虛擬擴展局域網的報文傳輸方法和裝置制造方法及圖紙

本申請提供一種VXLAN報文傳輸方法，應用在SDN控制器上，包括：接收源VXLAN隧道終點VTEP上傳的業務報文；獲取所述源VTEP到所述業務報文的目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；向源VTEP發送控制表項，指令所述源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。通過本申請的技術方案，避免了VXLAN報文在轉發過程中因超長被丟棄，提高了網絡的可靠性。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及網絡通信
，尤其涉及一種VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network，虛擬擴展局域網)的報文傳輸方法和裝置。
技術介紹
云計算已經成為當前企業信息技術建設的常規形態，而在云計算中大量采用和部署的虛擬化幾乎成為一個基本的技術模式。SDN(Software Defined Networking，軟件定義網絡)是當前盛行的一種虛擬化解決方案，其核心理念是將網絡的控制平面和轉發平面相分離，把網絡的控制平面，如所有轉發行為的決策都遷移到集中式的控制器(Controller)上，轉發設備采用控制器下發的流表進行轉發。SDN總體上有三種類型的實現方案：基于專用接口的方案、基于Overlay(疊加)網絡的方案和基于開放協議的方案。其中，Overlay指的是一種網絡架構上疊加的虛擬化技術模式，采用將一個報文(或數據幀)封裝在另一個報文內的方式，來實現網絡的虛擬化。VXLAN是目前獲得較多支持的Overlay協議，VXLAN網絡成為構建大二層的數據中心的一種選擇。鑒于數據中心往往承擔著重要的業務功能，VXLAN網絡的可靠性成為影響業務的關鍵因素。
技術實現思路
有鑒于此，本申請提供了一種VXLAN的報文傳輸方法，應用在SDN控制器上，包括：接收源VXLAN隧道終點VTEP上傳的業務報文；獲取所述源VTEP到所述業務報文的目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；向源VTEP發送控制表項，指令所述源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。本申請提供的另一種VXLAN的報文傳輸方法，應用在VTEP上，包括：接收軟件定義網絡SDN控制器下發的控制表項；所述控制表項中包括所述VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；依據控制表項，將接收的該控制表項對應的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。本申請還提供了一種VXLAN的報文傳輸裝置，應用在SDN控制器上，包括：業務報文接收單元，用于接收源VTEP上傳的業務報文；PMTU獲取單元，用于獲取所述源VTEP到所述業務報文的目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU；指令下發單元，用于向源VTEP發送控制表項，指令所述源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。本申請提供的另一種VXLAN的報文傳輸裝置，應用在VTEP上，包括：控制表項接收單元，用于接收軟件定義網絡SDN控制器下發的控制表項；所述控制表項中包括所述VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；控制表項執行單元，用于依據控制表項，將接收的該控制表項對應的業
務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。由以上技術方案可見，本申請的實施例中在轉發VXLAN的流量前，先獲取VXLAN通道的PMTU，將可能超過傳輸路徑允許的最大長度的報文分片，從而避免VXLAN報文在轉發過程中因超長被丟棄，提高了網絡的可靠性。附圖說明圖1是一個例子中VXLAN網絡的組網結構圖；圖2是一個例子中一種應用在SDN控制器上VXLAN的報文傳輸方法的流程圖；圖3是一個例子中一種應用在VTEP上VXLAN的報文傳輸方法的流程圖；圖4是圖1所示的網絡中VTEP和SDN控制器上對VXLAN報文傳輸的處理流程圖；圖5是一個例子中一種應用在SDN控制器上的VXLAN的報文傳輸裝置的邏輯結構圖；圖6是一個例子中一種應用在VTEP上的VXLAN的報文傳輸裝置的邏輯結構圖；圖7是一個例子中VXLAN的報文傳輸裝置的硬件架構示意圖。具體實施方式VXLAN是基于三層IP網絡組建大二層網絡的Overlay網絡技術，采用24位的網絡標識，使用戶可以創建16M相互隔離的虛擬網絡。VXLAN技術可以良好的利用現有的三層IP網絡技術，例如利用等價路由進行負荷分擔、利用IP組播進行以太報文的廣播和多播發送等。VXLAN使用MAC(Media Access Control，媒體接入控制)in UDP(User Datagram Protocol，用戶數據
