本申請涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于動態(tài)虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)的動態(tài)級聯(lián)聚類。

背景技術(shù)：

當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤筇峁┐罅坎煌愋偷馁Y源。例如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分組到達(dá)企業(yè)，每個分組可能需要經(jīng)受節(jié)點鏈中的許多離散服務(wù)。隨著流量等級增加，額外的服務(wù)器可被聯(lián)機(jī)以處理額外的流量。這些例如可由諸如防火墻、路由器、以及垃圾郵件過濾器之類的專用或獨立網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來提供。

附圖說明

當(dāng)與附圖一起閱讀時，本公開從下列詳細(xì)描述被最好地理解。強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法，各個特征未被按比例繪制并且僅用于說明目的。實際上，各個特征的尺寸為了討論的清楚性可被任意地增加或減小。

圖1是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的框圖；

圖2是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的計算設(shè)備的框圖；

圖3是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖4是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖5是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖6是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖7是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖8是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖9是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖10是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖11是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖；

圖12是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的動態(tài)級聯(lián)聚類的框圖。

具體實施方式

概覽

在示例中，服務(wù)器架構(gòu)針對提供資源聚類的動態(tài)級聯(lián)節(jié)點鏈被描述。級聯(lián)節(jié)點鏈可包括被提供為頭節(jié)點、零個或多個中間節(jié)點、以及尾節(jié)點的一個或多個資源實例。每個節(jié)點可包括流表中的離散數(shù)目的可用資源條目。當(dāng)流量進(jìn)入頭節(jié)點，每個節(jié)點試圖將流量匹配到它的流表中的條目。若未發(fā)現(xiàn)匹配，則分組被下行鏈路到鏈中的下一節(jié)點。若分組在沒有匹配的情況下到達(dá)尾節(jié)點，則它被踢到控制器。若存在可用條目，則控制器然后可提供相匹配的條目。若不存在可用條目，則控制器可產(chǎn)生新的資源實例。當(dāng)達(dá)到聚類的全容量時，不匹配條目可被丟棄。

在第一示例中，公開了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括：第一網(wǎng)絡(luò)接口，用于通信地耦接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；第二網(wǎng)絡(luò)接口，用于通信地耦接到包括級聯(lián)節(jié)點鏈中的一個或多個資源實例的數(shù)據(jù)平面；以及資源控制器引擎，可操作用于接收第一網(wǎng)絡(luò)接口上的網(wǎng)絡(luò)流；將網(wǎng)絡(luò)流經(jīng)由第二網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到數(shù)據(jù)平面；接收網(wǎng)絡(luò)流從數(shù)據(jù)平面回來的網(wǎng)絡(luò)流；以及配設(shè)資源實例上的流條目以匹配網(wǎng)絡(luò)流。

在第二示例中，公開了提供虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的方法，包括：接收第一網(wǎng)絡(luò)接口上的網(wǎng)絡(luò)流；將網(wǎng)絡(luò)流經(jīng)由第二網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到數(shù)據(jù)平面；接收網(wǎng)絡(luò)流從數(shù)據(jù)平面回來的網(wǎng)絡(luò)流；以及配設(shè)資源實例上的流條目以匹配網(wǎng)絡(luò)流。

在第三示例中，公開了在其上存儲有可執(zhí)行指令的一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)，該可執(zhí)行指令可操作用于指導(dǎo)處理器提供虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能，包括：接收第一網(wǎng)絡(luò)接口上的網(wǎng)絡(luò)流；將網(wǎng)絡(luò)流經(jīng)由第二網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到數(shù)據(jù)平面；接收網(wǎng)絡(luò)流從數(shù)據(jù)平面回來的網(wǎng)絡(luò)流；以及配設(shè)資源實例上的流條目以匹配網(wǎng)絡(luò)流。

示例實施例

下列公開提供了用于實現(xiàn)本公開的不同特征的許多不同的實施例或示例。組件和布置的特定示例在下面被描述以簡化本公開。當(dāng)然，這些僅是示例并且不旨在是限制性的。此外，本公開可重復(fù)各個示例中的參考標(biāo)號和/或字母。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且它自身不指定所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。

不同的實施例可具有不同的優(yōu)勢，并且沒有特定優(yōu)勢是任何實施例所必需要求的。

在示例架構(gòu)中，企業(yè)可在一個或多個分支機(jī)構(gòu)的邊緣部署多個服務(wù)。然而，企業(yè)可能發(fā)現(xiàn)專用獨立應(yīng)用的成本至少部分地不適用，例如，由于它在某些實施例中是每個特征禁止的(per-feature prohibitive)、不靈活的、安裝緩慢的、和/或難以維護(hù)的。在其他實施例中，功能可由集成訪問路由器提供，僅提供有限特征集。隨著企業(yè)發(fā)展，服務(wù)和應(yīng)用可能遷移到企業(yè)數(shù)據(jù)中心或公共云，從而引起企業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的變化。額外的挑戰(zhàn)可在所謂的“自帶設(shè)備”(BYOD)環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)，在BYOD環(huán)境中，用戶被許可提供他們自己的優(yōu)選計算設(shè)備。這可能要求應(yīng)用額外的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以確保網(wǎng)絡(luò)安全和完整，并防止數(shù)據(jù)丟失或泄露。

為了成本高效地解決這些數(shù)據(jù)需求，企業(yè)可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)而不是在用戶駐地設(shè)備(CPE)上來提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(NFVI)提供一個或多個服務(wù)作為虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)。應(yīng)理解的是，在該上下文中，“服務(wù)”將被廣義地理解為包括可被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)分組的任意服務(wù)或動作，以非限制性示例的方式，例如，域名系統(tǒng)(DNS)翻譯、目錄服務(wù)、電子郵件、打印、文件服務(wù)、時間服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電話(VoIP)、認(rèn)證、路由、防火墻、區(qū)域防火墻、應(yīng)用防火墻、深度分組檢測、防病毒、垃圾郵件過濾、防惡意軟件、服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)流、廣域應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)地址翻譯、IP安全、NAT、IPSec、以及應(yīng)用可視化和控制。

這種NFV可使得服務(wù)提供商能夠使用它的NFVI來操作VNF實例，這提供了實現(xiàn)企業(yè)CPE以及它自己的PE路由器的潛在另一VNF實例所要求的功能。因此，不同于企業(yè)將它自己的資本投資到聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，服務(wù)提供商可以能夠提供高級聯(lián)網(wǎng)特征作為以費用為基礎(chǔ)的測量服務(wù)。

隨著企業(yè)的業(yè)務(wù)增長，VNF實例的使用可能增加。但由于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特殊性，添加更多的VNF實例可能影響整個拓?fù)?，這在某些上下文中是不可接受的。這可驅(qū)使服務(wù)提供商來尋找用于擴(kuò)展被分配給一個VNF實例的NFVI資源實例，并同時動態(tài)地管理那些資源的解決方案。

對此的一種選擇是全網(wǎng)格拓?fù)?，用于跨提供服?wù)的資源實例來同步服務(wù)狀態(tài)，以便每個實例可處理來自任意雙向數(shù)據(jù)流的任意分組，即使當(dāng)流是不對稱的。然而，該方法要求實例之間的低延遲以確保消息的順序以及服務(wù)狀態(tài)的一致性。同時，每個分組可觸發(fā)N-1個消息以便在N個實例中同步狀態(tài)，這在某些情況下將不具有可接受的效率并可能導(dǎo)致CPU周期的不可接受的高消耗。這些問題隨著資源實例的數(shù)目增加可能加劇。

