基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的邊緣路由器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在基于VPLS的通信網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器上處理消息的方法、一種處理數(shù)據(jù)分組的方法，以及執(zhí)行相應(yīng)方法的邊緣路由器。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例中，邊緣路由器與第二邊緣路由器互連，并分別為第一和第二設(shè)備提供到通信網(wǎng)絡(luò)的接入，該方法包括：從第一設(shè)備接收到包括第一設(shè)備的MAC地址作為層二源地址、第二設(shè)備的IP地址作為層三目的地址的消息時(shí)，將該消息的層二源地址轉(zhuǎn)換為第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及根據(jù)第二設(shè)備的IP地址將帶有第一設(shè)備的虛擬MAC地址的消息發(fā)送到第二邊緣路由器，其中，第一設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)第一設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)第一設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA。
【專利說明】基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)的邊緣路由器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS的路由器。
【背景技術(shù)】
[0002]云計(jì)算是一種具有吸引力的模型，用于向商業(yè)服務(wù)、組織或者個(gè)人提供高效、按需且有成本效益的計(jì)算服務(wù)。已知的，虛擬機(jī)(VM)是由云服務(wù)提供的基本計(jì)算資源塊。每個(gè)VM類似具有一組虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡(vNIC)的獨(dú)立IP主機(jī)，每個(gè)vNIC具有其自己的MAC地址并映射到物理以太網(wǎng)接口。已經(jīng)確認(rèn)，分布在不同的數(shù)據(jù)中心中所有的虛擬機(jī)和物理服務(wù)器運(yùn)行在單個(gè)LAN (例如位于同一子網(wǎng)內(nèi))上會(huì)帶來大量益處，例如，簡(jiǎn)化的虛擬機(jī)管理、靈活的虛擬機(jī)遷移，具體內(nèi)容可參考Cisco，“Data Center Interconnect:Layer 2 ExtensionBetween Remote Data Centers”。如今，虛擬私有LAN服務(wù)(VPLS)已經(jīng)被廣泛認(rèn)為是通過IP/MPLS基礎(chǔ)設(shè)施提供透明LAN服務(wù)(TLS)的關(guān)鍵技術(shù)。圖1示出基于VPLS服務(wù)在單一的大型L2網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行云互聯(lián)的一般構(gòu)架。
[0003]現(xiàn)在，使用虛擬化技術(shù)，單一的物理主機(jī)/服務(wù)器能夠支持10至100個(gè)虛擬機(jī)(參考 Igor Gashinsky, “Data Center Scalability Panel，，，http://www.nanog.0rg/meetings/nanog52/presentations/Tuesday/Gashinsky-3-Y-Datacenter-scalability.pdf，2010年6月14日)。因此，一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的虛擬機(jī)的數(shù)量可以最多達(dá)IM?10M(即，物理主機(jī)/服務(wù)器的10?100倍)?？梢韵胂笪磥磉@個(gè)數(shù)量可以變得更大。這樣大的數(shù)量表明L2云網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和密度都有顯著增加。已知的，大且平坦模式的LAN經(jīng)受嚴(yán)苛的擴(kuò)展挑戰(zhàn)，具體內(nèi)容可參考Girish Chiruvolu等人的文章“Issues and Approaches onExtending Ethernet Beyond LANs，，IEEE Communications Magazine, 2004 年 3 月。本發(fā)明試圖解決基于VPLS的云互聯(lián)中的一些技術(shù)問題:
[0004]第一個(gè)問題在于，提供商邊緣路由器上的MAC地址和轉(zhuǎn)發(fā)表激增。虛擬機(jī)的大數(shù)量意味著大量的MAC地址和轉(zhuǎn)發(fā)條目。假設(shè)互連的數(shù)據(jù)中心的數(shù)量是N，并且它們每個(gè)具有M個(gè)虛擬機(jī)。如圖1所示，每一個(gè)VPLS PE的MAC轉(zhuǎn)發(fā)條目至少是NXM。表I示出了提供商邊緣路由器的MAC轉(zhuǎn)發(fā)表中的MAC地址和轉(zhuǎn)發(fā)條目的典型數(shù)量。例如，第I (2)行表示這種情況:一個(gè)服務(wù)實(shí)例通過一個(gè)數(shù)據(jù)中心供應(yīng)，運(yùn)行了 IM(IOM)個(gè)虛擬機(jī)。第3(4)行表示這樣的情況:一個(gè)服務(wù)實(shí)例由5個(gè)數(shù)據(jù)中心共同供應(yīng)，每一個(gè)運(yùn)行IM(IOM)個(gè)虛擬機(jī)。這表示MAC地址和轉(zhuǎn)發(fā)條目的數(shù)量的范圍是1M-50M。它們已經(jīng)超出了現(xiàn)有技術(shù)以太網(wǎng)交換機(jī)的性能，現(xiàn)有技術(shù)以太網(wǎng)交換機(jī)只支持4K-100K MAC地址和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種在基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS的通信網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器上處理消息的方法，所述邊緣路由器與第二邊緣路由器互連，所述邊緣路由器和第二邊緣路由器分別為第一設(shè)備和第二設(shè)備提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入，該方法包括: 從所述第一設(shè)備接收到包括所述第一設(shè)備的MAC地址作為層二源地址、第二設(shè)備的IP地址作為層三目的地址的消息時(shí)，將該消息的層二源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及 根據(jù)所述第二設(shè)備的IP地址所述將帶有所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址的消息發(fā)送到所述第二邊緣路由器， 其中，所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 如果所述消息是地址解析協(xié)議ARP請(qǐng)求消息，則所述第一設(shè)備是虛擬機(jī)，所述第二設(shè)備是虛擬機(jī)或者云客戶端設(shè)備； 如果所述消息是地址解析協(xié)議ARP響應(yīng)消息，則所述第一設(shè)備是虛擬機(jī)或者云客戶端設(shè)備，所述第二設(shè)備是虛擬機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法， 其中標(biāo)識(shí)邊緣路由器的信息從所述邊緣路由器或的MAC地址的網(wǎng)絡(luò)接口卡特定字段獲得，或者從所述邊緣路由器的IP地址獲得。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述邊緣路由器上存儲(chǔ)的MAC地址-虛擬MAC地址映射表，將該消息的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址。
5.一種在基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS的通信網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器上傳送數(shù)據(jù)分組的方法，所述邊緣路由器與第二邊緣路由器互連，所述邊緣路由器和第二邊緣路由器分別為第一設(shè)備和第二設(shè)備提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入，該方法包括: 當(dāng)接收到來自所述第一設(shè)備的包括源地址是第一設(shè)備的MAC地址、目的地址是第二設(shè)備的虛擬MAC地址的第一數(shù)據(jù)分組時(shí)，將所述第一數(shù)據(jù)分組的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及 當(dāng)接收到來自第二設(shè)備的包括源地址是第二設(shè)備的虛擬MAC地址、目的地址是第一設(shè)備的虛擬MAC地址的第二數(shù)據(jù)分組時(shí)，將所述第二數(shù)據(jù)分組的目的地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的MAC地址， 其中，所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA, 所述第二設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述第二邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第二設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第二設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括: 根據(jù)第二設(shè)備的虛擬MAC地址中的PEID信息確定第一數(shù)據(jù)分組的輸出端口，以及， 根據(jù)第一設(shè)備的虛擬MAC地址中的PEID信息確定第二數(shù)據(jù)分組的輸出端口。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，根據(jù)所述邊緣路由器上存儲(chǔ)的MAC地址-虛擬MAC地址映射表，將所述第一數(shù)據(jù)分組的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址以及將所述第二數(shù)據(jù)分組的目的地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的MAC地址。
