[發明專利]虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法

有效

• 申請號: 201310418512.5
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103491006A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 徐明偉;張媛媛;李清
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L12/803
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，將虛擬路由器實例的控制平面與數據平面分離，控制平面運行在各虛擬路由器實例內部，負責路由計算；數據平面則轉移至虛擬路由器內核中，各虛擬路由器實例的數據平面在虛擬路由器設備底層構成一個數據統一轉發引擎，由該統一轉發引擎負責將各虛擬路由器實例的轉發表組織并壓縮為一個共享轉發表，并以此為依據負責本虛擬路由器節點上所有實例的數據轉發。

2.根據權利要求1所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，各虛擬路由器實例的控制平面運行路由協議，動態生成轉發表項，并將轉發表發送至所述數據統一轉發引擎。

3.根據權利要求1所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，所述數據統一轉發引擎可視為原各虛擬路由器實例中數據平面的集合，具備普通數據平面的所有功能，它負責為虛擬路由器上所有的虛擬路由器實例提供統一的數據轉發服務，其轉發依據為引擎中路由查找模塊的共享轉發表；各虛擬路由器實例的控制平面分別運行各自的路由協議并生成轉發表，各轉發表信息通過虛擬路由器實例與數據統一轉發引擎間的通信被定期發送給數據統一轉發引擎，在引擎中被組織為共享轉發表，從而將原來多個數據平面的轉發表信息整合到一個數據統一轉發引擎中。

4.根據權利要求1所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，通過構建trie樹對各虛擬路由器實例的轉發表前綴進行統一索引，從而將多個虛擬路由器實例的轉發表組織成一個共享轉發表，共享轉發表結構由trie樹、共享索引表和各虛擬路由器實例的轉發表三部分組成，其中trie樹用于組織各虛擬路由器實例轉發表的地址前綴，包含有效前綴信息的trie樹結點將指向一個共享索引表，該共享索引表將各虛擬路由器實例的編號作為關鍵字，來索引該前綴結點在對應的虛擬路由器實例轉發表中的位置。

5.根據權利要求4所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，當各虛擬路由器實例均采用IP網絡時，trie樹用于組織各虛擬路由器實例轉發表的IP地址前綴，它采用級壓縮的方式，每個節點包含2ⁿ個分支，其中1≤n≤32，能夠表示IP地址中的n比特位；trie樹每個包含有效前綴信息的結點都指向一個共享索引表，共享索引表將各虛擬路由器實例的編號作為關鍵字，來索引該trie樹結點所代表的前綴在對應的虛擬路由器實例轉發表中的位置，各虛擬路由器實例的轉發表對普通的路由器轉發表進行了擴展，在表項中增加了下一跳虛擬鏈路的起點與終點信息。

6.根據權利要求1所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，當有虛擬網絡上的數據分組到達虛擬路由器設備時，進行如下操作：

a)從物理網卡上獲取數據報文并解封裝，取得內部的虛擬網絡數據分組；

b)以虛擬網絡數據分組對應的虛擬路由器實例編號及目的地址字段為依據，在所述數據統一轉發引擎的路由查找模塊內進行路由查找；

c)查找結束后，數據分組分三類處理：如果數據分組的目的地址為各虛擬路由器實例，將其經虛擬交換機遞交給相應的虛擬路由器實例；如果數據分組的目的地址為設備的主機地址，則將數據分組上交給傳輸層處理；對于需要轉發的虛擬網絡數據分組，則根據路由查找結果對數據分組進行IP封裝后，將其經物理網卡發送至下一跳虛擬路由器實例。

7.根據權利要求6所述的虛擬網絡路由器的數據統一轉發方法，其特征在于，所述路由查找模塊是數據統一轉發引擎的核心，用于建立共享轉發表，作為各虛擬網絡數據分組進行路由查找的依據，與引擎內其它模塊交互，獲取各虛擬路由器實例信息，并對共享轉發表進行操作。