[發明專利]覆蓋網絡中轉發和地址解析的平衡

有效

• 申請號: 201380008522.X
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN104106240B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 琳達·鄧巴;曲曉榮
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/751;H04L12/715
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司11329
• 代理人: 王君,張欣

相關申請案交叉申請

本發明要求2012年2月24日由琳達·鄧巴等人遞交的發明名稱為“覆蓋網絡中轉發和地址解析的平衡”的第61/602935號美國臨時專利申請案的在先申請優先權，該在先申請的內容以引入的方式并入本文本中，如全文再現一般。

關于由聯邦政府贊助的

研究或開發的聲明

不適用。

縮微平片附件的引用

不適用。

背景技術

虛擬和覆蓋網絡技術已經在效率、成本和處理功率方面極大改善了通信和數據網絡的實施方式。覆蓋網絡可以是一個建立在服務承載網絡之上的虛擬環境。覆蓋網絡內的節點可以通過虛擬和/或邏輯鏈路進行連接，這些虛擬和/或邏輯鏈路可對應于服務承載網絡中的節點和物理鏈路。覆蓋網絡可以劃分成虛擬網絡實例(例如互聯網協議(IP)子網)，這些虛擬網絡實例可以使用覆蓋網絡同時執行不同的應用和服務。此外，計算、存儲和/或網元等虛擬資源可以靈活地重新分配或在整個覆蓋網絡中移動。例如，數據中心內的主機和虛擬機(VM)可以遷移到任何具有可用資源的虛擬化服務器中以執行各種應用和服務。因此，虛擬和覆蓋網絡技術一直是通過減少網絡開銷同時提高網絡吞吐量來改進當今通信和數據網絡的關鍵。

然而，許多當今網絡龐大而復雜，使得網絡包括大量的末端節點(例如，主機和VM)，它們可能不會基于其地址前綴(例如IP子網前綴)放置。因此，路由器可能無法聚合它們轉發數據庫中的地址(例如192.2.1的一個條目來表示256個末端節點)。例如，由于業務需求和非常先進的服務器虛擬化技術，高度虛擬化數據中心可以擁有成千上萬到數以百萬計的主機和VM。為了隱藏網絡中的大量末端節點，入口邊界節點可以將末端節點的地址映射到覆蓋網絡內的出口邊界節點。因此，當末端節點不是基于它們的地址前綴放置時，邊界節點需要維護網絡內大量的無數末端節點的映射數據。然而，邊界節點的存儲容量和處理能力是有限的，這樣會妨礙邊界節點保存所有映射信息。由于每個邊界節點可能需要保存所有映射信息，所以安裝額外的邊界節點可能不會改善這種情況。因此，許多當今的網絡實施各種方法以補償在邊界節點中發現的映射不足。

一種補償邊界節點的映射能力不足的方法是，當目的地未知時，泛洪接收到的數據包。例如，入口邊界節點可以接收來自源末端節點的數據包并且不能識別出哪個出口邊界節點可以到達目標末端節點。入口邊界節點可以使用組播目的地地址封裝數據包以及將該封裝的數據包泛洪到其他可在虛擬網絡實例內擁有附接的末端節點的邊界節點。然而，不斷泛洪數據包會顯著影響網絡性能和容量。當目標末端節點停止服務時或當末端節點(例如VM)不斷在覆蓋網絡內遷移時，可以不斷地傳輸廣播幀。

或者，邊界節點可以發送內部網關協議(IGP)公告等廣播消息，該消息向虛擬網絡實例內的所有其他邊界節點通報附接到該邊界節點的特定末端節點。IGP公告的示例可以是鏈路狀態路由協議，如Internet工程任務組(IETF)draft-itself-trill-esadi-01，2012年10月2日發表的標題為“多鏈接透明互聯(TRILL)：終端地址分布信息(ESADI)”中所描述，其內容以引入的方式并入本文本中，如全文再現一般。所有接收該廣播消息的邊界節點隨后處理和緩存末端節點的映射條目。不斷處理該廣播消息加上在覆蓋網絡內處理行進的數據流量可能會使邊界節點成為網絡的瓶頸。因此，需要其他方法以有效管理網絡中的末端節點和邊界節點之間的數據流量和地址解析。

發明內容

在一項實施例中，本發明包括一種含有處理器的網絡，所述處理器用于維護一個或多個虛擬網絡實例的多個映射條目；在第一虛擬網絡實例內接收數據包，其中所述數據包包括內部目的地地址；匹配所述內部目的地地址和其中一個映射條目；獲取對應于所述匹配的映射條目的外部目的地地址；使用所述外部目的地地址封裝所述數據包；以及基于所述外部目的地地址轉發所述封裝的數據包，其中所述映射條目映射出參與所述第一虛擬網絡實例的多個末端節點的所有地址。

在又一項實施例中，本發明包括一種含有處理器的網絡節點，該處理器用于保存虛擬網絡實例集的多個映射條目；接收與第一虛擬網絡實例相關聯的連接狀態消息；確定是否是在所述虛擬網絡實例集內找到所述第一虛擬網絡實例，以及當在所述虛擬網絡實例集中找到所述第一虛擬網絡實例時，更新所述映射條目，其中所述連接狀態消息指示所述第一虛擬網絡實例內連接的狀態，以及所述映射條目映射出參與所述第一虛擬網絡實例的多個末端節點的所有地址。