[发明专利]数据中心网络中的报文转发方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种数据中心网络中的报文转发方法及装置。

背景技术

VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network，虚拟扩展局域网）是一种在UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）中封装MAC（Media Access Control，媒体访问控制）的简单机制，可以创建跨多个物理IP（Internet Protocol，因特网协议）子网的虚拟二层子网。VXLAN可以通过一个24比特的租户ID（即，VXLAN ID或VXLAN网络ID（VXLAN Network Identifier or VXLAN Segment ID，VNI）），在一个数据中心内部署百万个虚拟网。而且，VXLAN报文的格式很容易在硬件中实现，所以将来VXLAN也许可以更紧密地与物理网络设备集成。

如图1所示，VXLAN报文是在以太帧的前面又封装一个VXLAN头，其中，VXLAN头是VXLAN报文的外层报头，VXLAN头开销50字节，以太帧的以太头是内层报头。VXLAN头中包括：外层MAC DA（Destination Address，目的地址）、外层MAC SA（Source Address，源地址）、外层802.1Q、外层IP DA、外层IP SA和VNI；以太帧中包括：内层MAC DA、内层MAC SA、内层802.1Q和CRC（Cyclic Redundancy Check）。

以如图2所示的数据中心网络为例，简要说明VXLAN的基础应用原理。

如图2所示，vSwitch（虚拟交换机）启用VXLAN功能，作为VTEP（VXLAN Tunnel End Point，VXLAN隧道的起点/终点）。

（1）MAC地址学习

作为VTEP的vSwitch的MAC地址学习与二层交换机相似。VTEP接收到本设备直连的VM（为了描述方便，称为源VM（虚拟机））发出的ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）请求之后，根据源VM上的虚拟网卡vNIC对应的VNI，对该ARP请求进行VXLAN封装得到VXLAN报文并发送给直连的物理交换机，由该物理交换机通过IP网络转发给其他vSwitch，其中，该VXLAN报文的外层MAC DA和外层IP DA分别是该VNI对应的组播组的MAC地址和IP地址。从而，将该ARP请求转发给了对应VXLAN内的所有VM。

其他vSwitch接收到该VXLAN报文之后，解封装得到其中的VXLAN头和ARP请求，将该ARP请求广播给该VXLAN头中的VNI内的所有VM（为了描述方便，称为目的VM）。目的VM接收到该ARP请求之后，返回ARP响应，通过以上方法最终单播给源VM。在此过程中，VTEP解封装得到ARP响应后，会学习该ARP响应的源MAC地址和源IP地址。

（2）单播报文转发

源VTEP接收到VM发来的单播报文之后，根据该单播报文的目的MAC地址查找对应的IP地址，查找到的IP地址即为该单播报文的目的IP地址；然后，根据该目的IP地址、源IP地址和对应的VNI，对该单播报文进行VXLAN封装得到VXLAN报文，之后发送给直连的物理交换机，由该物理交换机通过IP网络发送给目的VTEP。其中，IP网络中的网络设备（例如，交换机、路由器）会根据路由转发该VXLAN报文给目的VTEP。

目的VTEP解封装该VXLAN报文得到其中的单播报文后，根据该单播报文的目的MAC地址，将该单播报文转发给目的VM。

由上可见，现有技术中vSwitch作为VTEP，执行VXLAN报文的封装/解封装和转发处理，但是，vSwitch是由软件实现的，其转发性能较低。

发明内容

本申请提供了一种数据中心网络中的报文转发方法及装置，以解决现有技术中存在的vSwitch作为VTEP，转发性能较低的问题。

本申请的技术方案如下：

一方面，提供了一种数据中心网络中的报文转发方法，该数据中心网络中包括：至少一个服务器，服务器上设置有vSwitch和VM，VM通过vSwitch连接至服务器外部的物理交换机，该方法应用于物理交换机，该方法包括：

针对直连服务器中的每一个VM，获取该VM的vNIC的相关信息，将获取到的相关信息与本地虚拟端口关联，其中，该相关信息包括：该vNIC的MAC地址、该vNIC所在VXLAN的VNI、以及该vNIC所在VXLAN关联的VLAN的VLAN ID；