一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法

2023-05-06 06:04:21 1

專利名稱：一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法
技術領域：
本發明屬於網絡通信技術領域，尤其涉及一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法。
背景技術：
一方面，過去一直以來，人們總是為特定業務構建特定網絡，又為融合新興業務不斷改造網絡，這使得網絡的基礎能力和用戶業務需求之間總是存在一條難以逾越的鴻溝。究其主要原因:其一網絡是剛性的，改造只能依靠升級和擴展，無法實現面向新業務的重構；其二網絡節點(如路由器/交換機/網關等)是封閉的，節點的升級和擴展只能由原製造商實施，無法實現面向新業務的運營商級別的開放。另一方面，計算機網絡應用領域的迅速擴大，新特性、新需求不斷出現並不斷變化，這就要求新一代網絡設備應具有足夠的靈活性，能快速地對新業務、新需求做出響應；要求新一代網絡設備應具有足夠的開放性，使用戶可以根據所開放的資源靈活組合，以提供不同的網絡需求服務；要求新一代網絡設備應具有足夠的模塊化特性，並通過標準化組織進行標準化，使得每個模塊可以由不同廠家獨立研究開發，又可以通過積木式有機組合成一個整體，這種積木式的發展模式可以極大地加快產品的開發過程，同時也有利於良性競爭、降低成本，個人計算機(PC)的發展已經充分證明了該模式的有效性。轉發與控制分離的網絡設備正是由於滿足了新一代網絡的以上要求而在目前得到了廣泛研究和應用。針對上述問題，為了擺脫傳統網絡設備體系結構的束縛，2003年IETF成立了ForCES (Forwarding and Control Element Separation,轉發和控制件分離)工作組，專門研究開放架構的新一代網絡設備的體系結構。ForCES技術的關鍵點是網絡節點設備在結構上實現轉發麵和控制面分離，同時轉發麵內部資源實現虛擬化、模塊化、標準化，進而實現柔性的開放可重構，這些特徵使得網絡運營者可以搭積木的方式重組功能模塊，進而定製實現各種新業務。以上這些技術特點，使得ForCES架構成為實現新型網絡服務應用如三網融合、雲計算等的網絡節點設備重要技術架構。一個 ForCES 系統(ForCES Network Element, ForCES NE)分成轉發件和控制件兩部分，控制件(Control Element,CE)和轉發件(Forwarding Element,FE)都可以有一個或多個，其中多個CE實現控制的冗餘備份；多個FE可以實現對不同速率和協議數據包的轉發處理，其中FE的典型結構如圖1所示。轉發件中包含有對數據包進行處理和轉發的各種資源如分類器、調度器、IPv4或IPv6轉發器等。協議伺服器完成協議解析、執行等任務。控制件對轉發件進行控制和信息交換，為了實現系統的開放性，其間的信息交換是根據ForCES協議標準進行，確保系統有效運行。網際網路協議RFC3654中規定了 ForCES的需求(Requirements),網際網路協議RFC3746規定了轉發與ForCES的框架(Framework),網際網路協議RFC5810規定了 FE與CE間的標準信息交換協議「ForCES Protocol Specification」，標準化使得FE和CE可以由不同廠家生產。根據對數據包進行的不同處理操作，FE可以由分類、調度、隊列管理等邏輯功能模塊(Logical Function Block, LFB)組成,網際網路協議RFC5812 規定了這些 LFB 的具體模型「ForCES Forwarding Element (FE) Model」。LFB作為一個可以完成既定功能的邏輯模塊，必須提供一系列的參數(如:EtherPort LFB的IP位址和mask地址等)供用戶配置和參看。參數隸屬於LFB，LFB隸屬於FE，FE隸屬於ForCES NE，按照這種邏輯層次關係，可以構造出一個樹狀的ForCES NE資源覽圖(類似於Windows的資源管理器)且每一個參數就是該樹上的一個節點。