CN102714628A - 通信***、控制装置、处理规则设置方法、分组传输方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结构，其中即使当存在许多转发节点时也可以实现某一或更高程度的性能。一种通信***包括多个控制服务器，并且还包括多个转发节点，每个转发节点包括分组处理单元，用于基于预先建立的处理规则或者从与本地装置相关联的控制装置接受的处理规则来处理接收到的分组。多个控制装置中的第一控制装置响应于给定情形参考每个转发节点和相应控制装置之间的对应关系，并向另一控制装置发送至少包括与本地装置相关联的转发节点的一条转发路径信息，另一控制装置与接收到的分组的转发路径上、不与本地装置相关联的一个转发节点相关联。接收到转发路径信息的第二控制服务器基于转发路径信息创建并传输处理规则到位于转发路径上的与本地装置相关联的那些转发节点。

Description

通信***、控制装置、处理规则设置方法、分组传输方法和程序
技术领域
(相关申请的参考)
本申请基于下述专利申请并要求其优先权并通过引用将该申请公开整体结合于此：2010年1月5日提交的日本专利申请No.2010-000740。
本发明涉及一种通信***、控制装置、处理规则设置方法、分组传输方法和程序，具体而言涉及通过设置在网络中的转发节点转发分组来实现通信的一种通信***、控制装置、处理规则设置方法、分组传输方法和程序。
背景技术
近年来，人们已提出了一项被称为“OpenFlow”(开放流)的技术(参见非专利文献1)。在OpenFlow技术中，通信被看成一个点到点的流，其中路径控制、故障恢复、负载均衡以及优化均在流单元中完成。充当转发节点的OpenFlow交换机配有一个安全通道，该安全通道用于与被视为控制装置的OpenFlow控制器进行通信。OpenFlow交换机基于流表运行，可通过OpenFlow控制器的指示对该流表适当地添加或改写。在流表中，对于每一个流(参见图10)具有用于与分组头部进行校对的多组规则的定义、定义处理内容的动作(Actions)、以及流统计信息(Stats)。
图23示出了非专利文献2中定义的动作名称和动作内容的一个示例。“OUTPUT”(输出)是一个向特定端口(接口)进行输出的动作。从SET_VLAN_VID到SET_TP_DST是校正分组头部字段的动作。
例如，当OpenFlow交换机接收到分组时，就会在流表中搜索一个条目，该条目具有与接收到的分组头部信息相匹配的规则(流密钥)。作为搜索结果，在找到了与接收到的分组相匹配的条目的情况下，OpenFlow交换机就对接收到的分组执行所关注的条目的动作字段中描述的处理内容。另一方面，作为搜索结果，在未找到与接收到的分组相匹配的条目的情况下，OpenFlow交换机就通过安全通道将其接收到的分组转发到OpenFlow控制器，并基于接收到的分组的来源地和目的地请求确定分组路径，然后接收实现上述目的的流条目，并更新流表。通过这种方式，OpenFlow交换机将流表中包含的表条目用作处理规则进行分组转发。
【非专利文献1】
Nick McKeown和7个其他人的″OpenFlow：Enabling Innovation inCampus Networks，″[online]，[search conducted December 14，2009](2009年12月14日进行检索)
因特网URL：
http://www.openflowswitch.org//documents/openflow-wp-latest.pdf
【非专利文献2】
″OpenFlow：Switch Specification″Version 0.9.0.(Wire Protocol 0x98)(版本0.9.0，有线协议0x98)，[search conducted December 14，2009](2009年12月14日进行检索)
因特网URL：
http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v0.9.0.pdf
发明内容
本发明要解决的问题
上述非专利文献1和2的公开通过引用整体结合于此。本发明给出如下分析。然而，在多个OpenFlow交换机与一个网络连接的情况下，就会出现一个问题：由于在一个OpenFlow控制器内进行的路径计算以及在一个基于计算结果的流表中条目分配的处理量增加，导致从接收到OpenFlow交换机发来的创建路径的请求到给出响应的时间变长。
对于这一点，非专利文献1对其图2的解释描述为“所有的流表都由同一个控制器管理”，其仅仅描述了在OpenFlow协议中，一个特定的OpenFlow交换机可以由两个或更多个控制器控制以便改进性能和稳健性。另外，在非专利文献2的4.3节“Connection Interruption”中，仅仅描述了在某个OpenFlow交换机错过一个控制器的情况下会尝试连接到备用控制器。
针对上述情况提出了本发明，其目的之一就是要提供一个配置来确保在有多个转发节点存在的情况下(正如上述存在多个OpenFlow交换机的例子)，也能保证其性能不低于预定的水平。
解决问题的手段
根据本发明的第一方面，提供了一种通信***，其包括多个转发节点和多个控制装置，其中
多个转发节点中的每一个均包括一个分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对接收到的分组进行处理，以及
所述多个控制装置包括第一控制装置，该第一控制装置包括：
对应关系管理单元，其存储所述多个转发节点中的每一个与所述多个控制装置中的每一个之间的对应关系；以及
路径传输单元，响应于预先设定的触发，其参考所述多个转发节点中的每一个与多数多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中包含至少一个与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中和自身第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联。
根据本发明的第二方面，提供了与多个转发节点连接的第一控制装置，
多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与转发节点关联的控制装置接收到的处理规则对接收到的分组进行处理，其中
第一控制装置包括：
对应关系管理单元，其存储包括多个转发节点的转发节点组中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系；以及
路径传输单元，响应于预先设定的触发，其参考所述多个转发节点中的每一个与多数多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中包含至少一个与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与位于接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联。
根据本发明的第三方面，提供了第二控制装置，包括：
数据库，该数据库存储着描述转发节点间连接关系的网络拓扑结构，所述转发节点包括至少一个与自身第二控制装置相关联的转发节点；
