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虚拟可扩展局域网报文处理设备及其数据处理方法


技术摘要:
本公开提供一种VXLAN报文处理设备,布置在终结VXLAN报文的网络节点处,包括:映射表创建组件,获取指定网络中所有VXLAN隧道IP及网络标识VNI并为每组VXLAN隧道IP及网络标识VNI及对应的VXLAN封装报头信息创建映射条目,并将所有映射条目作为映射表存储在映射表存储单元中  全部
背景技术:
VLAN网络环境下,数据流均需要通过明确的网络寻址以保证准确到达目的地,因 此网络设备的二层地址表项大小,成为决定了云计算环境下虚拟机的规模的上限。当前的 主流网络隔离技术为VLAN(或VPN),VLAN数量在标准定义中只有12个比特单位,即可用的数 量为4000个左右,这样的数量级对于公有云或大型虚拟化云计算应用而言微不足道。 为了解决上述问题,VXLAN技术应运而生。VXLAN(Virtual  Extensible  Local  Area  Network)是一种网络虚拟化技术,即,基于IP协议网络且采用“MAC  in  UDP”封装形式 的二层VPN技术。该技术试图改进大型云计算的部署时的扩展问题,可以说是对VLAN的一种 扩展。采用“MAC  in  UDP”封装形式的二层VPN技术,可以穿透三层网络实现二层扩展,同时 大规模的提升了VLALN数量。 VXLAN技术通过将虚拟网络中的数据帧封装在实际物理网络中的报文中进行传 输。具体实现方式为:将虚拟网络的数据帧添加VXLAN首部后,封装在物理网络中的UDP报文 中,然后以传统网路络的通信方式传送该UDP报文,到达目的主机后,去掉物理网络报文的 头部信息以及VXLAN首部,将报文交付给目的终端。整个通信过程目的终端不会感知到物理 网络的存在。 在常规的VXLAN协议网络,需要对报文进行处理的服务器将VXLAN协议网络中的报 文进行解封装,并在处理完成后将解封装的报文加封装后发给VXLAN协议网络中的设备。因 为解封装和封装过程均在服务器端完成,所述对服务器的性能消耗较大。为此,目前 Overlay网络架构采用的VXLAN技术依赖VTEP实现VXLAN网络的终结,服务器发送的数据报 文抵达VTEP后,根据数据报文的入接口以及VLAN信息找到所属的VXLAN虚服务接口,虚服务 接口将原始数据报文加上UDP封装后发往VXLAN隧道,VXLAN隧道尽头的VTEP收到VXLAN封装 报文后,对VXLAN报文进行解封装发送至服务器。但是现有的这种利用VTEP的技术采用通用 VXLAN协议解封装后不能根据需要灵活定义内层报文的转发路径,只能根据内层报文信息 决定转发路径。此外,通用VXLAN协议封装的外层信息不能根据需要灵活定义,只能根据内 层报文转发路径关联的隧道信息加封装。而且,通用的VTEP不能作为透明的网关设备进行 加/解封装。 为此,人们期望一种能够根据需要灵活自行定义内层报文的转发路径的VXLAN报 文处理设备。
技术实现要素:
本公开的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和/或其他的问题。 因此,根据本公开的一个方面,提供了一种VXLAN报文处理设备,布置在终结VXLAN报文的网 4 CN 111585863 A 说 明 书 2/7 页 络节点处,包括:映射表创建组件,获取指定网络中所有VXLAN隧道IP及网络标识VNI并为每 组VXLAN隧道IP及网络标识VNI及对应的VXLAN封装报头信息创建映射条目,并将所有映射 条目作为映射表存储在映射表存储单元中;解析单元,解析所接收的报文,获取报文的报头 信息;映射表查找组件,基于所获得的报头信息,查询映射表,获取报头信息对应的映射条 目;以及加解封装单元,基于所查询的映射条目,对所述报文进行封装或解封装。 根据本公开的VXLAN报文处理设备,其中所述加解封装单元通过映射条目结构体 对所接收到的报文进行VXLAN报头加封或解封,其中映射条目结构体包含映射条目ID、映射 条目信息以及满足所述映射条目的报文数量。 