網(wǎng)絡設備的制造方法
【專利說明】網(wǎng)絡設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年9月25日提交的名稱為“Network Device”的美國專利申請?zhí)?3/626，719的權益，并通過引用將該專利申請的公開內容全部并入本文以用于所有目的。
【背景技術】
[0003]互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的當前版本IPv4 (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4)正在耗盡其地址空間來配置新地址。新版本IPv6已經(jīng)被開發(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的這個時期期間，實現(xiàn)配置的一種方法是運行“雙堆?！?一一以具有IPv4和IPv6地址兩者的節(jié)點為特征的一種方法。這種方法允許節(jié)點到達僅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)開發(fā)了非唯一的私有IPv4地址(也被稱為RFC1918(請求評論)地址)連同公共IPv6地址的使用，但這樣的方法可能需要網(wǎng)絡中的標準IPv4NAT(網(wǎng)絡地址轉換)以及用于在主機處分配和管理那些私有地址的所有常用的方法。
[0004]被稱為“輕型雙棧”或“DS-lite”的另一方法已經(jīng)被開發(fā)并且在RFC 6333 (2012年5 月 24 日的 http://tools.1etf.0rg/html/rfc6333)中被標準化。對于 DS-Lite，主機使用IPv6傳輸來達到AFTR(地址族轉換器)，其連接到IPv4地址(并可能也充當NAT)。地址族轉換器可以是獨立的設備，但也可在已經(jīng)部署在網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡設備(例如路由器)內起作用。當DS-1ite封裝分組到達AFTR時，它移除封裝并在執(zhí)行所需的任何網(wǎng)絡地址轉換之后轉發(fā)內部分組。

【發(fā)明內容】

[0005]描述了第一網(wǎng)絡設備。該網(wǎng)絡設備可包括被配置為存儲流量信息、用于查找引擎、映射管理器、流量轉發(fā)器的指令和映射的有形計算機可讀存儲介質。網(wǎng)絡設備還可包括被配置為將信息存儲在存儲介質中并執(zhí)行存儲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備接收出站流量。出站流量可包括數(shù)據(jù)分組和第二設備的第二地址。
[0006]地址管理器可被配置為產(chǎn)生存儲在存儲介質中的映射。映射可包括使第一地址和第二地址相關聯(lián)的規(guī)則。流量轉發(fā)器可被配置為將出站流量轉發(fā)到第二設備。第二地址輸入可被配置為從第二設備接收指向第一設備的返回流量。
[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備的第二地址和第一設備的第一地址相關聯(lián)的規(guī)則的指令。如果映射包括這個關聯(lián)，則引擎中的指令可使處理器將來自第二設備的返回流量轉發(fā)到第一設備。如果映射不包括這個關聯(lián)，則指令可使處理器將查詢發(fā)送到第二網(wǎng)絡設備。查詢可以詢問第二網(wǎng)絡設備它是否包括具有第二地址和第一地址的關聯(lián)的規(guī)則。
[0008]網(wǎng)絡設備可包括被配置為從第二網(wǎng)絡設備接收對查詢的響應的網(wǎng)絡設備輸入。網(wǎng)絡設備還可包括被配置為基于來自查詢的響應來更新映射的映射更新器。
【附圖說明】
[0009]圖1A和IB是網(wǎng)絡設備的示例性部件圖。
[0010]圖2是通過網(wǎng)絡設備的數(shù)據(jù)的示例性過程流程。
[0011]圖3是網(wǎng)絡的示例性圖示。
[0012]圖4是以兩個網(wǎng)絡設備為特征的網(wǎng)絡的示例性圖示。
[0013]圖5是以主控制器為特征的網(wǎng)絡的示例性圖示。
[0014]圖6是以兩個網(wǎng)絡設備為特征的網(wǎng)絡的示例性圖示。
【具體實施方式】
[0015]提供了一種網(wǎng)絡，其將分組從在IPv4地址處的第一設備傳送到在IPv6地址處的第二設備，并可將分組從第二設備返回到IPv4設備而返回路徑不一定流經(jīng)相同的網(wǎng)絡設備(例如路由器、交換機、負載平衡器等)。換句話說，描述了提供雙向IPv4-1Pv6通信的網(wǎng)絡，其中IPv4 — IPv6路徑可以不同于IPv6 — IPv4路徑。
[0016]網(wǎng)絡發(fā)送流量元件(出站流量的源)進行其自己的對到保存地址的網(wǎng)絡的最短路徑的計算，其中分組以該地址為目的地。因為計算彼此獨立，第一分組的源可將一條路線確定為最佳(最短)的，而響應分組的發(fā)送網(wǎng)絡(其中源和目的地反轉)可將不同的路徑確定為最短的。這在兩個網(wǎng)絡在多個地點連接時頻繁地出現(xiàn)，因為一個網(wǎng)絡可朝著互連點I路由，而另一網(wǎng)絡可朝著互連點2路由。互連點是兩個網(wǎng)絡連接并交換路由/流量的位置。一些互連點由設施提供，但其它連接點可以是私有雙側互連點。如果在IPv6 — IPv4路徑中的網(wǎng)絡設備不包含在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)絡設備不能夠將返回分組從IPv6設備提供到IPv4設備，因為在IPv6設備和IPv4設備之間沒有關聯(lián)。