处理规则生成单元，其基于从第一控制单元的路径传输单元接收到的转发路径信息，参考所述网络拓扑结构，并为与自身第二控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点生成处理规则；以及
传输单元，将生成的处理规则传输至与第二控制装置的多个转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点，其中
基于从上述第一控制装置接收到的转发路径信息，处理规则被生成并被传输至多个与所述自身第二控制装置连接的转发节点中位于转发路径上的转发节点。
根据本发明的第四方面，提供了一种通信***中的处理规则设置方法，该通信***包括多个控制装置和多个转发节点，每个转发节点包括一个分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对分组进行处理，其中：
通过多个控制装置中的第一控制装置，响应于预先设定的触发，参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中包含至少一个与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联；以及
通过接收转发路径信息的第二控制装置，通过参考网络拓扑结构生成处理规则，该网络拓扑结构描述了转发节点间的连接关系，所述转发节点包含至少一个与第二控制装置相关联的转发节点；将处理规则传输到与自身第二控制装置相关联的转发节点中、位于接收到的分组转发路径上的转发节点。此方法与特定的装置相关，这些设备被称为上文所述的转发节点和控制装置。
根据本发明的第五方面，提供了一种在用于构成上述第一和第二控制装置的计算机上执行的程序。需要指出的是，这个程序可以被记录到计算机可读的存储介质上。也就是说，本发明可以体现为计算机程序产品。
根据本发明的第六方面，提供了一种包括多个转发节点和多个控制装置的通信***，其中
多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对接收的分组进行处理，
所述多个控制装置的每一个均包括对应关系管理单元，其存储所述多个转发节点中的每一个与所述多个控制装置中的每一个之间的对应关系；
当从某个转发节点转发接收到的分组时，与转发路径上的转发节点相关联的控制装置参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置的每一个之间的对应关系来传输接收到的分组；以及
与位于转发路径终点的转发节点相关联的控制装置将接收的分组传输到位于终点的转发节点，并指示所述位于终点的转发节点从一个指定端口输出接收的分组。
根据本发明的第七方面，提供了一种通信方法，该通信方法是在一个包括多个控制装置和多个转发节点的通信***中传输分组的方法，所述多个转发节点中的每一个均包括一个分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对接收到的分组进行处理，该通信方法包括：
通过与转发路径上的转发节点相关联的控制装置，在从一个特定的转发节点转发接收到的分组时，参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，来依次传输接收到的分组，以及
通过与转发路径终点的转发节点相关联的控制装置，将接收的分组传输到位于终点的转发节点，并指示所述位于终点的转发节点从一个指定端口输出接收的分组。此方法与特定的工具相关，这些工具被称为上文所述的转发节点和控制装置。
根据本发明，可以在大量(多个)OpenFlow交换机存在的情况下确保性能不低于预定水平。这主要依赖于本发明使用的一个配置，在该配置中使用了多个控制装置，处理工作被分配给了多个控制装置。
附图说明
图1是概括描述本发明的的图；
图2是描述了图1所示控制装置(第一控制装置)的大概配置的图；
图3是描述了图1所示控制装置(第二控制装置)的大概配置的图；
图4是另一个概括描述本发明的图；
图5是示出了本发明的第一示例性实施例配置的图；
图6是示出了本发明的第一示例性实施列中的OpenFlow控制器配置的图；
图7是表示图5中的节点与OpenFlow交换机的连接关系的表格；
图8是表示图5中的OpenFlow交换机与OpenFlow控制器之间对应关系的表格；
图9是示出了本发明第一示例性实施例的OpenFlow交换机配置的图；
图10是表示本发明第一示例性实施例的OpenFlow交换机的流表中记录的处理规则(流条目)的图；
图11是图5的OpenFlow交换机的流表中记录的处理规则(流条目)的一个具体示例；
图12是说明了本发明第一示例性实施例的操作的顺序图；
图13是在图5中记录根据图12的顺序进行的操作的图；
图14是表示本发明第一性示例实施例的操作的第二顺序图；
图15是图5中记录的根据图14的顺序进行的操作的图；
图16是示出了本发明第二示例性实施例中的OpenFlow控制器结构的图；
图17是示出了本发明第三示例性实施例中的OpenFlow控制器配置的图；
图18是示出了本发明第三示例性实施例的操作的顺序图；
图19是示出了本发明第四示例性实施例的OpenFlow控制器配置的图；
图20是说明了本发明第四示例性实施例的操作的顺序图；
图21是描述了本发明第五示例性实施例的图；
图22说明了本发明第五示例性实施例的操作的顺序图；以及
图23是示出了动作名称和动作内容的示例的图。
优选实施方式
首先，参考图1至图4对本发明进行概括性描述。如图1所示，根据本发明的一种通信***包括：多个控制装置100A至100C，所述多个控制装置通过参考描述转发节点的连接关系的网络拓扑结构，生成一个确定接收到的分组的转发目的地的处理规则并将其传输至连接到每个控制装置的转发节点中位于计算的转发路径上的转发节点；以及多个转发节点301A至303A、301B至303B、和301C至303C，其中每个转发节点均与任意一个控制装置100A至100C连接并包括分组处理单元，该分组处理单元基于从与自身转发节点相关联的控制装置接收的处理规则对接收到的分组进行处理。应当注意的是，附图的参考标记仅为辅助理解，而不是要将本发明局限于附图中描述的模式。
如图2所示，多个控制装置100A至100C中至少一个装置(例如控制装置100A)包括对应关系管理单元16A和路径传输单元13，对应关系管理单元16A存储转发节点301A至303A、301B至303B、以及301C至303C与控制装置100A至100C之间的对应关系，路径传输单元13响应于一个预定的触发(例如接收来自转发节点的分组，对于该分组而言，处理规则未知)，参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，并将转发路径信息中包括与至少一个自身控制装置相关联的至少一个转发节点的转发路径信息传输至其他控制装置(例如控制装置100B或100C)，该其他控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中与自身控制装置不相关联的转发节点相关联。
在从100A到100C的多个控制装置中，如图3所示，处于转发路径信息接收侧的控制装置(例如，控制装置100B或100C)包括：数据库(拓扑数据库)15，其存储一个网络拓扑结构，该网络拓扑描述各个转发节点之间的连接关系，所述转发节点包括至少一个与自身控制装置相关联的转发节点；处理规则生成单元18A，其基于接收到的转发路径信息，参考网络拓扑结构，为与控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点生成处理规则；传输单元17A，其将生成的处理规则传输到与自身控制装置相关联的多个转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点。
