[發明專利]用于在大型數據中心處的三層網絡架構上縮放IPv6的系統和方法

有效

• 申請號: 201380039115.5
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104488234B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張明;晨格佩特·拉梅什
• 申請（專利權）人: 思科技術公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

以下公開總體涉及數據中心中的受控網絡。

背景技術

隨著虛擬機(VM)被廣泛實現于數據中心中，由數據中心處的受控網絡連接的VM的數目顯著增長。該數目可能是成千上萬或者甚至是上百萬。受控網絡上的VM的數目的顯著增加為支持這些VM的網絡設備提供商在數據中心處的受控網絡的數據面(data plane)和控制面(control plane)兩方面均帶來了重大挑戰。

附圖說明

圖1示出了具有受控網絡的數據中心，該受控網絡包括多個交換機。

圖2示出了根據一些實現方式的交換機配置。

圖3示出了根據一些實現方式、用于在大型數據中心處的三層(three-tier)網絡架構上縮放IPv6的流程圖。

圖4示出了根據一些實現方式的IPv6主機地址。

圖5示出了根據一些實現方式、被配置為托管大量虛擬機的數據中心。

具體實施方式

概述

一些實現方式提供用于管理數據中心中的交換機的方法。該方法包括：(1)在數據中心中的交換機處與數據中心中的至少一個其他交換機建立連接，該數據中心包括交換機和服務器計算機，該數據中心采用多層架構，該多層架構包括第一層、位于第一層之上的第二層、以及位于第二層之上的第三層，該數據中心提供多個虛擬局域網(VLAN)，每個VLAN包括至少一個虛擬機并且能夠跨越多個交換機中的多于一個交換機；(2)在交換機處建立路由表，該路由表包括互聯網協議版本6(IPv6)條目；(3)針對交換機的路由表中的IPv6條目來配設設備前綴，給定的設備前綴與數據中心中的特定交換機上的特定VLAN相對應，給定的設備前綴被包括在特定虛擬機的主機地址中，特定虛擬機被托管于服務器計算機上，該服務器計算機被連接至特定交換機而無需附加的中間交換機；以及(4)通過使用路由表在交換機與服務器計算機之間傳遞分組。

具體實施方式

本文描述的實現方式涉及在具有大量虛擬機(VM)的數據中心處部署互聯網協議(IPv6)。這樣的部署使用商用硬件或需要對這樣的硬件進行小的升級。一些實現方式被配置為利用數據中心的受控網絡中有限的硬件和軟件、基于交換機來處理上百萬個VM。本文公開的其他實現方式被配置為減輕由數據中心中的VM生成的鄰居發現鄰居通知分組的潛在泛濫數量。

數據中心可以采用三層網絡架構。這三層包括層1(第一層)處的接入交換機、層2(第二層)處的聚合交換機、以及層3(第三層)處的核心交換機。層2位于層1之上，并且層3位于層2之上。

圖1示出具有交換機集群100的數據中心。這些交換機是基于上面所討論的三層網絡架構的。如圖1所示，集群100具有專門用來在受控網絡周圍移動分組的交換機102、104和106。交換機102、104和106與接入交換機相對應。未示出下層的聚合交換機和核心交換機。服務器計算機110和112在交換機102上。由服務器計算機110和112發送的分組由交換機102轉發至數據中心的受控網絡。去往服務器計算機110或112的分組最終由交換機102分別轉發至服務器計算機110或112。服務器計算機114在交換機104上。服務器計算機114與交換機104之間的分組交換類似于服務器計算機110和112與交換機102之間的分組交換。服務器計算機116和118在交換機106上。服務器計算機116和118與交換機104之間的分組交換類似于服務器計算機110和112與交換機102之間的分組交換。

通過示例的方式，由服務器計算機110發送并且去往服務器計算機116的分組可以到達交換機102。交換機102可以檢查分組以獲取目的地地址。然后交換機102可以咨詢交換機102上的硬件存儲器以查明將分組轉發至何處。交換機102然后可以將由服務器計算機110發送并且去往服務器計算機116的分組轉發至交換機104。該路徑可以經過附加的中間交換機(例如，上面所討論的層2處的聚合交換機和層3處的核心交換機)。交換機104可以檢查分組以獲取目的地地址，然后將這些分組指向服務器計算機116。