另一選擇是“星型”拓?fù)?，其中，中央調(diào)度器根據(jù)它的CPU負(fù)載或存儲器使用將分組轉(zhuǎn)移到資源實例，并且然后進(jìn)行服務(wù)的資源實例將分組返回到調(diào)度器以便被轉(zhuǎn)發(fā)出去。然而，該拓?fù)湓谀承┥舷挛闹锌赡苁遣贿m用的，這是由于當(dāng)調(diào)度器操作數(shù)據(jù)平面和控制平面二者時，它變成了瓶頸和單一故障點。

資源實例被動態(tài)地配設(shè)并且控制平面與數(shù)據(jù)平面相分離的級聯(lián)節(jié)點鏈的某些實施例，可提供優(yōu)于全網(wǎng)格拓?fù)浜托切屯負(fù)涞膬?yōu)勢。在級聯(lián)節(jié)點鏈中，資源實例的聚類在數(shù)據(jù)平面上被提供，并且控制器在控制平面上被提供。級聯(lián)節(jié)點鏈可包括被配設(shè)為頭節(jié)點、零個或多個中間節(jié)點、以及尾節(jié)點的一個或多個資源實例。每個節(jié)點可包括流表中的離散數(shù)目的可用資源條目。當(dāng)流量進(jìn)入頭節(jié)點，每個節(jié)點試圖將流量匹配到它的流表中的條目。若未發(fā)現(xiàn)匹配，則分組被下行鏈路到鏈中的下一節(jié)點。若分組在沒有匹配的情況下到達(dá)尾節(jié)點，則它被踢到控制器。若存在可用條目，則控制器然后可配設(shè)匹配的條目。若不存在可用條目，則控制器可產(chǎn)生新的資源實例。當(dāng)達(dá)到聚類的全容量時，不匹配條目可被丟棄。

圖1是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的分布式計算系統(tǒng)100的網(wǎng)絡(luò)級示圖。在分布式計算系統(tǒng)100中，一個或多個最終用戶客戶端130經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)170連接于一個或多個服務(wù)器類計算設(shè)備。以非限制性示例的方式，服務(wù)器類計算設(shè)備可包括機(jī)架式服務(wù)器120、控制器110、以及一個或多個獨立服務(wù)器140，例如，獨立服務(wù)器140-1、140-2、以及140-3。在示例中，最終用戶客戶端130被提供客戶端軟件以訪問服務(wù)器類計算機(jī)上的計算資源。

在該示例中，機(jī)架式服務(wù)器120包括多個虛擬機(jī)122，即，虛擬機(jī)122-1、虛擬機(jī)122-2、虛擬機(jī)122-3、以及虛擬機(jī)122-4。還應(yīng)注意的是，機(jī)架式服務(wù)器120可提供管理程序環(huán)境，以便虛擬機(jī)122可根據(jù)負(fù)載和實時需求被動態(tài)地配設(shè)?？刂破?10還可被提供工作負(fù)載服務(wù)器功能，被配置為在諸如虛擬機(jī)122和獨立服務(wù)器140之類的多個服務(wù)器類計算機(jī)之間有效地分發(fā)服務(wù)器任務(wù)。

圖2是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的服務(wù)器140的框圖。服務(wù)器140可以是任意適當(dāng)?shù)挠嬎阍O(shè)備。在各個實施例中，以非限制示例的方式，“計算設(shè)備”可以是或可包括下述項：計算機(jī)、嵌入式計算機(jī)、嵌入式控制器、嵌入式傳感器、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機(jī)、蜂窩電話、IP電話、智能電話、平板計算機(jī)、可轉(zhuǎn)換平板計算機(jī)、手持計算器、或用于處理和傳送數(shù)據(jù)的任意其他電子、微電子、或微電機(jī)設(shè)備。

服務(wù)器140包括被連接于存儲器220的處理器210，存儲器220在其中存儲有用于提供操作系統(tǒng)222和資源引擎224的可執(zhí)行指令。服務(wù)器140的其他組件包括存儲裝置250、網(wǎng)絡(luò)接口260、以及外圍設(shè)備接口240。

在示例中，處理器210經(jīng)由存儲器總線270-3被通信地耦接到存儲器220，例如，存儲器總線270-3可以是直接存儲器訪問(DMA)總線。處理器210可經(jīng)由系統(tǒng)總線270-1被通信地耦接到其他設(shè)備。如貫穿本說明書使用的，“總線”包括任意有線或無線互連線、網(wǎng)絡(luò)、連接、束、單個總線、多個總線、交叉網(wǎng)絡(luò)、單級網(wǎng)絡(luò)、多級網(wǎng)絡(luò)或可操作來在計算設(shè)備的部分之間或計算設(shè)備之間運(yùn)載數(shù)據(jù)、信號、或功率的其他傳導(dǎo)介質(zhì)。應(yīng)注意的是，這些使用僅以非限制性示例的方式被公開，并且某些實施例可省略上述總線中的一個或多個總線，而其他實施例可采用額外的或不同的總線。

在各個示例中，“處理器”可包括提供可編程邏輯的硬件、軟件、或固件的任意組合，以非限制示例的方式，包括微處理器、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯陣列、專用集成電路、或虛擬機(jī)處理器。

處理器210可經(jīng)由DMA總線270-3被連接到DMA配置中的存儲器220。為了簡化本公開，存儲器220被公開為單個邏輯塊，但在物理實施例中可包括任意適當(dāng)?shù)囊粋€或多個易失性或非易失性存儲器技術(shù)的一個或多個塊，易失性或非易失性存儲器技術(shù)例如包括DDR RAM、SRAM、DRAM、緩存、L1或L2存儲器、片上存儲器、寄存器、閃存、ROM、光介質(zhì)、虛擬存儲器區(qū)域、磁或磁帶存儲器、或類似項。在某些實施例中，存儲器220可包括相對低延遲的易失性主存儲器，而存儲裝置250可包括相對較高延遲的非易失性存儲器。然而，存儲器220和存儲裝置250不需要是物理上分離的設(shè)備，并且在某些示例中可僅表示功能的邏輯分離。還應(yīng)注意的是，盡管DMA以非限制性示例的方式被公開，但DMA不是與本說明書相一致的唯一協(xié)議，并且其他存儲器架構(gòu)是可用的。

存儲裝置250可以是任意種類的存儲器220，或可以是獨立的設(shè)備，例如，硬盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、外圍存儲裝置、獨立磁盤冗余陣列(RAID)、附網(wǎng)存儲裝置、光存儲裝置、磁帶驅(qū)動器、備份系統(tǒng)、云存儲裝置、或上述項的任意組合。存儲裝置250可以是一個或多個數(shù)據(jù)庫或在其中可包括被存儲在其他配置中的數(shù)據(jù)，并可包括諸如操作系統(tǒng)222和資源引擎224的軟件部分之類的操作軟件的存儲副本。許多其他配置還是可能的，并且旨在被包含在本說明書的廣義范圍內(nèi)。