每個節點在樹上的位置是唯一的，為了方便節點的管理需要對每個節點進行編號，原則是:FE號+LFB類號+LFB實例號+元素號，ForCES稱採用這種原則的編號為路徑(Path)。針對每個節點，還需對其進行描述，主要是:節點的說明信息和數據類型(例如IP位址的數據類型是32位整型數)，這些描述信息我們稱之為LFB屬性(Attribute)。LFB能力(capability)反映了 LFB的容量，只供外部查詢，比如LFB所對應的LFB類的版本號，LFB類支持的可選特性，一個輸出埠組的最大可配置輸出埠數量，對LFB屬性額外的範圍約束。在LFB的輸入和輸出描述方面，RFC5812規定了任何一個LFB的輸入和輸出形態為:單輸入單輸出、單輸入 多輸出、多輸入單輸出，多輸入多輸出。其中的每個輸入輸出埠都必須屬於特定的輸入輸出埠組，且每個埠組必須有組名，組名可以自由定義只要不重複即可。如此，一個埠組裡可能有多個輸入輸出埠，為了區分它們，每個輸入輸出埠對應一個標識號，該標識號只在組範圍內有效。信息三元組(LFBj^ 口組名、標識號)就可以唯一地表不一個輸入輸出埠。任何一個拓撲連線總是從源LFB的輸出埠到目標LFB的輸入埠，這種連接的可行性取決於兩個種因素:1、輸出和輸入是否匹配；2、轉發件關於LFB拓撲的約定。通常一個LFB的輸入埠所包含的信息可包含兩部分:expected frame和expected metadata。expected frame指的是當前LFB正常工作時,通過該輸入埠進來的乙太網巾貞、IPv4包、IPv4單播包、ARP包等！expected metadata指的是當前LFB正常工作時，通過該輸入埠進來的元數據，這裡元數據特指LFB運行過程中的上下文。但是需要特別說明的是，一個輸入埠並不要求這兩部分信息必須同時具備，可以是兩者中任何一個或全部。同理，一個LFB的輸出埠所包含的信息也可包含兩部分:produced frame和produced metadata,produced frame指的是當前LFB正常工作時,通過該輸出埠所送出的乙太網巾貞、IPv4包、IPv4單播包、ARP包等！produced metadata指的是當前LFB在數據處理的過程中，所產生的元數據，這裡元數據特指LFB運行過程中的上下文。如果源LFB的輸出埠和目標LFB的輸入埠之間存在連線，則要所述輸出和輸入埠的信息必須是相同的，基於此我們在拓撲圖上描述一條拓撲連線時，只需寫明輸出或輸入中的一個即可。FE內這些LFB之間的連接關係構成了 ForCEs系統的內部拓撲，通常一個拓撲對應ForCES系統的一種功能，圖2給出了一個典型的具備ipv4轉發功能的ForCEs路由器系統的內部拓撲。ForCES系統中LFB的動態拓撲指的是用戶在線、實時地改變系統內部拓撲，從而實現對系統的功能轉換和升級等。儘管國內外有多家研究機構對基於ForCES系統的實現方案進行了研究，但到目前為止，各研究小組也尚未公開過有效的ForCES系統中LFB動態拓撲的實現方案。本發明提交單位全面參與了 IETF ForCES工作組的研究和標準制定工作，是國際上公認的ForCES技術研究團體。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提出一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法
本發明解決其技術問題所採用的技術方案包含如下步驟:
步驟(I)轉發與控制分離系統內的控制件和轉發件都維護了一個拓撲信息庫，該拓撲信息庫是一組有向連線的集合，該有向連線的起點和終點都是邏輯功能塊；
步驟(2)控制件向轉發件發送邏輯功能塊的屬性的配置消息，該配置消息中僅包含拓撲信息，所述的拓撲信息為步驟(I)中拓撲信息庫維護過程中的變化部分；
步驟(3)轉發件對步驟(2)所述的拓撲信息進行合法性驗證，如果驗證成功進入步驟
(4)，否則將進入步驟(6)；
步驟(4)轉發件根據收到的拓撲信息，生效新拓撲，如果新拓撲生效成功則進入步驟
(5)，否則將進入步驟(6)；· 步驟(5)轉發件更新自己的拓撲信息庫，並生成操作成功的應答消息，然後將該應答消息反饋給控制件；
步驟(6)轉發件生成操作失敗的應答消息，反饋給控制件；