報協議)的方法將二層報文進行封裝為VXLAN業務報文，其格式如表1所示：表1其中，外層MAC頭(Outer MAC Header)最大14字節，外層IP頭(Outer IP Header)20字節，外層UDP頭(Outer UDP Header)8字節，VXLAN頭(VXLAN Header)8字節。這樣，VXLAN報文通常比封裝在內部的原始二層報文(Original L2Frame)長50字節。主機通過VTEP(VXLAN Tunnel End Point，VXLAN隧道端點)接入VXLAN網絡，主機可以是VM(Virtual Machine，虛擬機)，可以是其他邏輯主機，也可以是物理主機。屬于同一個VXLAN的VTEP之間以邏輯隧道相連接，稱為VXLAN隧道，用來通過Underlay(底層)網絡傳輸VXLAN報文。作為VXLAN網絡的邊緣設備，VTEP將來自源主機的二層報文封裝為VXLAN報文后通過VXLAN隧道發送給遠端的VTEP，由遠端VTEP解封裝后轉發給目的主機。VTEP可以在服務器上或網絡設備上實現；可以是一臺獨立的物理設備(如具有VTEP功能的交換機)，也可以與其接入的虛擬機在同一個服務器上。圖1所示為一種VXLAN網絡可能的組網結構，服務器120上運行VM(Virtual Machine，虛擬機)1、VM2和VTEP 121，其中VTEP 121為vSwitch(Virtual Switch，虛擬交換機)；VTEP 121作為VM1和VM2的接入設備將VM1和VM2連接到VXLAN網絡；服務器130上運行VM3、VM4和VTEP131，VTEP 131作為VM3和VM4的接入設備將VM3和VM4連接到VXLAN網絡。VM1和VM3接入VXLAN 10，VM2和VM4接入VXLAN 20。接入同一個VXLAN的VM屬于同一個邏輯二層網絡，彼此之間二層互通；接入不同VXLAN的VM之間二層轉發相互隔離，彼此間的通信需要進行VXLAN IP GW(Gateway，網關)進行三層轉發，即圖中的VXLAN IP GW 140。VXLAN
IP GW 140還可以連接非VXLAN網絡(圖1中未示出)，在VXLAN網絡和非VXLAN網絡之間進行報文轉發。可見，VXLAN IP GW是一種具有三層轉發功能的VTEP。運行在物理設備110上的SDN控制器111與上述各個設備間分別建立安全通道，通過安全通道與各個設備進行消息交互，實現流表表項下發、查詢以及狀態上報等功能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬擴展局域網VXLAN報文傳輸方法，應用在軟件定義網絡SDN控制器上，其特征在于，所述方法包括：接收源VXLAN隧道終點VTEP上傳的業務報文；獲取所述源VTEP到所述業務報文的目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；向源VTEP發送控制表項，指令所述源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬擴展局域網VXLAN報文傳輸方法，應用在軟件定義網絡SDN控制器上，其特征在于，所述方法包括：接收源VXLAN隧道終點VTEP上傳的業務報文；獲取所述源VTEP到所述業務報文的目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；向源VTEP發送控制表項，指令所述源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述向源VTEP發送控制表項，指令源VTEP將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP，包括：通過SDN管理協議向所述源VTEP下發VXLAN流表及其全局索引標識；所述VXLAN流表用來指令：將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP；通過網管配置協議向所述源VTEP下發所述VXLAN流表的全局索引標識以及所述PMTU，用來指令所述源VTEP對匹配具有所述全局索引標識的流表的業務報文，在執行所述流表前，將封裝為VXLAN報文后長度超過所述PMTU對應的長度值的業務報文分片，使得將業務報文分片后的報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取源VTEP到所述目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU，包括：向所述源VTEP下發控制報文上傳流表，所述控制報文上傳流表用來指