網(wǎng)絡(luò)接口260可被提供以將服務(wù)器140通信地耦接到有線或無線網(wǎng)絡(luò)。如貫穿本說明書使用的，“網(wǎng)絡(luò)”可包括可操作來在計算設(shè)備之內(nèi)或之間交換數(shù)據(jù)或信息的任意通信平臺，以非限制性示例的方式，包括自組本地網(wǎng)絡(luò)、提供具有電子交互能力的計算設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、計算設(shè)備可用來執(zhí)行事務(wù)的簡易老式電話系統(tǒng)(POTS)(其中，計算設(shè)備可由人類操作員來輔助或可將數(shù)據(jù)手動鍵入到電話或其他適當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備中)、提供系統(tǒng)中的任意兩個節(jié)點之間的通信接口或交換的任意分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)、或任意局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、虛擬專用網(wǎng)(VPN)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、或輔助網(wǎng)絡(luò)或電話環(huán)境中的通信的任意其他適當(dāng)?shù)募軜?gòu)或系統(tǒng)。

在一個示例中，資源引擎224是執(zhí)行方法的實用程序和程序，方法例如為貫穿本說明書結(jié)合資源實例所描述的方法(例如，參見圖4-12)、或根據(jù)本說明書的其他方法。在各個實施例中，資源引擎224可被體現(xiàn)在硬件、軟件、固件或上述項的某些組合中。例如，在某些情況下，資源引擎224可包括被設(shè)計為執(zhí)行方法或其中的部分的專用集成電路，并還可包括可操作來指導(dǎo)處理器執(zhí)行方法的軟件指令。在某些情況下，資源引擎224可作為“后臺程序”進(jìn)程來運(yùn)行。不論在硬件、軟件、固件、還是上述項的任意組合中被實現(xiàn)，“后臺程序”可包括作為下述項來運(yùn)行的任意程序或可執(zhí)行指令序列：后臺進(jìn)程、終止及常駐程序、服務(wù)、系統(tǒng)擴(kuò)展、控制平面、啟動程序、BIOS子程序、或在沒有直接用戶交互的情況下進(jìn)行操作的任意類似程序。還應(yīng)注意的是，資源引擎224僅以非限制性示例的方式被提供，并且包括交互式或用戶模式軟件的其他硬件和軟件還可結(jié)合資源引擎224、除了資源引擎224之外、或替代資源引擎224被提供，以執(zhí)行根據(jù)本說明書的方法。

在一個示例中，資源引擎224包括被存儲在非暫態(tài)介質(zhì)上可操作來執(zhí)行根據(jù)本說明書的資源實例方法的可執(zhí)行指令。在適當(dāng)?shù)臅r間(例如，當(dāng)啟動服務(wù)器140時)或根據(jù)來自操作系統(tǒng)222或用戶120的命令，處理器210可從存儲裝置250取回資源引擎224(或其中的軟件部分)的副本，并將其加載到存儲器220中。處理器210然后可迭代地執(zhí)行資源引擎224的指令。

外圍設(shè)備接口240可被配置為與連接到服務(wù)器140的任意輔助設(shè)備相接口，但這不必是服務(wù)器140的核心架構(gòu)的一部分。外圍設(shè)備可操作來向服務(wù)器140提供擴(kuò)展功能，并可以完全或不完全地取決于服務(wù)器140。在某些情況下，外圍設(shè)備可以是獨立的計算設(shè)備。外圍設(shè)備可包括輸入和輸出設(shè)備，以非限制性示例的方式，例如，顯示器、終端、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)控制器、傳感器、換能器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器、數(shù)據(jù)采集總線、攝像頭、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、或外部存儲裝置。

圖3是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的服務(wù)器140的框圖。服務(wù)器140可以是任意適當(dāng)?shù)挠嬎阍O(shè)備，如結(jié)合圖2所描述的。通常，圖2的定義和示例可被認(rèn)為同樣適用于圖3，除非另有特別說明。

服務(wù)器140包括被連接到存儲器320的處理器310，存儲器320在其中存儲有用于提供操作系統(tǒng)322和資源控制器引擎324的可執(zhí)行指令。服務(wù)器140的其他組件包括存儲裝置350、網(wǎng)絡(luò)接口360、以及外圍設(shè)備接口340。

在示例中，處理器310經(jīng)由存儲器總線370-3被通信地耦接到存儲器320，存儲器總線370-3例如可以是直接存儲器訪問(DMA)總線。處理器310可經(jīng)由系統(tǒng)總線370-1被通信地耦接到其他設(shè)備。

處理器310可經(jīng)由DMA總線370-3被連接到DMA配置中的存儲器320。為了簡化本公開，存儲器320被公開為單個邏輯塊，但在物理實施例中可包括任意適當(dāng)?shù)囊粋€或多個易失性或非易失性存儲器技術(shù)的一個或多個塊，如結(jié)合圖2的存儲器220所描述的。在某些實施例中，存儲器320可包括相對低延遲的易失性主存儲器，而存儲裝置350可包括相對較高延遲的非易失性存儲器。然而，存儲器320和存儲裝置350不需要是物理上分離的設(shè)備，如結(jié)合圖2所進(jìn)一步描述的。

存儲裝置350可以是任意種類的存儲器320，或可以是獨立的設(shè)備，如結(jié)合圖2的存儲裝置250所描述的。存儲裝置350可以是一個或多個數(shù)據(jù)庫或在其中可包括被存儲在其他配置中的數(shù)據(jù)，并可包括諸如操作系統(tǒng)322和資源控制器引擎324的軟件部分之類的操作軟件的存儲副本。許多其他配置還是可能的，并且旨在被包含在本說明書的廣義范圍內(nèi)。

網(wǎng)絡(luò)接口360可被提供以將服務(wù)器140通信地耦接到有線或無線網(wǎng)絡(luò)。如貫穿本說明書使用的，“網(wǎng)絡(luò)”可包括可操作來在計算設(shè)備之內(nèi)或之間交換數(shù)據(jù)或信息的任意通信平臺，以非限制性示例的方式，包括自組本地網(wǎng)絡(luò)、提供具有電子交互能力的計算設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、計算設(shè)備可用來執(zhí)行事務(wù)的簡易老式電話系統(tǒng)(POTS)(其中，計算設(shè)備可由人類操作員來輔助或可將數(shù)據(jù)手動鍵入到電話或其他適當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備中)、提供系統(tǒng)中的任意兩個節(jié)點之間的通信接口或交換的任意分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)、或任意局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、虛擬專用網(wǎng)(VPN)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、或輔助網(wǎng)絡(luò)或電話環(huán)境中的通信的任意其他適當(dāng)?shù)募軜?gòu)或系統(tǒng)。

在一個示例中，資源控制器引擎324是執(zhí)行方法的實用程序和程序，例如，方法例如為貫穿本說明書結(jié)合控制器110所描述的方法、或根據(jù)本說明書的其他方法。在各個實施例中，資源控制器引擎324可被體現(xiàn)在硬件、軟件、固件或上述項的某些組合中。例如，在某些情況下，資源控制器引擎324可包括被設(shè)計為執(zhí)行方法或其中的部分的專用集成電路，并還可包括可操作來指導(dǎo)處理器執(zhí)行方法的軟件指令。在某些情況下，資源控制器引擎324可作為后臺程序進(jìn)程來運(yùn)行，如上所述。還應(yīng)注意的是，資源控制器引擎324僅以非限制性示例的方式被提供，并且包括交互式或用戶模式軟件的其他硬件和軟件還可結(jié)合資源控制器引擎324、除了資源控制器引擎324之外、或替代資源控制器引擎324被提供，以執(zhí)行根據(jù)本說明書的方法。