步驟(7)控制件根據收到的應答消息所包含的內容，來決定是否更新自己的拓撲信息庫，如果收到的應答消息為成功，則更新拓撲信息庫，否則回滾拓撲信息庫。所述的步驟(2)中邏輯功能塊的屬性的配置消息和拓撲信息的構造過程具體包含如下步驟:
2-1.將步驟⑵中所述拓撲信息中的每一條有向連線，分成兩種情況:新增和刪除；在已規定的有向連線組成元素(如:源邏輯功能塊類號、源邏輯功能塊實例號、源邏輯功能塊埠組名等)前增加一個I字節的狀態欄位，該狀態欄位等於I表示新增、等於2表示刪除；每一條增加狀態欄位後的有向連線都以TLV (類型-> 長度-> 值)的方式進行封裝，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線組成元素的堆疊。2-2.拓撲信息以TLV的方式封裝在配置消息中，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線TLV的堆疊。所述步驟(3)中拓撲信息的合法性驗證過程具體包含如下步驟:
3-1.轉發件根據新收到的拓撲信息，反向推導出該拓撲信息所包含的邏輯功能塊，如果這些邏輯功能塊全部被轉發件的能力所允許，則進入步驟3-2，否則直接返回失敗；
3-2.轉發件針對新收到的拓撲信息中的每一條有向連線，判斷每一條有向連線是否符合轉發件的約定，只有在全都符合約定的情況下才能返回成功，否則返回失敗。所述的有向連線的起點為源邏輯功能塊，終點為目標邏輯功能塊；該有向連線表示的是從源邏輯功能塊的輸出到目標邏輯功能塊的輸入；
所述轉發件的約定為源邏輯功能塊輸出與目標邏輯功能塊輸入的可連接性。本發明有益效果如下: 本發明通過控制件向轉發件發送邏輯功能塊屬性配置的ForCES消息，進而實現ForCES系統中轉發件功能的重構和重組。本發明給出了邏輯功能塊拓撲配置的流程，配置消息中拓撲信息的存放格式和拓撲連接關係正確性的驗證機制。本發明的顯著技術優點是:1、拓撲信息表示十分簡單，以堆疊的方式在ForCES消息中存放有向連接；2、拓撲更新中信息量最小化，僅包含拓撲信息，雖然增加了 I個字節的開銷，但是卻避免了在拓撲更新消息中發送整個拓撲信息庫。


圖1 ForCES轉發件的內部結構 圖2 LFB拓撲的配置流程 圖3 —種典型的LFB拓撲示例。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1、圖2所示，一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法，包含如下步驟:
步驟(I)轉發與控制分離系統內的控制件和轉發件都維護了一個拓撲信息庫，該拓撲信息庫是一組有向連線的集合，該有向連線的起點和終點都是邏輯功能塊；
步驟(2)控制件向轉發件發送邏輯功能塊的屬性的配置消息，該配置消息中僅包含拓撲信息，所述的拓撲信息為步驟(I)中拓撲信息庫維護過程中的變化部分；
步驟(3)轉發件對步驟(2)所述的拓撲信息進行合法性驗證，如果驗證成功進入步驟
(4)，否則將進入步驟(6)；
步驟(4)轉發件根據收到的拓撲信息，生效新拓撲，如果新拓撲生效成功則進入步驟
(5)，否則將進入步驟(6)；
步驟(5)轉發件更新自己的拓撲信息庫，並生成操作成功的應答消息，然後將該應答消息反饋給控制件；
步驟(6)轉發件生成操作失敗的應答消息，反饋給控制件；
步驟(7)控制件根據收到的應答消息所包含的內容，來決定是否更新自己的拓撲信息庫，如果收到的應答消息為成功，則更新拓撲信息庫，否則回滾拓撲信息庫。所述的步驟(2)中邏輯功能塊的屬性的配置消息和拓撲信息的構造過程具體包含如下步驟:
2-1.將步驟⑵中所述拓撲信息中的每一條有向連線，分成兩種情況:新增和刪除；在已規定的有向連線組成元素(如:源邏輯功能塊類號、源邏輯功能塊實例號、源邏輯功能塊埠組名等)前增加一個I字節的狀態欄位，該狀態欄位等於I表示新增、等於2表示刪除；每一條增加狀態欄位後的有向連線都以TLV (類型-> 長度-> 值)的方式進行封裝，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線組成元素的堆疊。2-2.拓撲信息以TLV的方式封裝在配置消息中，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線TLV的堆疊。
