[發明專利]用于虛擬和物理網絡集成的方法和系統

有效

• 申請號: 201710145089.4
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN106713103B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: T·斯里德哈;M·皮瑞斯;M·瑪令格姆
• 申請（專利權）人: VM維爾股份有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/413
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鮑進

本文的公開內容描述了虛擬可擴展局域網VXLAN網關。在操作期間，VXLAN網關從物理主機接收以駐留在遠程層?2網絡廣播域中的虛擬機為目的地的以太網包，遠程層?2網絡廣播域與物理主機駐留的本地層?2網絡廣播域不同。然后，VXLAN網關確定接收的以太網包的VXLAN標識符。VXLAN網關還用虛擬可擴展局域網標識符和互聯網協議IP頭來封裝以太網包，并將封裝的包轉發到IP網絡，由此允許包經由IP網絡傳輸到虛擬機，并允許遠程層?2網絡廣播域和本地層?2網絡廣播域成為公共層?2廣播域的部分。

本申請是申請日是2013年6月3日、申請號是201380053527.4、發明名稱為“用于虛擬和物理網絡集成的方法和系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及虛擬和物理網絡集成的領域。

背景技術

互聯網的指數級增長已經使其成為用于各種應用的無處不在的遞送介質。此類應用又已帶來對帶寬的不斷增加的需求。結果，服務提供者競相建立具有各種各樣能力的更大更快的數據中心。同時，虛擬化技術的發展使得可以在數據中心中實現大量虛擬機(VM)。這些虛擬機實質上可以作為物理主機操作，并執行諸如Web服務器或數據庫服務器的各種功能。因為虛擬機是以軟件實現的，所以它們可以自由地移植到各個位置。這種能力使服務提供者可以根據消費者需求對物理資源(例如，計算能力和網絡容量)進行分區和隔離，并且可以動態分配這種資源。

雖然虛擬化給服務提供者帶來前所未有的靈活性，但是常規的層-2網絡架構趨于是固定的并且不能容易地適應虛擬機的動態特性。例如，在常規的數據中心架構中，主機常常通過一個或多個層-2(例如，以太網)交換機互連，以形成層-2廣播域。層-2廣播域的物理范圍(physical reach)受傳輸介質限制。結果，不同的數據中心通常與不同的層-2廣播域關聯，而多個層-2廣播域可以存在于單個數據中心中。為了使一個數據中心中的VM與另一個數據中心中的VM或存儲設備通信，這種通信將需要經層-3網絡承載。即，源和目的地之間的包必須由層-3設備(例如，IP路由器)處理和轉發，因為源和目的地屬于不同的層-2廣播域。雖然這種架構有好處，但是扁平的層-2處理有其優點。實際上，將期望在網絡中利用層-3和層-2模型這兩者的優點和處理能力。

解決上述問題的一種技術是實現虛擬可擴展局域網(VXLAN)。VXLAN是由互聯網工程任務組(IETF)管理的標準網絡虛擬化技術，并通過創建覆蓋在層-3IP網絡之上的邏輯層-2網絡來工作。由VM生成的以太網包在被傳輸到遠程數據中心之前被封裝在IP頭中，在遠程數據中心，IP頭被移除并且原始以太網包被遞送到目的地。IP封裝機制允許邏輯層-2廣播域擴展到任意數量的遠程位置，并允許不同的數據中心或相同數據中心的不同部分(由此其中的VM和設備)處于相同的層-2廣播域中。VXLAN功能通常駐留在主機的管理程序中，并與管理程序的虛擬交換機配合進行工作。VXLAN的更多細節可以在https://tools.ietf.org/html/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02處可獲得的IETF草案“VXLAN：A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2Networks over Layer3Networks”中找到，該草案通過引用被并入本文。

但是，現有的VXLAN實現方式不能容易地適應在相同的邏輯層-2廣播域中的VM與物理主機的混合。這是因為管理程序中的VXLAN特征默認地對由屬于某個VXLAN的VM生成的以太網包進行封裝。另一方面，物理主機不能容易地參與到相同的VXLAN，因為沒有對物理主機生成的以太網包進行封裝的機制，該機制會以其它方式允許以太網包被遞送到其它具有VXLAN能力的VM。

發明內容