在一個示例中，資源控制器引擎324包括被存儲在非暫態(tài)介質(zhì)上可操作來執(zhí)行結(jié)合控制器110所描述的方法、或根據(jù)本說明書的類似方法的可執(zhí)行指令。在適當(dāng)?shù)臅r間(例如，當(dāng)啟動服務(wù)器140時)或根據(jù)來自操作系統(tǒng)322或用戶120的命令，處理器310可從存儲裝置350取回資源控制器引擎324(或其中的軟件部分)的副本，并將其加載到存儲器320中。處理器310然后可迭代地執(zhí)行資源控制器引擎324的指令。

外圍設(shè)備接340可被配置為與連接到服務(wù)器140的任意輔助設(shè)備相接口，但這不必是服務(wù)器140的核心架構(gòu)的一部分。外圍設(shè)備可操作來向服務(wù)器140提供擴(kuò)展的功能，并可以完全或不完全地取決于服務(wù)器140。在某些情況下，外圍設(shè)備可以是獨立的計算設(shè)備。以非限制性示例的方式，外圍設(shè)備可包括結(jié)合圖2的外圍設(shè)備接口240所討論的任意設(shè)備。

圖4是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的VNF聚類410的框圖。VNF聚類410可在圖1的任意服務(wù)器類計算設(shè)備上被提供，包括機(jī)架式服務(wù)器120的虛擬機(jī)122、或獨立服務(wù)器140。在其他示例中，獨立服務(wù)器140還可被配設(shè)管理程序或其他虛擬機(jī)，以便它可提供多于一個的VNF。因此，應(yīng)注意的是，VNF 410被概念地體現(xiàn)為被配置為提供本文描述的功能的硬件和/或軟件的任意組合，而不管抽象度。例如，除非另有明確規(guī)定，為了本說明書目的，可以認(rèn)為具有虛擬存儲器區(qū)域和虛擬處理器的虛擬機(jī)等同于具有物理處理器和物理存儲器的獨立機(jī)器。確實，隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化的流行度增加，更常見的是網(wǎng)絡(luò)功能在虛擬機(jī)上被提供，然后在獨立的物理硬件設(shè)備上被提供。然而，本文預(yù)期的是VNF配設(shè)可包括任意適當(dāng)?shù)墓δ?，以非限制性示例的方式，例如，包括從管理程序發(fā)起新的虛擬機(jī)實例、從現(xiàn)有的圖像啟動現(xiàn)有的虛擬機(jī)、聯(lián)機(jī)已被配置為提供VNF的物理服務(wù)器、或從被配置為提供網(wǎng)絡(luò)功能的已有圖像啟動物理設(shè)備。

在該示例中，VNF聚類410是工作流的部分。上游VNF 480和下游VNF 482還可被提供作為工作流的部分。工作流可被定義為邏輯工作流。例如，上游VNF 480可以是負(fù)載均衡器、VNF聚類410可提供防火墻、以及下游VNF 482可被配置為提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在該情況下，從上游VNF 480到VNF聚類410到下游VNF 482的路徑可不基于物理網(wǎng)絡(luò)路徑，而可基于網(wǎng)絡(luò)管理員所定義的服務(wù)鏈。因此，應(yīng)注意的是，上游VNF 480、VNF聚類410、以及下游VNF 482相對于彼此的定位不需要表示任何特定物理布置或甚至邏輯布置。相反，布置被配置為表示有效工作流，其中，期望服務(wù)以邏輯和有效順序被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)分組或一組網(wǎng)絡(luò)分組。

VNF聚類410針對資源被配設(shè)，例如，提供特定服務(wù)，以非限制性示例的方式，特定服務(wù)可包括本文公開的任意服務(wù)。VNF聚類410可被設(shè)計為在零個或多個實例中被配設(shè)。在該情況下，頭節(jié)點412提供第一資源實例。零個或多個中間節(jié)點414-N可提供零個或多個額外實例。最終，尾節(jié)點416提供最終資源實例。應(yīng)注意的是，該布置同樣不需要是特定物理或邏輯布置，但指定資源實例的有效組織。在某些情況下，僅一個資源實例被提供。在該情況下，頭節(jié)點412可以與尾節(jié)點416相同。在其他情況下，僅兩個資源實例被提供。在該情況下，頭節(jié)點412還用作中間節(jié)點414，而尾節(jié)點416可用作中間節(jié)點414或尾節(jié)點416。然而，應(yīng)注意的是，在某些情況下，將資源實例分類為具有潛在重疊的頭節(jié)點412和中間節(jié)點414的三類是有用的。因此，示例分類將節(jié)點分類為尾節(jié)點416、或不是尾節(jié)點。若不是尾節(jié)點，則節(jié)點可以是頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、或二者。在該分類中，頭節(jié)點和尾節(jié)點共享每個可包括到級聯(lián)中的下一節(jié)點的下行鏈路470的屬性。換句話說，尾節(jié)點416不具有下行鏈路470。

頭節(jié)點412包括流表430-1。流表430-1包括零個或多個在用流條目440。流表430-1還可提供表未命中流條目。若遇到表未命中流條目，則下行鏈路470-1可被提供給中間節(jié)點414-N。

在某些示例中，中間節(jié)點414-N和尾節(jié)點416可本質(zhì)上是頭節(jié)點412的復(fù)制。應(yīng)注意的是，在示例實施例中，VNF聚類410提供僅一個不同的網(wǎng)絡(luò)資源，并且節(jié)點根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和要求被動態(tài)地配設(shè)。

頭節(jié)點412具有處理網(wǎng)絡(luò)流量的有限容量，并因此在增加的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下可能最終變成耗盡的。因此，額外的實例對于處理增加的流量可能是必要的。每個資源負(fù)載實例(其中，“負(fù)載實例”例如可表示離散的網(wǎng)絡(luò)分組或一組網(wǎng)絡(luò)分組的處理)可占用流表430-1的零個或多個在用流條目440。當(dāng)所有資源負(fù)載實例已被耗盡時(即，資源實例正在處理它被配置為處理的或能夠處理的所有或近乎所有容量的流量)，期望產(chǎn)生新的資源實例以處理額外的流量。

例如，當(dāng)頭節(jié)點412已耗盡其所有資源負(fù)載實例時，期望產(chǎn)生新的節(jié)點。在該情況下，尾節(jié)點416可被產(chǎn)生。應(yīng)注意的是，在該實例中，頭節(jié)點412是唯一的非尾節(jié)點。當(dāng)尾節(jié)點416已用盡其所有實例時，期望產(chǎn)生新的尾節(jié)點416。在該情況下，之前的尾節(jié)點416變成中間節(jié)點414-1。若尾節(jié)點416然后耗盡其所有資源負(fù)載實例，則期望產(chǎn)生新的尾節(jié)點416。在該情況下，頭節(jié)點412和中間節(jié)點414-1保持它們的標(biāo)識。之前的尾節(jié)點416變成新的中間節(jié)點414-2，并且新的實例變成尾節(jié)點416。

生成新的資源實例的控制部分地由控制器110來管理，并且可能是因為資源實例能夠與控制器110進(jìn)行協(xié)調(diào)。

在該圖的示例架構(gòu)中，控制平面和數(shù)據(jù)平面彼此分離。如本文使用的，“控制平面”和“數(shù)據(jù)平面”的概念表示網(wǎng)絡(luò)功能的邏輯分離，并且應(yīng)注意的是，它們不需要被展示在分離的接口或分離的物理信令平面上。相反，控制平面和數(shù)據(jù)平面可僅使用不同的信令協(xié)議、不同的端口、和/或不同的命令。