根据本公开的VXLAN报文处理设备,其中所述映射条目包括每组VXLAN隧道IP及网 络标识VNI与每组外层VLAN标签、内层VLAN标签以及物理端口之间的映射。 根据本公开的VXLAN报文处理设备,其中所述映射表创建组件接收用户配置的映 射条目,并在确定用户配置的映射条目为新映射时,将新映射补充到所述映射表中,并创建 对应的映射条目。 根据本公开的VXLAN报文处理设备,其中所述映射表为哈希链表,其以VXLAN隧道 目的IP及VNI字段进行哈希,其中所述映射表创建组件根据用户配置的VXLAN隧道目的IP及 VNI字段进行哈希,找到哈希链表相应的哈希格,将用户配置的VXLAN隧道源目IP及VNI存储 到映射条目结构体中,并根据用户配置的目的IP信息查找ARP表,找到该目的IP对应的物理 出端口,并将物理出端口信息存储到结构体中,以及最后根据用户配置的VXLAN隧道源目IP 信息,自动生成外层VLAN  TAG,以及根据用户配置的VNI信息,自动生成内层VLAN  TAG信息, 将内外层VLAN  TAG信息填存储结构体,从而在哈希链表对应的哈希格上形成对应的新映射 条目。 根据本公开的另一个方面,提供了一种VXLAN报文处理设备的数据处理方法,所述 VXLAN报文处理设备布置在终结VXLAN报文的网络节点处,所述方法包括:通过映射表创建 组件获取指定网络中所有VXLAN隧道IP及网络标识VNI并为每组VXLAN隧道IP及网络标识 VNI及对应的VXLAN封装报头信息创建映射条目,并将所有映射条目作为映射表存储在映射 表存储单元中;通过解析单元解析所接收的报文,获取报文的报头信息;通过映射表查找组 件基于所获得的报头信息,查询映射表,获取报头信息对应的映射条目;以及通过加解封装 单元基于所查询的映射条目,对所述报文进行封装或解封装。 根据本公开的VXLAN报文处理设备的数据处理方法,其中所述加解封装单元通过 映射条目结构体对所接收到的报文进行VXLAN报头加封或解封,其中映射条目结构体包含 映射条目ID、映射条目信息以及满足所述映射条目的报文数量。 根据本公开的VXLAN报文处理设备的数据处理方法,其中所述映射条目包括每组 VXLAN隧道IP及网络标识VNI与每组外层VLAN标签、内层VLAN标签以及物理端口之间的映 射。 根据本公开的VXLAN报文处理设备的数据处理方法,其还包括:通过映射表创建组 件接收用户配置的映射条目,并在确定用户配置的映射条目为新映射时,将新映射补充到 所述映射表中,并创建对应的映射条目。 根据本公开的VXLAN报文处理设备的数据处理方法,其中所述映射表为哈希链表, 通过映射表创建组件创建新映射条目包括:以VXLAN隧道目的IP及VNI字段进行哈希,其中 5 CN 111585863 A 说 明 书 3/7 页 所述映射条目更新组件根据用户配置的VXLAN隧道目的IP及VNI字段进行哈希,找到哈希链 表相应的哈希格;将用户配置的VXLAN隧道源目IP及VNI存储到映射条目结构体中;根据用 户配置的目的IP信息查找ARP表,找到该目的IP对应的物理出端口,并将物理出端口信息存 储到映射条目结构体中;根据用户配置的VXLAN隧道源目IP信息,自动生成外层VLAN  TAG; 以及根据用户配置的VNI信息,自动生成内层VLAN  TAG信息,将内外层VLAN  TAG信息存储到 映射条目结构体,从而在哈希链表对应的哈希格上形成对应的新映射条目。 根据本公开的VXLAN报文处理设备中的数据处理方法,用户能够根据需要灵活自 行定义VXLAN报文解封装后内层报文的转发路径,并且能够根据需要灵活自行定义VXLAN协 议封装的外层信息。而且,作为VTEP的本公开VXLAN报文处理设备可以作为透明的网关设备 进行加/解封装。更进一步的是,作为作为VTEP的本公开VXLAN报文处理设备,当服务器与本 公开VXLAN报文处理设备互连接口变更时,可以自动快速迁移。 附图说明 通过结合附图对于本公开的示例性实施例进行描述,可以更好地理解本公开,在 附图中: 图1所示的是根据本公开实施例的VXLAN报文处理设备的示意性原理框图; 图2是示出根据本公开实施例的VXLAN报文处理设备处理报文的示意性流程图。
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