所述步驟(3)中拓撲信息的合法性驗證過程具體包含如下步驟:
3-1.轉發件根據新收到的拓撲信息，反向推導出該拓撲信息所包含的邏輯功能塊，如果這些邏輯功能塊全部被轉發件的能力所允許，則進入步驟3-2，否則直接返回失敗；
3-2.轉發件針對新收到的拓撲信息中的每一條有向連線，判斷每一條有向連線是否符合轉發件的約定，只有在全都符合約定的情況下才能返回成功，否則返回失敗。所述的有向連線的起點為源邏輯功能塊，終點為目標邏輯功能塊；該有向連線表示的是從源邏輯功能塊的輸出到目標邏輯功能塊的輸入；
所述轉發件的約定為源邏輯功能塊輸出與目標邏輯功能塊輸入的可連接性。
實施例為了便於本領域一般技術人員理解和實現本發明，現結合附圖進一步說明本發明的技術方案，給出一種本發明所述的具體實施方式
。一)ForCES 的轉發件模型和 FEObejct LFB1、ForCES轉發件模型
如圖1 所不為轉發和控制分離(Forwarding and Control Element Separation,ForCES)系統內轉發件(Forwarding Element, FE)的內部結構圖。根據FE內部各個模塊的功能不同，可以劃分為不同類別的邏輯功能塊(Logical Function Block, LFB)。LFB及其屬性(Attribute)都是可以由控制件(Control Element, CE)通過ForCES協議進行控制的，各個LFB之間通過數據包通道(Datapath)相互連接。這種連接關係(即LFB拓撲)也是由CE通過ForCES協議進行定義，以形成不同的LFB拓撲結構，進而實現動態資源配置以完成各種不同的IP類型服務。RFC 3654定義了 ForCES FE模型必須滿足的需求，主要包含以下幾條:
1)FE中的數據包通道必須提供邏輯上可分離的、獨立的包轉發操作；
2)構建各個LFB間可能的拓撲關係並以一定的邏輯順序完成包的處理；
3)提供LFB可能的操作能力(能力限定、約束、可選屬性及配置粒度等)；
4)提供各個LFB可配置的參數；
5)提供LFB間可交換的元數據。需要說明的是LFB可以分成一般LFB和核心LFB。除了 FE對象LFB (FEObject)和FE協議LFB (FEP0),之外都是一般LFB，主要承擔數據包處理的工作，如EtherPHYCOP，EtherMACIn, EtherClassifier,IPv4Validator,IPv4UcastLPM,IPV4NextHop,EtherEncap,ARP, EtherMacOut, BasicMetaDataDispath等，且都需要按照FE建模方法進行定義。 核心LFB與一般LFB的區別:
0 核心LFB沒有輸入和輸出埠，不參與到數據包的處理拓撲中。0核心LFB實例在建立連結之前已經存在且僅僅只有I個實例(實例ID為0x1)，不需要再進行實例化。核心LFB- FEObject是對FE整體性功能(如，LFB拓撲)的抽象。該LFB類ID號為I。每一個FE中只能存在一個該LF B實例，其LFB實例ID定為I。目前ForCES工作組已經完成了 FEObject LFB類定義，在定義的過程中選擇了 XML建模語言，描述正式的結構定義。這是因為XML具有人和機器都易讀的優勢，有廣泛的工具支持。在FEObeject LFB定義中，包括可重用的數據類型和自身類的定義，其中核心部分是後者。數據類型信息結構的定義與類定義相關，並由類定義使用。FEObject LFB主要功能是:通過自身定義的能力(Capability)來獲取LFB類，實例以及實例的輸出、輸入信息。通過這些信息來反映FE內部各LFB實例之間的連接關係。、FEObject LFB中及其拓撲相關的能力和屬性
FEObject LFB 定義了諸多屬性和能力，如 ModifiableLFBTopology、SupportedLFBs、LFBSelectors0這裡只詳細闡述與LFB拓撲管理相關的兩個屬性和能力。(I)能力 SupportedLFBs
步驟(3)所述的拓撲信息合法性驗證與該能力密切相關。能力SupportedLFBs提供FE所支持的LFB類。SupportedLFBs為數組類型,每個數組元素包含FE所支持的LFB類的全部信息。該數組元素類型為SupportedLFBType。SupportedLFBType類型有以下內容:
0 LFBName:LFB 類名稱
0 LFBClassID:LFB類的ID。LFB類ID和LFB類名稱都具有全局唯一性。0 LFBVersion:當前FE所支持的LFB類的版本號。0 LFBOccurrenceLimit:FE可以支持的該LFB類的最大實例個數。0PortGroupLimits 和 PortGroupLimitType。 PortGroupLimits 提供了該LFB類所支持的埠組信息。PortGroupLimits為數組類型，其數據元素為PortGroupLimitType 類型。PortGroupLimitType 是包含 PortGroupName (埠 組名稱)、MinPortCount (埠組所 允許的的埠最少數)、MaxPortCount (埠組所允許的埠最多數)的結構體。 0CanOccurAfters:介紹當前LFB實例可以部署在哪些LFB類實例
之後。CanOccurAfters為數組類型，其數據元素為LFBAdjacencyLimitType類型。LFBAdjacencyLimitType 是包含 NeighborLFB (相鄰 LFB 類的 ID)和 ViaPort (相鄰 LFB 類中可以連接的輸出埠的列表)的結構體。0CanOccurBefores:介紹當前LFB實例可以部署在哪些LFB類實例之前。CanOccurBefores為數組類型，象CanOccurAfters —樣，其數據元素也為LFBAdjacencyLimitType 類型。與 CanOccurAfters 不同的是:LFBAdjacencyLimitType 類型中ViaPort指的是相鄰LFB類中可以連接的輸入埠的列表。0 UseableParentLFBClasses:該數組保存了 FE所支持的所有LFB的父類(不管是直接繼承還是間接繼承)的ID。(2)屬性 LFBTopology
LFBTopology是可選內容，它說明了 FE內部各個LFB實例之間的連接關係。該屬性集中表現為權利要求中步驟1-1)所述的拓撲信息的表達方式。LFBTopology為數組類型，數組中的元素為LFBLinkType類型。數組的每項都保存了每個連接的端點信息。LFBLinkType包含以下內容:
0 FromLFBID:某個連接的起始點LFBID。其類型為LFBSelectorType，包括LFB的類ID和實例ID。0 FromPortGroup:某個連接的起始點的輸出埠組名稱。0 FromPortIndex:某個連接的起始點的輸出埠組中的編號。
0 ToLFBID:某個連接的中止點LFBID。0 ToPortGroup:某個連接的中止點的輸入埠組名稱。0 ToPortIndex:某個連接的中止點的輸入埠組中的編號。由上述不難發現，FEObject對FE內的LFB拓撲關係是基於有向連線的方式來描述的，FromLFBID對應的是源LFB，ToLFBID對應目標LFB，再結合到FromPortGroup、FromPortIndex、ToPortGroup> ToPortIndex,任一有向連線就可以唯一地確定源LFB的某一輸出埠口和目標LFB的某一輸入埠。二)一種典型的LFB拓撲結構圖示例
圖3給出了一種具有IPv4單播路由轉發功能的FE內的LFB拓撲示意圖。圖中所示的LFB包括乙太網銅質輸接口 LFB、乙太網二層輸入LFB、乙太網二層輸出LFB、乙太網分類LFB、IPv4包驗證LFB、IPv4單播最長前綴匹配LFB、IPv4下一跳查表LFB、乙太網二層封裝LFB、二層查表LFB、地址解析協議LFB。各LFB功能簡單介紹如下:
0乙太網銅質輸接口 LFB:對應與路由器上的乙太網的銅質接口，因此可作為輸