特別地，控制器110處理控制平面上的協(xié)調(diào)功能。聚類中的其他資源實例在數(shù)據(jù)平面上進(jìn)行操作，并可被用于處理網(wǎng)絡(luò)流量和提供期望服務(wù)。例如，以非限制性示例的方式，控制平面設(shè)備可調(diào)度分組或處理負(fù)載共享。在該示例中，對于同步資源實例之間的流狀態(tài)不需要專用調(diào)度器。

VNF聚類410包括數(shù)據(jù)平面中的一系列級聯(lián)連接的資源實例412、414、416，以及控制平面中的控制器110。根據(jù)圖4的拓?fù)洌琕NF聚類410的數(shù)據(jù)平面402包括級聯(lián)節(jié)點鏈。數(shù)據(jù)平面402中的資源實例可被定義為鏈的節(jié)點，并如上所述可被分類為頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、或尾節(jié)點416中的一項。聚類可包含一個頭節(jié)點412、一個尾節(jié)點416、以及0-N個中間節(jié)點414。當(dāng)聚類僅包含一個節(jié)點時，該單個節(jié)點將用作頭節(jié)點和尾節(jié)點二者。頭節(jié)點412和中間節(jié)點414具有被連接到級聯(lián)節(jié)點鏈的下一元素的一個下行鏈路端口470。下行鏈路470可以是物理端口或邏輯端口。

在示例架構(gòu)中，頭節(jié)點412是級聯(lián)節(jié)點鏈400被配置為從聚類外部接收分組的唯一節(jié)點。中間節(jié)點414或尾節(jié)點416從它的鏈中的之前的節(jié)點接收分組。所有三類節(jié)點412、414、416可被配置為從控制器110接收分組。

當(dāng)分組被傳遞到級聯(lián)節(jié)點鏈400中的任意節(jié)點時，節(jié)點可首先在它的流表430中執(zhí)行流查找。在一個示例中，流表430中的每個條目440是下述三類中的一類：

在用流條目；

表未命中流條目；以及

空閑流條目。

在用流條目被控制器110預(yù)先或動態(tài)地安裝，并可包括指定動作集。節(jié)點412、414、416上所提供的在用流條目440的數(shù)目可通過該節(jié)點的總體容量來確定。例如，當(dāng)頭節(jié)點412遇到與在用流條目相匹配的分組時，該條目的動作被應(yīng)用。例如，若VNF 410是防火墻，則輸入分組可針對頭節(jié)點412的在用流條目被檢查。若分組與在用流條目的標(biāo)準(zhǔn)相匹配，則當(dāng)流條目440被建立時，頭節(jié)點412將應(yīng)用控制器110之前所指定的動作。注意的是，該動作僅當(dāng)流條目440尚未處理分組時被執(zhí)行。若流條目440已處理分組，則分組可被切換至另一流條目440。因此，在一個示例中，流表430可具有本質(zhì)上相同的流條目的陣列，表示可由頭節(jié)點412同時處理的離散數(shù)目的輸入分組。

在頭節(jié)點412已對輸入分組應(yīng)用動作之后，分組可被轉(zhuǎn)發(fā)到上游服務(wù)480或下游服務(wù)482以便用于額外的處理。由于VNF 410提供單個網(wǎng)絡(luò)功能的多個實例，因此對于處理特定分組可能不需要整個級聯(lián)節(jié)點鏈440中的多于一個的流條目440。換句話說，該圖的示例是針對并行地提供單個服務(wù)的多個實例的級聯(lián)節(jié)點鏈440。在其他示例中，多個服務(wù)的單個實例、或多個服務(wù)的多個實例還可被提供。

每個流表430還已在其中安裝一個表未命中流條目。表未命中流條目可具有最低優(yōu)先級(0)，并可被配置為與不與任意其他流條目相匹配的任意分組相匹配。在示例中，流表的表未命中條目不可被替換，但它的動作可通過控制器110來修改。當(dāng)分組與表未命中流條目相匹配時，表未命中動作可被如下應(yīng)用：

對于頭節(jié)點412和中間節(jié)點414：

若節(jié)點的容量從未被填滿，則“踢到控制器”；

若節(jié)點的容量已被完全利用至少一次(達(dá)到“滿”水印)，則控制器110將表未命中動作設(shè)置為“發(fā)送到下行鏈路”，以便分組將總是被發(fā)送到鏈中的下一節(jié)點。

對于尾節(jié)點416：

若節(jié)點的容量從未被填滿，則“踢到控制器”；

當(dāng)級聯(lián)節(jié)點鏈400的整個聚類的容量是滿時，為了避免到控制器110的不必要的流量，動作可被設(shè)置為“丟棄”；

當(dāng)級聯(lián)節(jié)點鏈400的聚類僅包括一個節(jié)點時，節(jié)點的表未命中動作將與尾節(jié)點416的表未命中動作相同。

空閑流條目是不能與流查找上的任意分組相匹配的特殊條目。相反，空閑流條目被用于跟蹤節(jié)點的剩余容量。

在上述示例中，控制器110必須知道聚類的拓?fù)?，以便它可以知道級?lián)節(jié)點鏈400中的每個節(jié)點的種類?？刂破?10還可被賦予更新級聯(lián)節(jié)點鏈400中的每個節(jié)點412、414、416的流表430的任務(wù)。取決于配置，控制器110可以維護(hù)或不維護(hù)流經(jīng)聚類的現(xiàn)有的流的記錄。

控制器110還可負(fù)責(zé)基于存粹的統(tǒng)計(從控制器110的角度)、或基于聚類中的其他網(wǎng)絡(luò)實體所報告的錯誤消息來檢測“容量滿”事件?？刂破?10還維護(hù)可用來確定具有可用容量的節(jié)點的“可用節(jié)點列表”。

控制器110還被配置為響應(yīng)幾類分組較少事件，以非限制性示例的方式，包括“容量滿”、“流刪除”、“丟失連接”、“聚類容量高使用率”、以及“節(jié)點空閑”。

響應(yīng)于“容量滿”事件，控制器110可執(zhí)行下述項：

若節(jié)點是頭節(jié)點412或中間節(jié)點414，并且這是“容量滿”事件的第一個實例，則將節(jié)點的表未命中動作更新為“發(fā)送到下行鏈路”。

從控制器110的“可用節(jié)點列表”移除節(jié)點。

若級聯(lián)節(jié)點鏈400已達(dá)到其總體全容量，則將尾節(jié)點416的表未命中流條目更新為“丟棄”。

響應(yīng)于“流刪除”事件，控制器110可執(zhí)行下述項：

將進(jìn)行報告的節(jié)點添加到控制器110的“可用節(jié)點列表”。這可以是排序列表，并且節(jié)點可以以與它在級聯(lián)節(jié)點鏈400中的位置相同的順序被添加。

若尾節(jié)點416的當(dāng)前表未命中流動作被設(shè)置為“丟棄”，則將其更新為“踢到控制器”。

響應(yīng)于“丟失連接”事件，控制器110可執(zhí)行快速故障切換，這結(jié)合圖5被更具體地描述。

響應(yīng)于“聚類容量高使用率”事件，控制器110可將新的網(wǎng)絡(luò)實體動態(tài)地添加到聚類的數(shù)據(jù)平面，如下所述。

響應(yīng)于“節(jié)點空閑”事件，控制器110可選擇使進(jìn)行報告的節(jié)點離線以節(jié)省操作費用，如下所述。

當(dāng)節(jié)點將分組踢到控制器110時，若控制器110被配置為維護(hù)現(xiàn)有的流的記錄，則它可執(zhí)行下述項：

若分組屬于對于控制器110未知的流，則執(zhí)行下述項：

若進(jìn)行踢或報告的節(jié)點不是尾節(jié)點416，則在進(jìn)行踢的節(jié)點上設(shè)置在用流條目。

若進(jìn)行踢的節(jié)點是尾節(jié)點416，則執(zhí)行下述項：

尋找“可用節(jié)點列表”中具有空閑流條目的第一個節(jié)點，并在節(jié)點上設(shè)置在用流條目。

若“可用節(jié)點列表”是空的，則表示整個聚類的容量是滿的，將尾節(jié)點416的表未命中動作更新為“丟棄”。

通常，分組不應(yīng)屬于對于控制器110已知的節(jié)點。然而，若這種情況發(fā)生，則檢查級聯(lián)節(jié)點鏈400中的所有節(jié)點的連接。