8.一種在基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS的通信網(wǎng)絡(luò)中處理消息的邊緣路由器，所述邊緣路由器與第二邊緣路由器互連，所述邊緣路由器和第二邊緣路由器分別為第一設(shè)備和第二設(shè)備提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入，該邊緣路由器包括: 源地址轉(zhuǎn)換模塊，被配置為從所述第一設(shè)備接收到包括所述第一設(shè)備的MAC地址作為層二源地址、第二設(shè)備的IP地址作為層三目的地址的消息時(shí)，將該消息的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及 消息發(fā)送模塊，被配置為根據(jù)所述第二設(shè)備的IP地址所述將帶有所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址的消息發(fā)送到所述第二邊緣路由器， 其中，所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA。
9.如權(quán)利要求8所述的邊緣路由器，其中: 如果所述消息是地址解析協(xié)議ARP請(qǐng)求消息，所述第一設(shè)備是虛擬機(jī)，所述第二設(shè)備是虛擬機(jī)或者云客戶端設(shè)備； 如果所述消息是地址解析協(xié)議ARP響應(yīng)消息，所述第一設(shè)備是虛擬機(jī)或者云客戶端設(shè)備，所述第二設(shè)備是虛擬機(jī)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的邊緣路由器，其中，標(biāo)識(shí)邊緣路由器的信息從所述邊緣路由器或的MAC地址的網(wǎng)絡(luò)接口卡特定字段獲得，或者從所述邊緣路由器的IP地址獲得。
11.如權(quán)利要求8或9所述的邊緣路由器，其中，源地址轉(zhuǎn)換模塊被進(jìn)一步配置為根據(jù)所述邊緣路由器上存儲(chǔ)的MAC地址-虛擬MAC地址映射表，將該消息的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址
12.一種在基于虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù)VPLS的通信網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)分組的邊緣路由器，所述邊緣路由器與第二邊緣路由器互連，所述邊緣路由器和第二邊緣路由器分別為第一設(shè)備和第二設(shè)備提供到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入，該邊緣路由器包括: 第一 MAC地址轉(zhuǎn)換模塊，被配置為當(dāng)接收到來自所述第一設(shè)備的包括源地址是第一設(shè)備的MAC地址、目的地址是第二設(shè)備的虛擬MAC地址的第一數(shù)據(jù)分組時(shí)，將所述第一數(shù)據(jù)分組的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及 第二 MAC地址轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)接收到來自第二設(shè)備的包括源地址是第二設(shè)備的虛擬MAC地址、目的地址是第一設(shè)備的虛擬MAC地址的第二數(shù)據(jù)分組時(shí)，將所述第二數(shù)據(jù)分組的目的地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的MAC地址， 其中，所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第一設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA, 所述第二設(shè)備的虛擬MAC地址包含標(biāo)識(shí)所述第二邊緣路由器的信息PEID、標(biāo)識(shí)所述第二設(shè)備的信息VMID、以及當(dāng)標(biāo)識(shí)所述第二設(shè)備信息出現(xiàn)沖突時(shí)用于避免沖突的信息VIDCA。
13.如權(quán)利要求12所述的邊緣路由器，進(jìn)一步包括:第一數(shù)據(jù)輸出端口確定模塊，被配置為根據(jù)第二設(shè)備的虛擬MAC地址中的PEID信息確定第一數(shù)據(jù)分組的輸出端口，以及， 第二數(shù)據(jù)輸出端口確定模塊，被配置為根據(jù)第一設(shè)備的虛擬MAC地址中的PEID信息確定第二數(shù)據(jù)分組的輸出端口。
14.如權(quán)利要求12或13所述的邊緣路由器，其中: 所述第一 MAC地址轉(zhuǎn)換模塊被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述邊緣路由器上存儲(chǔ)的MAC地址-虛擬MAC地址映射表，將所述第一數(shù)據(jù)分組的源地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的虛擬MAC地址，以及 所述第二 MAC地址轉(zhuǎn)換模塊被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述邊緣路由器上存儲(chǔ)的MAC地址-虛擬MAC地址映射表，將所述第二數(shù)據(jù)分組的目的地址轉(zhuǎn)換為所述第一設(shè)備的MAC地址?！?br> 【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103716245SQ201210379346
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】梁錚, 賓梵翔 申請(qǐng)人:上海貝爾股份有限公司