\t令：上傳接收到的ICMP差錯控制報文；向所述源VTEP下發PMTU探測流表并啟動定時器，所下發的PMTU探測流表用來指令：向目的VTEP發送MTU為指定值的不可分片探測報文；如果在定時器到時前收到所述源VTEP上傳的因所述探測報文不允許分片導致目的地不可達的ICMP差錯控制報文，向所述源VTEP下發PMTU探測流表并重置定時器；所下發的PMTU探測流表用來指令：向目的VTEP發送MTU為該接收的ICMP差錯控制報文中所攜帶的MTU的不可分片探測報文；重復本步驟直到定時器定時到；如果定時器到時前從所述源VTEP收到因探測報文不允許分片導致目的地不可達的ICMP差錯控制報文，以最后收到的ICMP差錯控制報文中攜帶的MTU為從源VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU；否則以指定值為從源VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取源VTEP到所述目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU，包括：向所述源VTEP下發控制報文上傳流表，所述控制報文上傳流表用來指令：上傳接收到的ICMP差錯控制報文和對探測報文的響應報文；向所述源VTEP下發PMTU探測流表，所下發的PMTU探測流表用來指令：向目的VTEP發送MTU為指定值且不可分片的探測報文；如果收到所述源VTEP上傳的因探測報文不允許分片導致目的地不可達的ICMP差錯控制報文，向所述源VTEP下發PMTU探測流表；所下發的PMTU探測流表用來指令：向目的VTEP發送MTU為接收的ICMP差錯控制報文中所攜帶的MTU且不可分片的探測報文；如果收到對所述探測報文的響應報文前從所述源VTEP收到因探測報文不允許分片導致目的地不可達的ICMP差錯控制報文，以最后收到的ICMP差錯控制報文中攜帶的MTU為從源VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU；否則以指定值為從源VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述探測報文包括：ICMP
\t請求報文；對所述探測報文的響應報文包括：ICMP響應報文。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在獲取所述源VTEP到所述目的VTEP的VXLAN隧道的PMTU之前，所述方法還包括：根據預定條件判斷所述業務報文是否屬于重點流量，如果所述業務報文不屬于重點流量，向所述源VTEP下發VXLAN流表；所述VXLAN流表用來指令：將從所述業務報文的源節點發送到目的節點的業務報文封裝為VXLAN報文后，通過VXLAN隧道發送給目的VTEP。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：當所述VXLAN隧道在底層Underlay網絡中的路徑發生變化時，重新獲取所述VXLAN隧道的PMTU，并指令所述源VTEP更新所述VXLAN隧道的PMTU。8.一種虛擬擴展局域網VXLAN的報文傳輸方法，應用在VXLAN隧道終點VTEP上，其特征在于，所述方法包括：接收軟件定義網絡SDN控制器下發的控制表項；所述控制表項中包括所述VTEP到目的VTEP的VXLAN隧道的路徑最大傳輸單元PMTU；依據控制表項，將接收的該控制表項對應的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，并將VXLAN報文通過所述VXLAN隧道發送給目的VTEP。9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收SDN控制器下發的控制表項的控制表項，包括：接收SDN控制器通過SDN管理協議下發的VXLAN流表及其全局索引標識；接收SDN控制器通過網管配置協議下發的所述VXLAN流表的全局索引標識以及所述PMTU；所述依據控制表項，將接收的該控制表項對應的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值，包括：當接收的業務報文匹配于具有所述全局索引標識的VXLAN流表時，在
\t執行所述流表前，將封裝為VXLAN報文后長度超過所述PMTU對應的長度值的業務報文分片，使得將分片后的業務報文封裝為VXLAN報文后，單個VXLAN報文的長度不超過所述PMTU對應的長度值。10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：接收SDN控制器下發的至少一個PMTU探測流表，根據所述PMTU探測流表，向指定的目的地址發送不可分片的探測報文，來進行到所述目的地址的PMTU探測；所述探測報文的長度對應于指定值或按照指定規則確定；執行所述PMTU探測流表，如果收到互聯網控制報文協議ICM...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金小艇，王偉，
申請(專利權)人：杭州華三通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33