當(dāng)分組被踢到控制器110并且它不被配置為保持現(xiàn)有的流的記錄時，控制器110可執(zhí)行下述項：

若進(jìn)行踢或報告的節(jié)點不是尾節(jié)點416，則在進(jìn)行踢的節(jié)點上設(shè)置在用流條目。

若進(jìn)行踢的節(jié)點是尾節(jié)點416，則執(zhí)行下述項：

尋找“可用節(jié)點列表”中具有可用空閑流條目的第一個節(jié)點，并在該節(jié)點上設(shè)置在用流條目。

若“可用節(jié)點列表”是空的，則表示整個聚類的容量是滿的，將尾節(jié)點416的表未命中動作更新為“丟棄”。

圖5和6提供了根據(jù)本說明書的一個或多個示例的級聯(lián)節(jié)點鏈中的快速故障切換的框圖。在該示例中，提供VNF 402以及上游VNF 480和下游VNF 482的級聯(lián)節(jié)點鏈400基本上如圖4所示的被公開?？刂破?10為了繪圖的方便而從該圖中被省略，但仍可出現(xiàn)在某些實施例中。在該示例中，級聯(lián)節(jié)點鏈400包括四個節(jié)點，即，頭節(jié)點412、尾節(jié)點416、以及中間節(jié)點414-1和414-2。

該示例中還公開了每個節(jié)點包括到至少一個其他節(jié)點的備份下行鏈路510，至少一個其他節(jié)點例如為其自身移動兩個位置的節(jié)點。特別地，頭節(jié)點412包括到中間節(jié)點414-2的備份下行鏈路510-2。中間節(jié)點414-1包括到尾節(jié)點416的備份下行鏈路。備份下行鏈路510提供如本文所述的快速故障切換，確保沒有節(jié)點可能用作單一故障點。

控制器110可預(yù)期地建立備份下行鏈路510(即，在它們被需要建立之前)。這確保穩(wěn)健的鏈以防止任何單一節(jié)點故障。

控制器110可監(jiān)測級聯(lián)節(jié)點鏈中的節(jié)點的連接。若一個節(jié)點故障，則控制器110可通過立即從鏈中移除發(fā)生故障的節(jié)點并將前面的節(jié)點連接到鏈中的下一節(jié)點來執(zhí)行節(jié)點保護(hù)。例如，若中間節(jié)點414-1發(fā)生故障，由于控制器110之前已建立了備份下行鏈路510，則控制器110可立即將頭節(jié)點412下行鏈路到中間節(jié)點414-2。

頭節(jié)點412表示特殊情況，這是由于它的前面不存在節(jié)點。因此，若頭節(jié)點412發(fā)生故障，則新的進(jìn)入鏈路需要被提供給中間節(jié)點414-1，這然后將改變中間節(jié)點414-1的角色并變成頭節(jié)點412。為了輔助這種情況，控制器110可建立到中間節(jié)點414-1的備份進(jìn)入鏈路520。特別地，上游VNF 480可具有到中間節(jié)點414-1的備份進(jìn)入鏈路520-1，并且下游VNF 482可具有到中間節(jié)點414-1的備份進(jìn)入鏈路520-2。

尾節(jié)點416不需要任何特殊連接，這是由于在尾節(jié)點416發(fā)生故障的情況下，控制器110可簡單地將中間節(jié)點414-2指定為新的尾節(jié)點416。

該過程在圖6中被示出。在該示例中，頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、以及尾節(jié)點416被連接到控制器110。頭節(jié)點412包括到中間節(jié)點414的下行鏈路470-1。中間節(jié)點414包括到尾節(jié)點416的下行鏈路470-2。頭節(jié)點412還包括到尾節(jié)點416的備份下行鏈路510。在操作期間，故障610在中間節(jié)點414上發(fā)生。在故障610時，備份下行鏈路510接管連接，保持鏈被連接。被分配給中間節(jié)點414的任意流需要在另一節(jié)點、或中間節(jié)點414(若它隨后可以恢復(fù)在線)上被重新安裝。但在這期間，其他節(jié)點上的其他流將不會超時并可被維護(hù)。

圖7A和7B提供了根據(jù)本說明書的一個或多個示例示出動態(tài)資源分配和收回的框圖。

在圖7A中，級聯(lián)節(jié)點鏈400再次被示出初始地具有頭節(jié)點412、以及通過下行鏈路470-1被連接的尾節(jié)點416-1。級聯(lián)節(jié)點鏈400遇到諸如流量增加之類的情況，其中，需要額外的容量。在該情況下，新的尾節(jié)點416-2可被聯(lián)機(jī)。例如，這可包括配設(shè)并啟動新的虛擬機(jī)、重新配置現(xiàn)有的虛擬機(jī)、和/或上電(并按需配置)物理機(jī)器。建立從舊的尾節(jié)點416-1到新的尾節(jié)點416-2的下行鏈路470-2。

結(jié)果可在圖7B中看出。頭節(jié)點412保持其之前的位置。舊的尾節(jié)點416-1已被重新指定為中間節(jié)點414，具有流自頭節(jié)點412的下行鏈路470-1。中間節(jié)點414具有到尾節(jié)點416的下行鏈路470-2，該尾節(jié)點416之前被指定為“新”的尾節(jié)點416-2。也建立從頭節(jié)點412到尾節(jié)點416被的備份下行鏈路510。

然而，要求新的尾節(jié)點416-2被聯(lián)機(jī)的流量爆發(fā)可能證明是暫時的，或在一段高峰流量時間之后可能減弱。新的尾節(jié)點416-2然后可能變成冗余的和不必要的。隨著流量衰減，當(dāng)從中間節(jié)點414轉(zhuǎn)移流量是合理的時，控制器110可以這么做。一旦中間節(jié)點414是徹底空閑的，則中間節(jié)點414可被斷電并從級聯(lián)節(jié)點鏈400的數(shù)據(jù)平面被移除。備份下行鏈路510然后接管(類似于故障的情況)以無縫地維持連接?，F(xiàn)在頭節(jié)點412和尾節(jié)點416(之前的新的尾節(jié)點416-2)是鏈中的僅有節(jié)點。中間節(jié)點414(之前的舊的尾節(jié)點416-1)對于其他資源需求是可用的(例如，它可被添加到上游VNF 480或下游VNF482的級聯(lián)節(jié)點鏈)、或簡單地用于節(jié)省操作成本。

圖8-12是根據(jù)本說明書的一個或多個示例的級聯(lián)節(jié)點鏈中的工作流的框圖。

在該示例中，級聯(lián)節(jié)點鏈400包括三個節(jié)點：頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、以及尾節(jié)點416。頭節(jié)點412經(jīng)由下行鏈路470-1鏈接到中間節(jié)點414。中間節(jié)點414經(jīng)由下行鏈路470-2鏈接到尾節(jié)點416。