入的數據類型是二進位的比特流，輸出只有一個包含兩部分:乙太網幀和輸入的物理接口ID (元數據)。0 乙太網二層輸入LFB和乙太網二層輸出LFB:用於乙太網的MAC幀合法性驗證和MAC層的鏈路管理，每個LFB的輸入和輸出都是乙太網幀和輸入的物理接口 ID (元數據)。0 乙太網分類LFB:雖名為乙太網分類器，但實際上實現了兩個功能:MAC幀頭的解封裝和分類。解封裝後，從幀頭中提取的類型欄位，進而區分出IPv4、ARP。0 IPv4包驗證LFB:工作在IP層的驗證包頭v4包頭驗證模塊，一方面根據對IP包進行校驗，另一方面對單播和組播、廣播等進行分類，圖3中所有懸空的輸出都表示發送信號給控制件，由控制件完成後續處理。0 IPv4單播最長前綴匹配LFB:根據單播IPv4包的目的IP位址進行路由前綴的匹配，並從中選擇匹配長度最長的那個，得到下一跳表的索引。0 IPv4下一跳查表LFB:根據IPv4單播最長前綴匹配所得到的下一跳索引，查找路由IP包所需的下一跳IP位址。0 二層查表LFB:根據下一跳IP位址，到二層緩存表中查找下一跳IP位址所對應的MAC地址，如果表中已存在，則輸出該MAC ;否則通過ARP進行查詢。0 乙太網二層封裝LFB:在獲取到路由所需要的目的MAC地址，完成乙太網幀的封裝。0 地址解析協議LFB:實現ARP的功能。如「背景技術」部分所述的LFB的輸入和輸出，圖3中每一條拓撲連線上方所標註的就是frame，下面標註的是metadata，如乙太網分類LFB的輸入有I個，輸出有2個。該輸入所要求的frame為乙太網巾貞，metadata為物理接口 ID ;輸出I產生的frame為IPv4包，無metadata產生；另一路輸出2產生的frame為以ARP包，metadata為物理接口 ID和源MAC地址。不難理解一條合法的有向連線必須滿足的條件之一是源LFB的輸出必須與目標LFB的輸入一致，且LFB的輸入和輸出已在RFC 5812被明確定義。 三)基於FULLDATA描述的LFB拓撲配置消息如前「2、FE0bject LFB中及其拓撲相關的能力和屬性」部分所述，拓撲信息中的每條有向連線由 LFBLinkType 來描述，LFBLinkType 的成員有 FromLFBID，FromPortGroup，FromPortIndex, ToLFBID，ToPortGroup 和 ToPortlndex。結合步驟(2)，為了描述有向連線的狀態:新增和刪除，我們增加了一個I字節的額外欄位status，因此我們定義拓撲配置消息中的有向連接如下:
Struct LFBSelectorType{
Uint32 ClassID ；
Uint32 InstanceID ；
};
Struct newLFBLinkType{
Uint8 status;
LFBSelectorType FromLFBID ；
String FromPortGroup;
Uint32 FromPortIndex;
Uint32 ToLFBID;
String ToPortGroup;
Uint32 ToPortlndex;
};
由於FromPortGroup和ToPortGroup仍為可變長，所以也釆用FULLDATA的方式進行描述。現可得出，拓撲信息的TLV封裝形式如下:
FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA, Iength=Iength1+1ength2+. +Iengthn
FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA，Iengthl=IengthOf (newLFBLinkType) //有向
連線I
ValueOf (status)，
ValueOf(ClassID)，
ValueOf(InstanceID)，
FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA，Iength=IengthOf(FromPortGroup)，valueof(FromPortGroup)，
ValueOf (FromPortIndex)，
ValueOf(ClassID)，
ValueOf(InstanceID)，
FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA ， Iength=IengthOf (ToPortGroup),valueof(ToPortGroup)，
ValueOf (ToPortln·dex)，