这里，例如，控制装置100A响应于与转发节点302A连接的特定客户节点的请求，计算从转发节点302A、303A、302B、303B、302C和303C转发的分组的转发路径，如图1中的虚线所示。在这种情况下，控制装置100A为与自身控制装置100A连接的转发节点302A和303A生成并传输实现所述转发路径的处理规则。另外，控制装置100A参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，并将用于生成处理规则的转发路径传输至控制装置100B和100C，该控制装置100B和100C与转发节点301B-303B以及301C-303C相关联，上述转发节点不与自身控制装置100A连接。接收到转发路径信息的控制装置100B和100C基于该转发路径信息生成处理规则并将其传输到与自身控制装置(100B、100C)连接的转发节点中位于转发路径上的转发节点302B、303B、302C和303C。
综上所述，控制装置100B和100C使用从控制装置100A接收的转发路径，且通过生成和传输处理规则，为转发路径上的所有转发节点设置一个处理规则。
同样地，如图4所示，假设响应另一个客户节点的请求，控制装置100A计算由如图4中虚线所示的转发节点302A、303A、302C和303C转发的分组的转发路径。在这种情况下，控制装置100A生成实现所述转发路径的处理规则并将其传输至与控制装置连接的转发节点302A和303A。此外，控制装置100A参考上述各个转发节点与各个控制装置之间的对应关系，并将转发路径信息传输到控制装置100C上，控制装置100C和与自身控制装置100A不相关联的转发节点301C和303C相关联。接收到上述转发路径信息的控制装置100C基于所述转发路径信息生成处理规则并将其传输到与自身控制装置100C连接的转发节点中位于转发路径上的转发节点302C和303C。
如上所述，在已经生成一个未通过控制装置100B的转发路径的情况下，省略了向控制装置100B传输转发路径信息。在这种情况下，所述控制装置100C使用从控制装置100A接收到的转发路径生成并传输处理规则，从而可为所述转发路径上的所有节点设置处理规则。
本发明可以采用下述模式：
(模式1)
根据上述第一方面的通信***。
(模式2)
在上述通信***中，多个控制装置中的每一个还可包括：
数据库，用于存储网络拓扑结构，该网络拓扑结构描述了包括至少一个与自身控制装置相关联的转发节点的多个转发节点之间的连接关系；
处理规则生成单元，其基于从路径传输单元接收到的转发路径信息，参考网络拓扑结构，为与自身控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点生成处理规则；以及
传输单元，其将生成的处理规则传输到与自身控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点。
(模式3)
在上述通信***中，包括路径传输单元的第一控制装置还可包括：
存储网络拓扑结构的数据库，该网络拓扑结构描述了包括至少一个与自身第一控制装置相关联的转发节点的多个转发节点之间的连接关系；以及
路径计算单元，当接收到与第一控制装置连接的转发节点发来的传输有关新分组的处理规则的请求时，其参考网络拓扑结构并计算转发路径。
(模式4)
在该通信***中，以包括路径计算单元的第一控制装置为起点，与位于转发路径上的转发节点相关联的控制装置可以转发新分组，而不依赖处理规则的转发处理，并且
与位于转发路径终点的转发节点相关联的控制装置可以将新分组传输到位于终点的转发节点上，并指示位于终点的转发节点从指定端口输出所述新分组。
(模式5)
在上述通信***中，所述转发路径信息可以包括传输至与自身第一控制装置不相关联的转发节点的处理规则，并且
接收到转发路径信息的第二控制装置可以将包括在转发路径信息中的处理规则传输至位于接收到的分组的转发路径上的转发节点中、与自身第二控制装置相关联的转发节点。
(模式6)
在上述通信***中，转发路径可以是针对任意选择的起点节点和终点节点的组合预先计算出的转发路径。
(模式7)
在上述通信***中，上述转发路径可以被缓存一预定时间段，且当相同起点节点和终点节点的组合被缓存时，可以省略转发路径的计算。
(模式8)
在上述通信***中，所述多个控制装置中的每一个可以包括：所述路径传输单元和路径计算单元，当接收到与自身控制装置连接的转发节点发来的传输有关新分组的处理规则的请求时，所述路径计算单元参考所述网络拓扑结构并计算转发路径，
第一控制装置的路径传输单元可以向第二控制装置传输新分组和起点而非转发路径信息，第二控制装置与一转发节点相关联，该转发节点从与自身第一控装置连接的位于转发路径上的转发节点接收分组，该起点用于计算与第二控制装置相关联的转发节点的转发路径；以及
接收到所述起点和新分组的第二控制装置可以根据所述起点和新分组重新计算转发路径，并生成和传输处理规则。
(模式9)
在通信***中，控制装置可以包括数据同步单元，用于获取与自身控制装置连接的多个转发节点的信息，并基于所获得的数据更新每个转发节点中的每一个的至少一个连接关系以及多个转发节点中的每一个与多个控制装置的每一个之间的对应关系。
(模式10)
根据上述第二方面的第一控制装置。
(模式11)
根据所述第三方面的第二控制装置。
(模式12)
根据所述第四方面的处理规则设置方法。
(模式13)
根据所述第五方面的程序。
(模式14)
根据所述第六方面的通信***。
(模式15)
根据所述第七方面的通信方法。
应该注意的是，上述第二到第七方面中提到的第一和第二控制装置、处理规则设置方法、程序、通信***和通信方法对应的元件和步骤与方式1中的通信***类似，可以扩展到模式2到模式9的内容。
<第一示例性实施例>
接下来，将参照附图对本发明的第一个实施例进行详细描述。图5是示出了本发明第一示例性实施例的配置的图。参见图5，示出了四个OpenFlow交换机(以下简称“OFS”)301A、302A、301B、302B和两个OpenFlow控制器(以下简称为“OFC”)100A和100B。应当注意的是，图5中的配置是说明性的，其只是为了简单地描述本发明。对OFS和OFC的数量没有什么限制，且没有必要使得与每个对应OFC连接的OFS数量相同。另外，节点A和节点D是用于传输和接收分组的装置，例如用户终端、各种类型的服务器等。
OFS 301A、302A、301B和302B对应于上述转发节点，包含由OFC100A和100B在各自的流表中设置的流条目(规则+动作)，并执行具有与接收到的分组匹配的规则的流条目中的动作。
在上述OFS中，OFS 301A和302A与OFC 100A连接，并根据OFC100A的控制运行。同样地，在这些OFS中，OFS 301B和302B与OFC100B连接，并根据OFC 100B发来的控制而操作。具体地说，当未能在流表中找到与接收到的分组匹配的规则时，OFS 301A和302A就请求OFC100A为所述接收到的分组生成一个转发路径，并传输(设置)一个流表(规则+动作)以实现所述转发路径。同样地，当未能在流表中找到与接收到的分组匹配的规则时，OFS 301B和302B就请求OFC 100B为所述接收到的分组生成转发路径，并传输(设置)流表(规则+动作)以实现所述转发路径。这些类型的OFS配置可以通过向相应供应商的交换机添加上述功能来实现，如非专利文献1和2中所述。