頭節(jié)點412包括流表440-1。中間節(jié)點414包括流表440-2。尾節(jié)點包括流表440-3。在該示例中，每個流表440包括四個表條目，并且每個相同地包括三個空閑流條目和一個表未命中條目。

控制器110維護(hù)它自身的可用節(jié)點的表810。初始地，可用節(jié)點表810列出頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、以及尾節(jié)點416。

在該示例中，三節(jié)點實施例被用于說明性的目的。每個節(jié)點具有包括四個條目的流表，包括表未命中條目。初始地，每個節(jié)點具有三個空閑流條目、以及一個表未命中流條目。

在圖9中，控制器110在級聯(lián)節(jié)點鏈400上配設(shè)四個新的流。以示例的方式，在圖9之前，三個流(流1、流2、以及流3)已到達(dá)級聯(lián)節(jié)點鏈400，并已被分配流條目。流條目1、流條目2、以及流條目3已在頭節(jié)點412的流表440-1的可用條目上被配設(shè)。頭節(jié)點412現(xiàn)在是滿的，并且控制器110從它的可用節(jié)點表810移除頭節(jié)點412。

在項(1)處，流4到達(dá)頭節(jié)點412。

在項(2)處，流4不與任意在用流條目相匹配，因此它命中流表440-1的表未命中流條目。該條目已被修改為下行鏈路470-1。

在項(3)處，流4被發(fā)送到下行鏈路470-1。流條目910尚未被提供，因此流4不與中間節(jié)點414的流表440-2上的任意條目相匹配。流4因此到達(dá)已被修改為下行鏈路470-2的表未命中流條目。

在項(4)處，流4通過尾節(jié)點416的流表440-3，并再次不與任意流條目相匹配。它因此到達(dá)已被修改為“踢到控制器”的表未命中流條目。尾節(jié)點416因此將流4踢回到控制器110。

在項(5)處，控制器110確定流4不與級聯(lián)節(jié)點鏈400中的任意流條目相匹配。檢查它的可用節(jié)點表810，控制器110確定中間節(jié)點414具有可用流條目?？刂破?10因此在流表440-2上提供在用流條目4910?？刂破?10現(xiàn)在可通過將流4轉(zhuǎn)發(fā)到頭節(jié)點412來將流4發(fā)送回級聯(lián)節(jié)點鏈400。流4現(xiàn)在將流經(jīng)流表440-1，并在它到達(dá)流條目4910時與流條目4910相匹配。中間節(jié)點414因此將服務(wù)流4。

在圖10中，流條目4、5、6、7、8、以及9也已進(jìn)入級聯(lián)節(jié)點鏈400。這些已被配設(shè)。流條目已針對中間節(jié)點414的流表440-2上的流5和流6被添加。流7、流8、以及流9的流條目已被添加到尾節(jié)點416的流表440-3。

由于級聯(lián)節(jié)點鏈400的容量現(xiàn)在已被達(dá)到，因此尾節(jié)點416上的流表440-3的表未命中流條目的動作已被修改為“丟棄”。因此，當(dāng)流10進(jìn)入級聯(lián)節(jié)點鏈400時，它以頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、以及尾節(jié)點416的順序通過頭節(jié)點412、中間節(jié)點414、以及尾節(jié)點416，并且不與任意流條目相匹配。因此，流10被丟棄。

在圖11中，在一段時間之后，流3和流5過期。因此，控制器110可移除那些流條目，在頭節(jié)點412的流表440-1上新創(chuàng)建空閑流條目1110，并在中間節(jié)點414的流表440-2上新創(chuàng)建空閑流條目1120。由于資源在這些節(jié)點上已被釋放，控制器110還通過將頭節(jié)點412和中間節(jié)點414添加到列表來更新可用節(jié)點表810。注意的是，流1、2、4、以及6-9的分組仍將如之前穿過級聯(lián)節(jié)點鏈400，并仍將與它們相應(yīng)的流條目相匹配。

在圖12中，新的流11到達(dá)級聯(lián)節(jié)點鏈400。注意的是，在該示例中，控制器110被配置為跟蹤現(xiàn)有的流。

在項(1)處，流11被轉(zhuǎn)發(fā)到頭節(jié)點412。流11穿過流表440-1的所有條目，并且未找到匹配。注意的是，流條目1210尚未被提供(見圖11)，因此該條目當(dāng)前是不能與任意流相匹配的空閑流條目。

在項(2)處，流11命中頭節(jié)點412的流表440-1的表未命中流條目。該條目的動作已被修改為“發(fā)送到下行鏈路”。

在項(3)處，頭節(jié)點412將流11發(fā)送到下行鏈路470-1。

在項(4)處，流11還穿過中間節(jié)點414的流表440-2，并且不與任意條目相匹配。流11因此到達(dá)中間節(jié)點414上的流表440-2的表未命中流條目。控制器110已將該條目修改為“發(fā)送到下行鏈路”。

在項(5)處，中間節(jié)點414將流11發(fā)送到下行鏈路470-2。

在項(6)處，流11穿過尾節(jié)點416的流表440-3，并且不與任意流條目相匹配。它因此到達(dá)該表的表未命中流條目。控制器110已將該表未命中流條目修改為“踢到控制器”。因此，尾節(jié)點416將流11踢到控制器110。

在項(7)處，控制器110咨詢它的可用節(jié)點表810，并發(fā)現(xiàn)頭節(jié)點412和中間節(jié)點414具有可用的流條目(見圖11)?？刂破?10選擇這些條目中的第一個條目?？捎玫牡谝粋€節(jié)點上的可用的第一個條目是頭節(jié)點412的流表440-1上的條目1210。控制器110因此配設(shè)條目1210以處理流11。來自流11的分組的進(jìn)一步的實例現(xiàn)在將與頭節(jié)點412的流表440-1上的流條目111210相匹配。由于控制器110現(xiàn)在已耗盡頭節(jié)點412上的最后的可用的條目，它從可用節(jié)點表810移除頭節(jié)點412。

上述概述了若干實施例的特征，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本公開的各方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，他們可以容易地使用本公開作為設(shè)計或修改用于實現(xiàn)本文介紹的實施例的相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)本文介紹的實施例的相同優(yōu)勢的其他處理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識到的是，這類等同結(jié)構(gòu)未脫離本公開的精神和范圍，并且他們可在本文做出各種改變、置換、以及更改而不脫離本公開的精神和范圍。

本公開的特定實施例可容易地包括片上系統(tǒng)(SOC)中央處理單元(CPU)封裝。SOC表示將計算機(jī)或其他電子系統(tǒng)的組件集成在單個芯片中的集成電路(IC)。它可包含數(shù)字、模擬、混合信號、以及射頻功能：所有這些可在單個芯片基板上被提供。其他實施例可包括具有多個芯片的多芯片模塊(MCM)，該多個芯片位于單個電子封裝中并被配置為通過電子封裝來彼此緊密交互。在各個其他實施例中，數(shù)字信號處理功能可在專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、以及其他半導(dǎo)體芯片中的一個或多個硅核心中被實現(xiàn)。此外，在各個實施例中，本文描述的處理器、存儲器、網(wǎng)卡、總線、存儲設(shè)備、相關(guān)外圍設(shè)備、以及其他硬件元件可通過軟件或固件所配置的處理器、存儲器、以及其他相關(guān)設(shè)備來實現(xiàn)，以仿真或虛擬化那些硬件元件的功能。

