables en el 5 elemento de reenvío, FE, y en el que un conjunto de reglas, RS, está instalado en el elemento de reenvío, FE, y en el que el conjunto de reglas, RS, comprende unas reglas, R, y en el que una regla comprende un conjunto de criterios de coincidencia, M, y al menos un conjunto de acciones correspondiente, A, en el que el conjunto de criterios de coincidencia, M, comprende al menos un campo de coincidencia, f, y en el que el conjunto de acciones, A, comprende una o más acciones, a, en el que el conjunto de acciones, A, se debe llevar a cabo cuando se 10 encuentra una coincidencia con un conjunto de criterios de coincidencia, M, y una prioridad (prioridad, R) asignada a cada regla, R,

caracterizado por las etapas de:

15 a) determinación (S1) de una o más relaciones entre los conjuntos de coincidencias, M, basándose en relaciones de campos de coincidencias, f,

b) determinación (S2) de una o más relaciones entre los conjuntos de acciones, A,

20 c) determinación (S3) de una o más interacciones entre las reglas, R, basándose en las relaciones determinadas entre los conjuntos de coincidencias, M, y los conjuntos de acciones, A, en el que cada regla Rx, se coteja con otra regla, Ry, para determinar la Interacción,

d) reducción (S4) del conjunto de reglas, RS, hasta obtener un conjunto concreto de reglas, ARS, de acuerdo con las 25 interacciones determinadas, de manera que el conjunto concreto de reglas, ARS, comprende únicamente reglas, R, que no presentan Interacciones entre ellas,

preferentemente, en el que se determinan como Interacciones de reglas: la duplicación, la redundancia, la generalización, el enmascaramiento, la correlación, la Inclusión y/o la ampliación.

30 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las relaciones de los campos

de coincidencia se clasifican en: relación dlsjunta, de igualdad, de subconjunto, de superconjunto y/o de solapamlento y/o las relaciones de los conjuntos de coincidencias se clasifican en: relación disjunta, de coincidencia exacta, de subconjunto, de superconjunto y/o de correlación.

35 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las relaciones

de los conjuntos de acciones se clasifican en: relación dlsjunta, relacionada, de subconjunto, de superconjunto y/o de Igualdad.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la etapa d) se 40 realiza llevando a cabo las subetapas de:

da) borrado de todas las reglas, R, clasificadas como duplicación, enmascaramiento e inclusión,

db) construcción Iterativa del conjunto concreto de reglas, ARS, en el que el número de iteraciones es el número de 45 reglas, R, del conjunto de reglas, RS, que se van a reducir y en el que los campos de coincidencia, f, se reducen

dependiendo de la relación entre un campo de coincidencia, f, de una regla, Rx, con una mayor prioridad y un campo de coincidencia, f, de otra regla, Ry.

5. Procedimiento para la detección de interacciones de contigüidad entre elementos de reenvío contiguos 50 en una red, FE, NNFE,

caracterizado por las etapas de:

a1) selección (T1) de uno de los elementos de reenvío, SFE, como referencia para la determinación de elementos de reenvío contiguos, NNFE,

b1) determinación (T2) de una lista de contigüidad basándose en los elementos de reenvío, NNFE, conectados directamente con el elemento de reenvío seleccionado, SFE,

c1) realización (T3) del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 para cada uno de los

elementos de reenvío, NNFE, que figuran en la lista de contigüidad para obtener un conjunto concreto de reglas, ARS, para cada uno de los elementos de reenvío, NNFE,

d1) determinación (T4) de una o más Interacciones entre los conjuntos concretos de reglas, ARS, de dos elementos 5 de reenvío contiguos, FE, NNFE,

e1) reducción (T5) de los conjuntos concretos de reglas, ARS, de acuerdo con las interacciones determinadas, de manera que los conjuntos concretos de reglas, ARS, comprenden únicamente reglas sin interacciones con una regla, R, del otro conjunto concreto de reglas, ARS, correspondiente.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque unas reglas de un conjunto concreto de reglas, ARS, se dividen con respecto a un puerto de ingreso de un elemento de reenvío, FE.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el conjunto 15 concreto de reglas, ARS, del elemento de reenvío seleccionado, SFE, comprende todas las reglas de reenvío que