OFC 100A和100B对应于上述控制装置，并通过将流条目(规则+动作)传输(设置)到分别与其连接的OFS 301A、302A、301B和302B而控制这些OFS。此外，本实施例中的OFC 100A和100B相连，在下文中将描述，由一个OFC生成的转发路径信息可以传输至另一个OFC。
图6是示出了第一示例性实施例中OFC的配置的图。参见图6，OFC100包括分组转发单元11、路径计算单元12、路径传输单元13、OFC间通信单元14、拓扑数据库(DB)15、OFS-OFC对应关系管理单元16、OFS通信单元17、流生成单元18和路径接受单元19。
当OFS中不存在相关的流条目，且接收到处理规则(流条目)传输(设置)请求时，分组转发单元11就通过OFC间通信单元14对另外一个OFC执行传输分组的操作，该分组附有用于传输(设置)处理规则(流条目)的请求。
基于处理规则(流条目)传输(设置)请求的来源的交换机ID和OFS通信单元17输出的分组，路径计算单元12参考描述了网络拓扑数据库15中记录的转发节点之间的连接关系的网络拓扑结构，并计算出连续流中的转发路径，该连续流包括从OFS转发来的分组。此路径计算可以利用例如Dijkstra最短路径算法。此外，在路径计算时，也可以考虑网络中流量状况。
路径传输单元13将接收到的分组以及在路径计算单元12中计算出的转发路径输出到OFS-OFC对应关系管理单元16。另外，路径传输单元13参考OFS-OFC对应关系管理单元16中记录的OFS和与该OFS连接的OFC的对应关系，通过OFC间通信单元14执行将转发路径信息传输至与路径计算单元12计算出的转发路径上的特定OFS连接的OFC(与该转发路径上的特定OFS相关联的OFC)的操作，所述路径转发信息包含接收到的分组和路径计算单元12计算出的转发路径。应当注意的是，对于这里用到的转发路径信息，只要另一个OFC的流生成单元18可以生成处理规则(流条目)，任何格式都是可以的，并且可以是这样的内容，其中另一个OFC制作一个将在相应的OFS中进行设置的处理规则(流条目)的列表。
OFC间通信单元14与另一个OFC的OFC间通信单元14连接，并发出以及接收转发路径信息和分组，所述分组附有用于传输(设置)所关注的流条目的请求。
拓扑数据库15记录描述包括OFS在内的各节点(各种类型的服务器和外部网络)之间的连接关系的网络拓扑结构。图7通过表格形式描述了图5中包括OFC在内的各个节点之间的连接关系。在图7中，“OFS；302A”等实际上包含着OFS 302A的IP地址和MAC地址。应当指出的是，在此示例性实施例中，OFC 100A和100B各自都具有一个拓扑数据库15，但是OFC 100A和100B共享拓扑数据库15的配置也是可以的。
OFS-OFC对应关系管理单元16录OFS和与OFS连接的OFC之间的对应关系，并将路径传输单元13输出的转发路径和接收到的分组以及与OFC连接的OFS的信息输出至流生成单元18。图8用表格的形式示出了图5中的多个OFS和多个OFC之间的连接关系。应当注意的是，在本示例性实施例中，OFS-OFC对应关系管理单元16独立于拓扑数据库15，但是把拓扑数据库15和OFS-OFC对应关系管理单元16合并起来也是可以的。例如，除了图7中示出的OFS连接，也可以提供描述连接的OFC的字段。
由于没有与接收到的分组相对应的流条目，OFS通信单元17将流条目传输(设置)请求连同从OFS传输的接收到的分组传输到路径计算单元12。OFS通信单元17将流生成单元18中生成的处理规则(流条目)传输至转发路径上与所述OFC连接的多个OFS中的一个特定的OFS中，并指示处理规则(流条目)的设置。
流生成单元18基于从OFS-OFC对应关系管理单元16或路径接受单元19输出的接收到的分组和转发路径(信息)，参考与OFC连接的OFS的信息以及拓扑数据库15的网络拓扑结构，并生成处理规则，所述处理规则将在与多个OFC连接的OFS中位于转发路径上的特定的OFS(与OFC相关联的OFS)中进行设置。
路径接受单元19将包括从另一个OFC接收的分组的转发路径信息输出至流生成单元18，并执行生成处理规则(流条目)的操作。
应该注意的是，上述分组转发单元11、路径计算单元12、路径传输单元13、OFC间通信单元14、拓扑数据库15、OFS-OFC对应关系管理单元16、OFS通信单元17、流生成单元18和路径接受单元19可以通过存储装置或者设置在构成相应的OFC的计算机中的装置以及将存储装置用作硬件的计算机程序来实现。
图9是示出了第一示例性实施例中OFS的配置。参见图9，OFS 300包括OFC通信单元31、流设置单元32、分组处理单元33和流表34。另外，在OFS 300中，与OFS 300连接(与OFS 300相关联)的OFC是预先设置的。
OFC通信单元31从OFC的OFS通信单元17接收处理规则(流条目)，除了向流设置单元32输出外，在没有与从分组处理单元33接收到的分组相对应的流条目的情况下，请求OFC生成一个处理规则(流条目)，用于计算所述接收到的分组的转发路径以及该转发路径的实现。
流设置单元32执行一个操作以记录或更新流表34中通过OFC通信单元31从OFC传输的处理规则(流条目)的操作。
分组处理单元33参考流表34，搜索一个包含与接收到的分组的头部信息相匹配的处理规则(流条目)，并执行与接收到的分组相匹配的处理规则(流条目)的动作字段中描述的处理内容。
流表34是一个表格，包含通过OFC通信单元31从OFC传输的处理规则(流条目)。图10是示出了流表34的字段配置的图。例如，如果一个流具有如下特性：在一个源IP地址字段(IP SA)中描述了节点A的IP地址，在目标IP地址字段(IP DA)中描述了节点D的IP地址，通过设置从传输接口(端口)到临近的OFS中沿着转发路径的OFS进行转发为动作(图23中的“OUTPUT”)，就实现了转发路径为从节点A到节点D的流的转发。否则，通过设置图23中所示的不同类型的动作，或将某个动作字段设置为空，可以改变一个特定流的MAC地址或IP地址或丢弃某个特定流。
图11示出了在OFS 301A、302A、301B和302B中设定处理规则(流条目)的示例。这里，设定通过OFS 301A、302A、301B和302B在节点A和节点D之间转发分组的转发路径。例如，在OFS 301A中被设定从节点A到节点D，以节点D作为正向的目的地(接口2(连接到OFS302A；参见图7))转发分组的动作，以及从节点D和节点A沿着(接口1(连接到接口A；参考图7))以节点A为反向的目的地转发分组的动作。同样地，在OFS 302A、301B和302B中，通过设置正向和反向的处理规则(流条目)，在上述转发路径上进行节点A和节点D之间的分组转发。
(设置处理规则(流条目)的方法)
接下来，将参照附图详细描述此示例性实施例的操作。图12是表示本示例性实施例的操作的顺序图。在图12的示例中，从与OFS 301A连接的节点A传输以节点D为目的地的分组，节点D与OFS 301A的流表34中存储的所有处理规则(流条目)都不匹配。