在示例實現(xiàn)方式中，本文概述的處理活動中的至少某些部分還可在軟件中被實現(xiàn)。在某些實施例中，這些特征中的一個或多個特征可在附圖所公開的元件之外被提供的硬件中被實現(xiàn)，或以任意適當(dāng)?shù)姆绞奖缓喜⒁袁F(xiàn)實預(yù)期的功能。各個組件可包括可以進(jìn)行協(xié)調(diào)以便實現(xiàn)如本文所概述的操作的軟件(或往復(fù)式軟件)。在其他實施例中，這些元件可包括任意適當(dāng)?shù)乃惴ā⒂布?、軟件、組件、模塊、接口、或輔助其中的操作的對象。

此外，與所描述的微處理器相關(guān)聯(lián)的組件中的某些組件可被移除或合并。在一般意義上，附圖中所描繪的布置在他們的表示上可以更加邏輯，而物理架構(gòu)可包括這些要素的各種置換、組合、和/或混合。有必要注意到的是，大量可能的設(shè)計配置可被用于實現(xiàn)本文概述的操作目標(biāo)。因此，相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施具有大量的替代布置、設(shè)計選擇、設(shè)備可能性、硬件配置、軟件實現(xiàn)方式、裝置選項等。

任意被適當(dāng)配置的處理器組件可執(zhí)行與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的任意類型的指令以實現(xiàn)本文詳述的操作。本文公開的任意處理器可將要素或物品(例如，數(shù)據(jù))從一個狀態(tài)或事務(wù)轉(zhuǎn)換為另一狀態(tài)或事務(wù)。在另一示例中，本文概述的某些活動可使用固定邏輯或可編程邏輯(例如，處理器所執(zhí)行的軟件和/或計算機(jī)指令)來實現(xiàn)，并且本文標(biāo)識的元件可以是某些類型的可編程處理器、可編程數(shù)字邏輯(例如，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM))、包括數(shù)字邏輯、軟件、代碼、電子指令的ASIC、閃速存儲器、光盤、CD-ROM、DVD ROM、磁卡或光卡、適用于存儲電子指令的其他類型的機(jī)器可讀介質(zhì)、或其中的任意適當(dāng)?shù)慕M合。在操作中，處理器可在適當(dāng)?shù)那闆r下并基于具體需求，將信息存儲在任意適當(dāng)類型的非暫態(tài)存儲介質(zhì)(例如，隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)等)、軟件、硬件中、或任意其他適當(dāng)?shù)慕M件、設(shè)備、元件、或?qū)ο笾小４送?，在處理器中被跟蹤、發(fā)送、接收、存儲的信息可基于具體需求和實現(xiàn)方式在任意數(shù)據(jù)庫、寄存器、表、緩存、隊列、控制列表、或存儲結(jié)構(gòu)中被提供，所有這些可以在任意適當(dāng)?shù)臅r間表中被引用。本文討論的任意存儲器項應(yīng)被理解為被包含在廣義的術(shù)語“存儲器”中。類似地，本文描述的任意潛在的處理元件、模塊、以及機(jī)器應(yīng)被理解為被包含在廣義的術(shù)語“微處理器”或“處理器”中。

實現(xiàn)所有或部分本文描述的功能的計算機(jī)程序邏輯以各種形式被體現(xiàn)，包括但絕不限于：源代碼形式、計算機(jī)可執(zhí)行形式、以及各種中間形式(例如，匯編器、編譯器、鏈接器、或定位器所生成的形式)。在示例中，源代碼包括在各種編程語言(例如，目標(biāo)代碼、匯編語言、或諸如OpenCL、Fortan、C、C++、JAVA、HTML之類的高級語言)中實現(xiàn)的用于與各種操作系統(tǒng)或操作環(huán)境一起使用的一系列計算機(jī)程序指令。源代碼可定義和使用各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信消息。源代碼可以是以計算機(jī)可執(zhí)行形式的(例如，經(jīng)由翻譯器)，或源代碼可被轉(zhuǎn)換(例如，經(jīng)由翻譯器、匯編器、或編譯器)為計算機(jī)可執(zhí)行形式。

在上面的實施例的討論中，電容器、緩沖器、圖形元件、互連板、時鐘、DDR、照相機(jī)傳感器、分頻器、電感器、電阻器、放大器、交換機(jī)、數(shù)字核心、晶體管、和/或其他組件可被容易地替換、替代、或修改，以便滿足特定電路需求。此外，應(yīng)注意的是，補(bǔ)充電子設(shè)備、硬件、非暫態(tài)軟件等的使用提供了用于實現(xiàn)本公開的教導(dǎo)的同樣可行的選項。

在一個示例實施例中，附圖的任意數(shù)目的電子電路可在相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備的板上被實現(xiàn)。板可以是可保持電子設(shè)備的內(nèi)部電子系統(tǒng)的各種組件，并還提供其他外圍設(shè)備的連接器的通用電路板。更具體地，板可提供系統(tǒng)的其他組件借以可電子地通信的電子連接。任意適當(dāng)?shù)奶幚砥?包括數(shù)字信號處理器、微處理器、支持芯片組等)、存儲器元件等可基于特定配置需求、處理要求、計算機(jī)設(shè)計等被適當(dāng)?shù)伛詈嫌诎?。諸如外部存儲裝置、額外的傳感器、音頻/視頻顯示器的控制器、以及外圍設(shè)備之類的其他組件可作為插件經(jīng)由電纜被附接于板，或被集成到板自身中。在另一示例實施例中，附圖的電子電路可被實現(xiàn)為獨立模塊(例如，具有被配置為執(zhí)行特定應(yīng)用或功能的相關(guān)聯(lián)組件和電路的設(shè)備)或被實現(xiàn)為電子設(shè)備的應(yīng)用專用硬件的插入模塊。

注意的是，使用本文提供的許多示例，交互可關(guān)于兩個、三個、四個、或更多個電子組件被描述。然而，這僅為了清楚和示例的目的已被完成。應(yīng)理解的是，系統(tǒng)可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞奖缓喜?。連同類似的設(shè)計替代，任意附圖所示的組件、模塊、以及元件可被合并在各種可能的配置中，所有這些在本說明書的廣義范圍內(nèi)是清除的。在某些情況下，通過僅引用有限數(shù)目的電子元件來描述給定的一組流的一個或多個功能可能是更簡單的。應(yīng)理解的是，附圖的電子電路及其教導(dǎo)是容易得可擴(kuò)展的，并可以容納大量組件、以及更復(fù)雜/精細(xì)的布置和配置。因此，所提供的示例不應(yīng)限制范圍或?qū)㈦娮与娐返膹V義教導(dǎo)抑制為潛在地被應(yīng)用于大量其他架構(gòu)。

許多其他改變、替代、變化、更改、以及修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是確定的，并且旨在本公開包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有這些改變、替代、變化、更改、以及修改。此外，為了協(xié)助美國專利及商標(biāo)局(USPTO)和此申請上發(fā)布的任何專利的任何讀者解釋所附權(quán)利要求，申請人希望注意到的是，申請人：(a)不旨在任何所附權(quán)利要求調(diào)用其遞交日期存在的U.S.C 35 112節(jié)的第六(6)段，除非在特定權(quán)利要求中具體使用了詞語“用于…的裝置”或“用于…的步驟”；以及(b)不旨在通過此說明書中的任意陳述來以所附權(quán)利要求中未反映的任何方式限制本公開。