reenvían hacia un elemento de reenvío contiguo, NNFE, porque se determinan interacciones entre el conjunto concreto de reglas, ARS, y el conjunto concreto de reglas del elemento de reenvío contiguo, NNFE, y entonces se comprueban con respecto a los puertos las Interacciones dentro del conjunto concreto de reglas, ARS, del elemento de reenvío seleccionado, SFE.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque en la etapa d1), se comprueban las transformaciones del conjunto de criterios de coincidencia.

9. Procedimiento para la determinación de interacciones en toda la red entre elementos de reenvío, FE, 25 en una red, N,

caracterizado por las etapas de:

a2) realización (V1), para cada elemento de reenvío, FE, de la red, N, del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

b2) selección (V2) de uno de los elemento de reenvío, FE,

c2) determinación (V3) de una lista de contigüidad de elementos contiguos, NNFE, con respecto al elemento de reenvío seleccionado, SFE,

d2) realización (V4) de las etapas c1) a e1) del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 10,

e2) fusión (V5) de los conjuntos concretos de reglas dlsjuntos para dar lugar a un nuevo conjunto concreto de reglas, ARS, que representa tanto al elemento de reenvío contiguo, NNFE, como al elemento de reenvío seleccionado, 40 SFE,

f2) definición (V6) de un elemento de reenvío fusionado, MFE, con el nuevo conjunto concreto de reglas, ARS, como nuevo elemento de reenvío seleccionado, SFE,

45 g2) realización (V7) de las etapas c2) a f2) de manera Iterativa hasta que un número predeterminado, preferentemente todos los elementos de reenvío, FE, en la red, N, se hayan fusionado para dar lugar a dos elementos de reenvío, FE.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque un 50 controlador centralizado Instala unas reglas, R, en un elemento de reenvío, FE, preferentemente en el que el

controlador lleva a cabo el almacenamiento en memoria caché de las reglas, R, Instaladas en los elementos de reenvío, FE.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque para fusionar puertos 55 de los elementos de reenvío, FE, se les añade Información de Identificación del elemento de reenvío.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque para acciones de fusión de al menos dos conjuntos de acciones, Ai, A2, se combinan en un único conjunto de acciones, A, basándose en la topología de red.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la combinación se lleva a

cabo colocando las acciones, a, por su orden de aparición en la red, N.

5 14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque las

interacciones determinadas se anuncian en al menos una parte de la red, N, preferentemente a un controlador centralizado.

15. Sistema para la determinación de interacciones en toda la red entre elementos de reenvío, FE, en una

10 red, N,

caracterizado por

unos medios de reducción, preferentemente el propio elemento de reenvío, FE, y/o un controlador centralizado, C, pertenecientes a la red, N, que se pueden utilizar para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 en el elemento de reenvío,

15 unos medios de determinación que se pueden utilizar para seleccionar uno de los elementos de

reenvío, FE, y para determinar una lista de contigüidad de elementos contiguos, NNFE, con respecto al elemento de reenvío seleccionado, SFE,

unos medios de reducción que se pueden utilizar para llevar a cabo las etapas c1) a e1) del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8,

20 unos medios de fusión que se pueden utilizar para fusionar los conjuntos concretos de reglas

disjuntos, ARS, para dar lugar a un nuevo conjunto concreto de reglas, ARS, que representa tanto al elemento de reenvío contiguo, NNFE, como al elemento de reenvío seleccionado, SFE, y para definir un elemento de reenvío fusionado, MFE, con el nuevo conjunto concreto de reglas, ARS, como nuevo elemento de reenvío seleccionado, SFE,

25 unos medios de Iteración que se pueden utilizar para llevar a cabo las etapas c2) a g2) del

procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 14 de manera Iterativa hasta que se alcanza un número predeterminado, y, preferentemente, todos los elementos de reenvío, FE, en la red, N, se han fusionado para dar lugar a dos elementos de reenvío, FE.