首先，一旦接收到新分组(步骤S001)，OFS 301A就向与OFS 301A连接的OFC 100A发出请求，请求传输(设置)包括所述新分组的处理规则(流条目)(步骤S002)。应当注意的是在步骤S001中，在接收到的分组与OFS 301A的流表34中存储的某个处理规则(流条目)相匹配的情况下，将不执行后续的处理，而是根据节点处理规则执行分组转发处理，正如图12最下面部分所示。
被请求传输(设定)处理规则(流条目)的OFC 100A参考拓扑数据库15的网络拓扑结构，并基于路径计算单元12中的请求源OFS 301A和新分组的目的地节点D，计算包括OFS 301A转发的分组的顺序流的转发路径(步骤S003)。这里，假定计算除了转发路径，根据该路径对来自节点A且以节点D为目的地的分组按照OFS 301A、302A、301B和302B的顺序进行转发。
接着，OFC 100A参考存储在OFS-OFC对应关系管理单元16中的OFS与OFC之间的对应关系，并搜索和在计算出的转发路径上的OFS中未与OFC 100A连接的OFS相关联的OFC(步骤S004)。这里，检索出的是与OFS 301B和302B(它们未与图5中的OFC 100A连接)连接的OFC 100B。
然后，OFC 100A将转发路径信息(包括在步骤S003计算出的转发路径和接收分组)发送到上述检索出的OFC 100B。
此后，OFC 100A参考拓扑数据库15的网络拓扑结构以及与自身OFC100A连接的OFS的信息，生成处理规则(流条目)，所述规则将在与OFC 100A连接的OFS中位于转发路径上的OFS中设置，并针对OFS301A和302A执行传输(设置)(步骤S006-1)。
同样地，OFC 100B也参考拓扑数据库15的网络拓扑结构以及与自身OFC 100B连接的OFS的信息，生成处理规则(流条目)，所述规则将在与OFC 100A连接的OFS中位于转发路径上的OFS中设置，并针对OFS301B和302B执行传输(设置)(步骤S006-2)。
此后，在OFS 301A、302A、301B和302B的每一个中，都执行处理以将接收到的处理规则记录或更新到流表34中(步骤S007)。
综上所述，在OFS 301A、302A、301B和302B的每一个中，都设置(参见图11)与计算出的转发路径相对应的处理规则。同时，节点A和节点B之间的分组转发成为可能。
应当注意的是，在上述步骤S006-1和S006-2中，OFC在与自身OFC连接的OFS中位于转发路径上的OFS内同时传输(设置)处理规则(流条目)。但是，在这些OFS中，也可以设置为只在部分OFS(例如，在转发路径上游侧的一个或几个OFS)中传输(设置)处理规则。在这种情况下，每一个OFC都在从各自的OFS接收到传输(设置)处理规则的请求后传输(设置)处理规则(流条目)。
图13是在图5的配置图中记录根据图12的顺序进行的操作的图。在接收到传输(设置)一个特定分组的处理规则的请求后，OFC 100A执行转发路径的计算，并将计算结果设置为关于OFS 301A和302A的处理规则(流条目)。此外，通过OFC 100A将转发路径信息传输到OFC100B，对OFS 301B和302B的处理规则(流条目)进行设置。从图13可以明确看出，在本发明中没有特别限制OFS/OFC的数量，在转发路径上出现其他OFS的情况下，可以将转发路径信息传输到与该OFS相连的相关OFC上，并设置处理规则(流条目)。
此外，图13中的OFC 100A和100B都不需要设置路径计算单元12和路径接受单元19；例如，可以采用如下配置：在OFC 100A接收到一个新分组的情况下，路径计算单元12设置在OFC 100A中而路径接受单元19设置在OFC 100B中。
(新分组的旁路传输)
接下来，将描述有关与上述处理规则(流条目)独立地并行执行新分组的旁路转发方法。图14是表示本示例性实施例中新分组的旁路转发的顺序图。由于图14的步骤S001到步骤S003的流程与图12的步骤S001到步骤S003的流程是一样的，下面的描述将针对转发路径计算之后的顺序流。
参见图14，已经计算出转发路径的OFC 100A查找与所述计算出的转发路径上的目标节点连接的OFS(位于转发路径终点的OFS)，然后参考存储在OFS-OFC对应关系管理单元16中的OFS-OFC对应关系，并检索与涉及的OFS相关联的OFC(步骤S104)。这里，计算出一个转发路径，根据该路径，按照OFS 301A、302A、301B和302B的顺序将分组从节点A转发到目的地节点D。这时，位于转发路径终点的OFS是OFS302B，并检索出与OFS 302B连接的OFC 100B。
然后，OFC 100A将步骤S001中接收到的新分组传输至被检索出的OFC 100B，并请求从从属OFS 302B的一指定接口进行传输(步骤S105)。
OFC 100B请求从属OFS 302B通过一个指定接口传输所述新分组(步骤S106)。
OFS 302B根据OFC 100B的指示从指定接口传输所述新分组(步骤S107)。很多方法都可以被视为OFS 302B通过指定接口传输所述新分组的设置；从指定接口传输具有特定头部信息的分组的处理规则(流条目)可以存储在每一个OFS中，并且OFC 100B可以执行将头部信息写入新分组的处理。
综上所述，分组的旁路转发是可能实现的，其中，以转发路径的计算为触发，通过OFC转发分组(新分组)，而不经过转发路径上的OFS，并通过终点将其输出。应该注意的是，图15所示的上述程序顺序可以独立于处理规则(流条目)的传输(设置)而单独执行。这样取得的效果是，可以将新分组传输到目标节点，而无需等待所述单元设置处理规则(流条目)。然而，此操作可与图13所示的传输(设置)处理规则(流条目)并行进行。例如，可以在图12的步骤S004至S006-1的处理之前或之后***图14的步骤S104和S105的处理，以在OFC 100A中执行。
图15清楚地显示，在本发明中没有限制OFS/OFC的数量，且有可能不经过OFS沿着转发路径传输分组。
以上通过一个转发(即正常)路径的示例描述了本发明第一示例性实施例，该转发路径上的分组按照OFS 301A、301B、302A和302B的顺序(称作“正常方向”)从节点A转发到目标节点D。然而，转发路径并不仅仅限于上述描述。例如，在计算的转发路径要通过OFS 302A和302B将分组从OFS 301A转发到与OFS 302B相连的节点的情况下，操作大致与上述描述相同。另外，例如，如果计算的转发路径要通过OFS 301B、302A和301A将分组从OFS 302B转发到节点A，仅需交换上述OFC100B与OFC 100A，操作大致也与上述描述相同。
<第二示例性实施例>
接下来，将参照附图详细描述本发明的第二示例性实施例，其中，对上文描述的一个OFC添加了修改。在此示例性实施例中，由于只有一个OFC的配置与第一示例性实施例不同，下面的描述将集中在其不同点上。
图16是示出了本发明第二示例性实施例的OFC 101的配置的图。与图6所示的第一示例性实施例中的OFC 100的一个不同点就是添加了数据同步单元20，用于获取与OFC 100连接的节点的信息。
具体地说，数据同步单元20收集采用LLDP(链路层发现协议)或各种类型的供应商协议的网络上的各种节点中的装置信息及装置配置，获取节点之间的物理连接，并执行将上述结果映射到拓扑数据库15或OFS-OFC对应关系管理单元16中的操作。另外，也可以采用不在所有的OFC中安装数据同步单元20的配置，使某个特定OFC中的数据同步单元20通过OFC间通信单元14更新另一个OFC的拓扑数据库15和OFS-OFC对应关系管理单元16。
