[发明专利]用于VXLAN的L3网关

说明书

相关申请案交叉申请

本发明要求2012年4月9日由曲晓荣等人递交的发明名称为“用于VXLAN的L3网关”的第13/442312号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。

技术领域

本发明大体涉及通信网络，尤其涉及用于VXLAN的L3网关。

背景技术

数据中心经常为多个租户而运行托管部件，例如，数据服务器。推动云计算系统所需的弹性资源配置和常规推动有效利用资源的虚拟化经常要求多个租户承载在单个托管部件上。出于安全原因，数据中心使用各种技术隔离网络流量以确保一个租户没有权限访问另一租户的数据。具有二层、数据链路层、路由系统的数据中心经常使用虚拟局域网(VLAN)隔离网络流量。因为目前数据包标准仅允许4094个唯一的VLAN在数据中心系统中操作，所以VLAN解决方案对于大型数据中心来说可能存在问题。由于多个租户可以在他们的网络内共享相同的一组三层地址，使用具有三层、网络层、路由系统的数据中心也可能存在问题，从而要求数据中心采用其他形式的分离。

由于二层和三层系统都不能给大型云计算环境提供完全充分的解决方案，所以已经提出了各种混合层路由方案。由于各种原因，这些方案都行不通。其中一个这样的混合层路由系统的示例是最近提出的虚拟可扩展局域网(VXLAN)，其试图在混合二层和三层网络上提供VLAN功能。VXLAN上的部件可以将二层VLAN包发送给VXLAN隧道端点(VTEP)。VTEP可以将VLAN包封装在VXLAN包中并且在三层网络上传输所得的VXLAN包。目的地网络中的VTEP可以接收该VXLAN包，将该包解封装以获得原始的VLAN包，并且在二层网络上转发该VLAN包。这种系统允许二层网络中的VLAN部件进入不同二层网络中的二层部件。

尽管VXLAN系统具有潜在的益处，但是目前提出的各种方案都行不通。一个提出的VXLAN标准要求特定网络中的所有数据流量经过单个VXLAN服务器。第二个提出的VXLAN标准要求所有数据流量经过单个虚拟专用网(VPN)网关。在每种情况下，由于数据业务流中的瓶颈，所提出的系统将不会在重数据流量负载下运作。另外，所提出的解决方案对于虚拟机(VM)移动性来说不够充分，因为每次VM从一个宿主机移动到另一个宿主机时，VPN网关或VXLAN服务器必须重新配置以在新的位置中找到VM。由于云计算所需的弹性配置支持VM移动性，这种解决方案可能存在问题。

发明内容

在实施例中，本发明包括一种含有主机部件的装置，所述主机部件包括与虚拟机(VM)相关联的虚拟交换机。所述主机部件与路由部件进行通信，所述路由部件连接到网络并且包括网络地址。所述VM将通信包发送给所述虚拟交换机。所述通信包包括含有虚拟目的地地址的地址信息。所述虚拟交换机使用所述路由部件的网络地址代替所述通信包的虚拟目的地地址。

在实施例中，本发明包括一种含有多个主机部件的网络，每个主机部件包括一台虚拟交换机。所述主机部件连接到一个常见的路由部件。指定第一虚拟交换机响应地址请求，而所有非指定的虚拟交换机用于不响应地址请求。

在实施例中，本发明包括一种方法，包含将地址请求回复从虚拟交换机发送到虚拟机(VM)，所述地址请求回复包括与虚拟互联网协议(IP)地址相关联的虚拟媒体接入控制(vMAC)。所述虚拟交换机设置为VM的默认网关。将数据包和vMAC地址一起从所述VM发送到所述虚拟交换机。所述虚拟交换机交换所述数据包的vMAC地址和第一路由部件的媒体接入控制(MAC)地址。将数据包从所述虚拟交换机转发到所述第一路由部件。

结合附图和权利要求书，可从以下的详细描述中更清楚地理解这些和其他特征。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。

图1是混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图2是采用虚拟交换机作为VM的默认网关的混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图3是包括减少不必要网络地址响应的指定虚拟交换机的混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图4是用于使用主机转发的混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图5是具有移动VM的混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图6是具有管理程序的混合二层/三层网络的实施例的连接图。

图7是管理程序路由表的实施例的示意图。