[0017]在示例性配置沖，網(wǎng)絡包括N個網(wǎng)絡設備、M個交換機和X個設備。網(wǎng)絡提供從第一設備通過至少一個網(wǎng)絡設備和一個交換機到第二設備的雙向路徑。在一些配置中，第一設備具有IPv6地址，而第二設備具有IPv4地址。網(wǎng)絡設備可被配置為記錄使第一和第二設備的地址相關聯(lián)的規(guī)則。網(wǎng)絡設備可能能夠使用這個規(guī)則將入站流量從第二設備轉發(fā)到第一設備。入站流量(即，返回傳輸)的路徑可以或可以不通過出站流量所通過的相同網(wǎng)絡設備。在一些配置中，為入站流量選擇的網(wǎng)絡設備包括查詢生成器，其被配置為對其它網(wǎng)絡設備產(chǎn)生查詢以確定它們是否包括使第一和第二設備的地址相關聯(lián)的規(guī)則。
[0018]存在配置網(wǎng)絡設備可如何產(chǎn)生并傳送這樣的查詢的很多方式。例如，網(wǎng)絡設備可連續(xù)查詢每個網(wǎng)絡設備，直到它得到所需的規(guī)則或確定規(guī)則不可從任何網(wǎng)絡設備得到為止。另一配置是使用環(huán)形拓撲，其中第一網(wǎng)絡設備詢問第二網(wǎng)絡設備它是否包括具有指定規(guī)則的映射。如果第二網(wǎng)絡設備不包括該規(guī)則，則第二網(wǎng)絡設備可將請求發(fā)送到第三網(wǎng)絡設備。如果第三網(wǎng)絡設備包括該規(guī)則，則它可被配置為將規(guī)則的拷貝發(fā)送到第一網(wǎng)絡設備。
[0019]可使用主控制器，其可包括具有所有規(guī)則的映射，其中每個網(wǎng)絡設備發(fā)送它們存儲的任何新規(guī)則的拷貝，使得每個網(wǎng)絡設備只需要對主控制器核對以獲取未本地存儲在網(wǎng)絡設備處的規(guī)則的拷貝。關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)絡設備可與彼此和/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，實現(xiàn)OpenFlow的網(wǎng)絡可包括具有它們中的規(guī)則的一組表格，例如“如果這個分組特征匹配元件X，則執(zhí)行功能Y。”
[0021]圖1A示出網(wǎng)絡設備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、流量轉發(fā)器130、第二地址輸入、網(wǎng)絡設備(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算機化指令的形式，且它們可存儲在有形計算機可讀存儲介質20上。處理器30可被配置為執(zhí)行這些部件以實現(xiàn)下面討論的多種不同的功能。部件也可采取用于實現(xiàn)這些功能的專用電路的形式。
[0022]圖2示出第一網(wǎng)絡設備10A。在這個實施方式中，在第一網(wǎng)絡設備1A的框的內部所示的框和箭頭是由第一網(wǎng)絡設備執(zhí)行的部件和過程，而在第一網(wǎng)絡設備1A的框的外部所示的框和箭頭不由第一網(wǎng)絡設備1A執(zhí)行。第一設備100可連接到網(wǎng)絡。第一設備100具有第一網(wǎng)絡地址105。第一網(wǎng)絡地址可以是IPv4地址。第一設備可被編程為將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到具有第二地址205的第二設備200。第二地址可以是IPv6地址。如所示，第一設備100可發(fā)送由第一 N.D.(網(wǎng)絡設備)1A在第一地址輸入120處接收的數(shù)據(jù)分組。
[0023]第一網(wǎng)絡設備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)則包括在兩個或更多個地址之間的關聯(lián)。當映射管理器105接收到來自第一設備100的數(shù)據(jù)分組時，它可創(chuàng)建下面的規(guī)則:如果從在地址205處的第二設備200接收到分組，則將分組傳送到在地址105處的第一設備。流量轉發(fā)器130可被配置為在第一和第二設備(和未示出的額外設備)之間來回轉發(fā)數(shù)據(jù)分組。可從映射107得到關于發(fā)送到什么地址的指令。
[0024]—旦流量轉發(fā)器130將分組轉發(fā)(131)到第二設備200，第二設備就可處理數(shù)據(jù)。第二設備可將數(shù)據(jù)分組發(fā)送回到第一設備(或未示出的第三設備)?？稍诘诙O備輸入140處接收來自第二設備的通信。查找引擎110可產(chǎn)生對照映射107中的規(guī)則來進行檢查的查詢。在這種情況下，查詢可請求映射管理器105來確定映射是否包括關于如何將消息提供到第一設備100的規(guī)則。根據(jù)實現(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)送到流量轉發(fā)器130。映射管理器可給流量轉發(fā)器(或查找引擎110)提供第一設備100的地址。在一些實施方式中，查找引擎可訪問映射107，而不訪問映射管理器105。如果映射不包括關于如何將消息提供到第一設備100的指令(即，“否”決策112)，則第一網(wǎng)絡設備1A可使用查詢生成器155產(chǎn)生查詢。該查詢可被發(fā)送(160)到一個或多個其它網(wǎng)絡設備。
[0025]在圖2中，查詢被發(fā)送到第二網(wǎng)絡設備。第一網(wǎng)絡設備1A可從第二網(wǎng)絡設備1B接收(165)響應，但在其它實施方式中，響應可來自第三、第四、第五或第N個網(wǎng)絡設備。來自第二網(wǎng)絡設備的響應可包括所需的規(guī)則，或者它可包括指示第二網(wǎng)絡設備1B不包括所請求的規(guī)則的響應。假設前者被接收到，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)絡設備1A可指示網(wǎng)絡轉發(fā)器130將數(shù)據(jù)分組提供到第一設備100。
[0026]從在IPv6地址處的第一設備發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)分組可被封裝。封裝可提供通過抽象來將