如上所述，本示例性实施例中使用带有数据同步单元20的OFC，根据本实施例，在对网络配置添加了修改，或者相应节点发生故障的情况系，可以生成恰当的转发路径，也可以基于转发路径执行处理规则(流条目)分配。
<第三示例性实施例>
接下来，将参照附图详细描述本发明第三示例性实施例，其中，对上文描述的OFC实施例添加了修改。在本示例性实施例中，对第一示例性实施例中的OFC添加了转发路径缓存功能，下面的描述将集中在其不同点上。
图17是示出了本发明第三示例性实施例OFC 102的配置。其与图6所示的第一示例性实施例的OFC 100的一个不同点就是为路径计算单元12添加了路径记录单元22。
路径记录单元22用以在预定时间到达前记录路径计算单元12计算出的转发路径。
(设置缓存处理规则(流条目)的方法)
接着，将参照附图详细描述本示例性实施例的一个操作。图18是表示本发明操作的顺序图。在图18的示例中，分组(新分组)以与OFS301A的流表34中存储的任何处理规则(流条目)都不匹配的节点D为目的地节点，分组从与OFS 301A相连的节点A进行传输。
下述操作与在第一示例性实施例中的操作相同：OFS 301A接收新分组(步骤S001)并请求与自身OFS 301A连接的OFC 100A传输(设置)一个包括该新分组的处理规则(流条目)(步骤S002)。本示例性实施例中还应当注意的是，在步骤S001中，在接收到的分组与OFS 301A的流表34中存储的一个处理规则(流条目)匹配的情况下，就不执行之后的处理，而是执行基于节点处理规则的分组转发处理，如图18最下面的部分所示。
在路径计算单元12计算转发路径之前，被请求传输(设置)处理规则(流条目)的OFC 100A参考路径记录单元22，并搜索具有与新分组(例如：一个目的地为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息(步骤S201)。
作为搜索结果，在找到了具有与新分组(例如：一个目的地为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息的情况下，OFC 100A就省略转发路径计算并执行步骤S004的操作以及之后的操作。
另一方面，作为搜索结果，在没有找到具有与新分组(例如：一个目的地为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息的情况下，OFC 100A基于新分组的目的地节点D和所述请求的来源OFS 301A，参考拓扑数据库15的网络拓扑结构，并计算包括从OFS 301A转发的分组的顺序流的转发路径(步骤S202)。之后，OFC 100A将计算出的转发路径和所述新分组的特性一起存储在路径记录单元22中(步骤S203)。
后续的操作与上述第一示例性实施例是相同的。根据本示例性实施例，关于生成了转发路径的分组，只要其内容存储在路径记录单元22中，由于可以省略转发路径生成，因此只要传输(设置)处理规则(流条目)，就可以降低OFC负载并改进响应性。
此外，在本示例性实施例中，也可以并行地执行图14所示的新分组旁路转发过程。在这种情况下，在图18的步骤S004至S006-1的处理之前或之后可以***图14的步骤S104和S105的处理，以执行OFC 100A中的操作。
<第四示例性实施例>
然后，将参照附图详细描述本发明第四示例性实施例。在本示例性实施例中，对上述OFC添加了修改。在本示例性实施例中，为第一示例性实施例添加了转发路径缓存功能和推测路径计算功能，下面的描述将集中在其不同点上。
图19是示出了本发明第四示例性实施例中的OFC 103的配置。其与图6所示的第一示例性实施例的OFC 100的不同点是为路径计算单元12添加了路径记录单元22和推测路径计算单元23，推测路径计算单元用于生成转发路径并将其存储在路径记录单元22中。
路径记录单元22用以存储路径计算单元12计算出的转发路径，直到预定时间到达。
当OFC第一次启动或其负载低的时候，当网络拓扑结构中发生变化的时候，或在一个预定的时间内，例如在固定的时间间隔等等，推测路径计算单元23参考拓扑数据库15，计算从一个特定OFS到一个特定节点的转发路径，并记录在路径记录单元22中。这里“推测”的意思是不等待对处理规则(流条目)的传输(设置)请求，而是先生成一个处理规则(流条目)。
应当注意的是，作为推测路径计算单元23针对其计算转发路径的节点和该OFS的组合，期望作出未存储在路径存储单元22中的选择。通过这种设置，就可以在生成处理规则(流条目)传输(设置)请求时缩减缓存缺失。
(使用推测传输路径设置处理规则(流条目)的方法)
接下来，将参照附图详细描述本示例性实施例的操作。图20是表示本示例性实施例的操作的顺序图。在图20的一个示例中，从与OFS 301A连接的节点A传输以节点D为目的地的分组，节点D与OFS 301A的流表34中存储的所有处理规则(流条目)都不匹配。
首先，当OFC第一次启动或负载低的时候，当网络拓扑结构发生变化的时候，或在预定的时间内，例如固定的时间间隔等等，OFC 100A和100B的推测路径计算单元23执行推测转发路径计算(步骤S300-1和S300-2)。
下述操作与在第一示例性实施例中的操作相同：OFS 301A接收新分组(步骤S001)并请求与自身OFS 301A连接的OFC 100A传输(设置)一个包括该新分组的处理规则(流条目)(步骤S002)。本示例性实施例中还应当注意的是，在步骤S001中，在接收到的分组与OFS 301A的流表34中存储的一个处理规则(流条目)匹配的情况下，就不执行之后的处理，而是执行基于节点处理规则的分组转发处理，如图20最下面的部分所示。
在路径计算单元12计算转发路径之前，被请求传输(设置)处理规则(流条目)的OFC 100A参考路径记录单元22，并搜索具有与新分组(例如：一个目的地为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息(步骤S301)。
作为搜索结果，在找到了具有与新分组(例如：一个目的地为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息的情况下，OFC 100A就省略转发路径计算并执行步骤S004的操作以及之后的操作。
另一方面，作为搜索结果，在没有找到具有与新分组(例如：一个终点为节点D且来自OFS 301A的分组)相同特性的转发路径信息的情况下，OFC 100A基于新分组的目的地节点D和所述请求的来源OFS 301A，参考拓扑数据库15的网络拓扑结构，并计算包括从OFS 301A转发的分组的顺序流中的转发路径(步骤S302)。此后，OFC 100A将计算出的转发路径和所述新分组的特性一起存储在路径记录单元22中(步骤S303)。
后续的操作与上述第一示例性实施例是相同的。根据本示例性实施例，关于生成了转发路径的分组以及统计路径计算单元计算的转发路径，只要其内容存储在路径记录单元22中，由于可以省略转发路径生成，因此就可以降低OFC负载并改进对处理规则(流条目)的传输。
此外，在本示例性实施例中，也可以并行地执行图14所示的新分组旁路转发程序。在这种情况下，在图18的步骤S004至S006-1的处理之前或之后可以***图14中的步骤S104和S105的操作，以执行OFC 100A中的操作。
<第五示例性实施例>