4-Bytes-align-padding FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA，Iength2=lengthOf (newLFBLinkType) // 有向
連線2
FULLDATA-TLV: Type=FULLDATA，Iengthn=IengthOf (newLFBLinkType) //有向
連線n4-Bytes-align-padding
雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本發明的精神。
權利要求
1.一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法，其特徵在於包括如下步驟: 步驟(I)轉發與控制分離系統內的控制件和轉發件都維護了一個拓撲信息庫，該拓撲信息庫是一組有向連線的集合，該有向連線的起點和終點都是邏輯功能塊； 步驟(2)控制件向轉發件發送邏輯功能塊的屬性的配置消息，該配置消息中僅包含拓撲信息，所述的拓撲信息為步驟(I)中拓撲信息庫維護過程中的變化部分； 步驟(3)轉發件對步驟(2)所述的拓撲信息進行合法性驗證，如果驗證成功進入步驟(4)，否則將進入步驟(6)； 步驟(4)轉發件根據收到的拓撲信息，生效新拓撲，如果新拓撲生效成功則進入步驟(5)，否則將進入步驟(6)； 步驟(5)轉發件更新自己的拓撲信息庫，並生成操作成功的應答消息，然後將該應答消息反饋給控制件； 步驟(6)轉發件生成操作失敗的應答消息，反饋給控制件； 步驟(7)控制件根據收到的應答消息所包含的內容，來決定是否更新自己的拓撲信息庫，如果收到的應答消息為成功，則更新拓撲信息庫，否則回滾拓撲信息庫； 所述的步驟(2)中邏輯功能塊的屬性的配置消息和拓撲信息的構造過程具體包含如下步驟: 2-1.將步驟⑵中所述拓撲信息中的每一條有向連線，分成兩種情況:新增和刪除；在已規定的有向連線組成元素(如:源邏輯功能塊類號、源邏輯功能塊實例號、源邏輯功能塊埠組名等)前增加一個I字節的狀態欄位，該狀態欄位等於I表示新增、等於2表示刪除；每一條增加狀態欄位後的有向連線都以TLV (類型-> 長度-> 值)的方式進行封裝，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線組成元素的堆疊； 2-2.拓撲信息以TLV的方式封裝在配置消息中，其中T為堆疊方式(FULLDATA)，L為4位元組對齊的、以字節為單位計數的V的長度，V是增加狀態欄位後的有向連線TLV的堆疊； 所述步驟(3)中拓撲信息的合法性驗證過程具體包含如下步驟: 3-1.轉發件根據新收到的拓撲信息，反向推導出該拓撲信息所包含的邏輯功能塊，如果這些邏輯功能塊全部被轉發件的能力所允許，則進入步驟3-2，否則直接返回失敗； 3-2.轉發件針對新收到的拓撲信息中的每一條有向連線，判斷每一條有向連線是否符合轉發件的約定，只有在全都符合約定的情況下才能返回成功，否則返回失敗； 所述的有向連線的起點為源邏輯功能塊，終點為目標邏輯功能塊；該有向連線表示的是從源邏輯功能塊的輸出到目標邏輯功能塊的輸入； 所述轉發件的約定為源邏輯功能塊輸出與目標邏輯功能塊輸入的可連接性。
全文摘要
本發明所公開的一種邏輯功能塊動態拓撲的實現方法。本發明中轉發與控制分離系統內的控制件和轉發件都維護了一個拓撲信息庫，該拓撲信息庫是一組有向連線的集合，該有向連線的起點和終點都是邏輯功能塊；控制件通過向轉發件發送邏輯功能塊屬性配置的ForCES消息，實現ForCES系統中轉發件功能的重構和重組；轉發件對拓撲信息進行合法性驗證來確定是否更新自己的拓撲信息庫；本發明給出了邏輯功能塊拓撲配置的流程。本發明的拓撲表示十分簡單，以堆疊的方式在ForCES消息中存放有向連接；拓撲更新中信息量最小化，在拓撲有向連線的描述中雖然增加了1個字節的狀態欄位的開銷，但是卻避免了在拓撲更新消息中發送整個拓撲信息庫。
文檔編號H04L12/751GK103078802SQ20131000643
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者高明, 王偉明, 李傳煌, 諸葛斌, 董黎剛, 蕭邦志 申請人:浙江工商大學