接下来，将参照附图详细描述本发明的第五示例实施例。在此实施例中，上文中描述的OFC相互之间不交换转发路径信息。由于此实施例可以通过一个与第一实施例中相同的OFC配置实现，以下描述将以其不同点为中心。
图21是表示本发明第五示例性实施例的大致操作的图。关于第一示例性实施例描述中使用的图13，有一点是：OFC 100A传输的是新分组和作为起点(OFC 100B针对该起点计算转发路径)的OFS(301B)，而不是转发路径信息。OFC 100B生成从指定为起点的OFS 301B到目的地节点(节点D)的转发路径，并将相应的处理规则(流条目)传输(设置)至与OFC 100B连接的OFS。
(设置分布式处理规则(流条目)的方法)
接下来，将参照图详细描述本示例性实施例的操作。图22是表示本实施例的操作的顺序图。
下述操作与在第一示例性实施例中的操作相同：OFS 301A接收新分组(步骤S001)并请求与自身OFS 301A连接的OFC 100A传输(设置)一个包括该新分组的处理规则(流条目)(步骤S002)。本示例性实施例中还应当注意的是，在步骤S001中，在接收到的分组与OFS 301A的流表34中存储的一个处理规则(流条目)匹配的情况下，就不执行之后的处理，而是执行基于节点处理规则的分组转发处理，如图22最下面的部分所示。
被请求传输(设置)处理规则(流条目)的OFC 100A参考拓扑数据库15的网络拓扑结构，并基于路径计算单元12中的请求源OFS 301A和新分组的目的地节点D，计算包括从OFS 301A转发的分组的顺序流的转发路径(步骤S403)。这里，OFC 100A并不计算从节点A到节点D的所有转发路径，而是计算一个部分转发路径，该部分转发路径显示在转发过程中将通过哪个与自身OFC(100A)相连的OFS以及通过哪个接口进行输出。
接下来，OFC 100A参考存储在OFS-OFC对应关系管理单元16中的OFS和OFC之间的对应关系，并搜索与OFS(一个片段的起始点OFS，该片段的转发路径还未被计算出)连接的OFC(步骤S404)，所述OFS与计算出的转发路径终点的OFS的输出接口相连。这里，检索与图21的OFS 301B连接的OFC 100B。
OFC 100A将步骤S001中接收的新分组和OFS(一个片段的起点OFS，该片段的转发路径尚未被计算出)传输至OFC 100B(步骤S405)，所述OFS与计算出的转发路径终点的OFS的输出接口连接。
作为转发路径尚未被计算出的片段的起点OFS的OFS和接收步骤S001中接收到的新分组的OFC 100B参考拓扑数据库15的网络拓扑图结构，基于路径计算单元12中被指定为起点的OFS 301B和作为新分组的目的地的节点D，根据与OFC 100B连接的OFS组计算转发路径(步骤S406)。这里，OFC 100B计算从OFS 301B至OFS 302B进行转发的转发路径，以及从OFS 302B的接口#2至节点D进行转发的转发路径。
此后，OFC 100A参考拓扑数据库15的网络拓扑结构以及与OFC100A连接的OFS的信息，生成处理规则(流条目)(所述规则将在与OFC 100A连接的OFS中位于转发路径上的OFS中进行设置)，并针对OFS 301A和302A执行传输(设置)(步骤S407-1)。
同样地，OFC 100B也参考拓扑数据库15的网络拓扑结构以及与OFC100B连接的OFS的信息，生成处理规则(流条目)(所述处理规则将在与自身控制装置OFC 100B连接的OFS中位于转发路径上的OFS中进行设置)，并针对OFS 301B和302B执行传输(设置)(步骤S407-2)。
此后，在OFS 301、302A、301B和302B中的每一个中，均执行处理以在流表34(步骤S007)中登记或更新接收到的处理规则(流条目)。
从上文看出，在OFS 301、302A、301B和302B中的每一个中，都设置了与计算出的转发路径相对应的处理规则(参见图11)，使得节点A和节点B之间的分组转发成为可能。
如上所述，根据本示例性实施例，通过将计算分配给几个OFC来执行转发路径计算是可能的。此外，由于采用了上述配置，因此可以分布式设置拓扑数据库15。
此外，本示例性实施例可以被配置为与第二至第四示例性实施例的组合。例如，如果与第三示例性实施例组合，OFC 100A使用缓存的转发路径，由OFC 100B执行路径计算的修改实施例是可行的。同样，如果与第四示例性实施例组合，OFC 100A使用预先计算出的推测转发路径，由OFC 100B执行路径计算的修改实施例是可行的。
以上描述了本发明优选示例性实施例及其具体操作，但是本发明并不局限于上述示例性实施例，可以在不脱离本发明基础性技术概念的范围内进行进一步修改、替换和调整。
例如，在上述各示例性实施例中，利用非专利文献1和2中的技术描述了使用OFC和OFS的引用示例，但是利用各种类型进行同等操作的节点和控制装置实现也是可以的。
例如，从上述第一到第四示例性实施例中，在描述中每一个OFC都分别设有路径计算单元12。然而，从上述描述中可以理解，在接收转发路径信息一侧的OFC中没有进行转发路径计算处理。因此，可以省去没有定期发生转发路径计算处理的OFC中的路径计算单元12。基于类似的原因，也可以省去不接收转发路径信息的OFC中的路径接受单元19。
标号说明
11 分组转发单元
12 路径计算单元
13 路径传输单元
14 OFC间通信单元
15 拓扑数据库
16 OFS-OFC对应关系管理单元
16A 对应关系管理单元
17 OFS通信单元
17A 传输单元
18 流生成单元
18A 处理规则生成单元
19 路径接受单元
20 数据同步单元
22 路径记录单元
23 推测路径计算单元
31 OFC通信单元
32 流设置单元
33 分组处理单元
34 流表
100至103、100A、100B、100C 控制装置(OFC)
300、301A至303A、301B至303B、301C至303C 转发节点(OFS)

Claims (14)

1.一种通信***，包括多个转发节点和多个控制装置，其中
所述多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对接收到的分组进行处理，以及
所述多个控制装置包括第一控制装置，所述第一控制装置包括：
对应关系管理单元，其存储所述多个转发节点中的每一个与所述多个控制装置中的每一个之间的对应关系；以及
路径传输单元，其响应于一个预先设定的触发，参考所述多个转发节点中的每一个与所述多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中至少包含与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联。
2.根据权利要求1所述的通信***，其中多个控制装置中的每一个还包括：
数据库，其存储一个描述多个转发节点之间的连接关系的网络拓扑，且所述多个转发节点至少包括与自身控制装置关联的转发节点；
处理规则生成单元，其基于从路径传输单元接收到的转发路径信息，参考网络拓扑结构，为与自身控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点生成处理规则；以及
传输单元，其将生成的处理规则传输到与自身控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组的转发路径上的转发节点。
3.根据权利要求1或2所述的通信***，其中包括所述路径传输单元的所述第一控制装置还包括：
数据库，其存储网络拓扑结构，该网络拓扑结构描述了至少包括与自身第一控制装置相关联的转发节点的多个转发节点之间的连接关系；以及
路径计算单元，当接收到与第一控制装置连接的转发节点发来的传输有关新分组的处理规则的请求时，其参考网络拓扑结构并计算转发路径。
4.根据权利要求3所述的通信***，其中
以包括所述路径计算单元的所述第一控制装置为起点，与所述转发路径上的转发节点相关联的控制装置与处理规则的传输处理独立地转发新分组，并且
与位于转发路径终点的转发节点相关联的控制装置将新分组传输到位于终点的转发节点，并指示所述位于终点的转发节点从指定端口输出新分组。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的通信***，
所述转发路径信息包括传输给和自身第一控制装置不相关联的转发节点的处理规则，并且
接收转发路径信息的第二控制装置将包括在转发路径信息内的处理规则传输至位于接收到的分组的转发路径上的转发节点中、与自身第二控制装置相关联的转发节点。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的通信***，其中所述转发路径是针对任意选择的起点节点和终点节点的组合预先计算的转发路径。
7.根据权利要求3至6中任意一项所述的通信***，其中所述转发路径被缓存一预定的时间段，且当相同起点节点和终点节点的组合被缓存时，省略转发路径的计算。
8.根据权利要求2至7中任意一项所述的通信***，其中：
所述多个控制装置的每一个均包括：所述路径传输单元和路径计算单元，当接收到与自身控制装置连接的转发节点发来的传输有关新分组的处理规则的请求时，该路径计算单元参考所述网络拓扑结构并计算转发路径；
所述第一控制装置的路径传输单元向第二控制装置传输新分组和起点而非转发路径信息，第二控制装置与一转发节点相关联，该转发节点从连接至自身第一控装置的位于转发路径上的转发节点接收分组，该起点用于计算与第二控制装置相关联的转发节点的转发路径；以及
接收到起点和新分组的所述第二控制装置基于所述起点和新分组重新计算转发路径，并生成和传输处理规则。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的通信***，其中：
所述第一控制装置包括数据同步单元，其获取与自身第一控制装置连接的多个转发节点的信息，并基于获取到的数据更新多个转发节点中的至少一个的连接关系以及多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的连接关系。
10.一种通信***，包括多个转发节点和多个控制装置，其中：
多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收的处理规则对接收到的分组进行处理；
多个控制装置中的每一个均包括对应关系管理单元，对应关系管理单元存储多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系；
当从一个特定的转发节点转发接收到的分组时，与转发路径上的任一或多个转发节点相关联的控制装置参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，来依次传输接收的分组；并且
与位于转发路径终点的转发节点相关联的控制装置将新接收到的分组传输到位于所述终点的转发节点，并指示该位于终点的转发节点从指定端口输出所述新接收到的分组。
11.一种第一控制装置，其连接至多个转发节点，
所述多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，其基于预先设置的处理规则或从与转发节点相关联的控制装置接收的处理规则对接收到的分组进行处理，其中
所述第一控制装置包括：
存储包括多个转发节点的转发节点组中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系；以及
路径传输单元，响应于预先设定的触发，其参考所述多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中至少包含与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与位于接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联。
12.一种通信***中的处理规则设置方法，所述通信***包括多个控制装置和多个转发节点，每个转发节点均包括分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对分组进行处理，其中：
通过多个控制装置中的第一控制装置，响应于预先设置的触发，参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中至少包含与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的一个转发节点相关联；以及
通过接收转发路径信息的第二控制装置，通过参考网络拓扑结构生成处理规则并将处理规则传输到与自身第二控制装置相关联的转发节点中位于接收到的分组转发路径上的转发节点，该网络拓扑结构描述了转发节点间的连接关系，所述转发节点至少包含与第二控制装置相关联的转发节点。
13.一种通信方法，所述方法是在包括多个控制装置和多个转发节点的通信***中传输分组的方法，所述多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，该分组处理单元基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收到的处理规则对接收到的分组进行处理，该通信方法包括：
通过与转发路径上的转发节点相关联的控制装置，在从一个特定的转发节点转发接收到的分组时，参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，来依次传输接收到的分组，以及
通过与转发路径终点的转发节点相关联的控制装置，将新分组传输到位于终点的转发节点，并指示所述位于终点的转发节点从一个指定端口处输出新分组。
14.一种使计算机构成第一控制装置的程序，该控制装置与多个转发节点连接，该多个转发节点中的每一个均包括分组处理单元，其基于预先设置的处理规则或从与自身转发节点相关联的控制装置接收的处理规则对接收到的分组进行处理，所述第一控制装置还包括对应关系管理单元，其存储包括多个转发节点的一个转发节点组中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，所述程序使计算机执行：
响应于预定的触发，生成和传输一个处理规则至一个位于接收到的分组的转发路径上的转发节点，该转发节点是关联着一个自身第一控制装置的多个节点之一；以及
参考多个转发节点中的每一个与多个控制装置中的每一个之间的对应关系，将转发路径信息中至少包含与自身第一控制装置相关联的转发节点的转发路径信息传输到第二控制装置，第二控制装置与接收到的分组的转发路径上的转发节点中和第一控制装置不相关联的转发节点相关联。
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