[发明专利]用于虚拟架构路由的方法、系统和计算机可读介质

说明书

优先权要求

本申请要求于2015年5月12日提交的美国专利申请序列No.14/710,533和于2014年8月29日提交的美国临时专利申请序列No.62/044,161的权益，通过引用将这两个申请的公开整体上合并于此。

技术领域

本文描述的主题涉及使用从层2导出的拓扑信息来执行层3路由。

背景技术

在层2拓扑域(诸如最短路径桥接(SPB)或生成树协议(STP)域)中，层2节点对直接连接的设备执行层2分组转发。为了在这样的网络中执行层3路由，层2节点将分组转发到层3路由器，该层3路由器通常在VLAN之间路由(routes)分组。因此，分组必须穿过层2拓扑域到达层3路由器，从层3路由器穿过层2拓扑域返回，并到达目的地。这种对2层网络的双重遍历不是期望的，因为它增加了转发每个分组所需的时间。此外，可以在层3路由器上运行路由器冗余协议来为网络中的主机和服务器提供冗余。在数以千计的VLAN上支持的成千上万个用户的网络中，在所有VLAN上潜在地运行路由器冗余协议会是衰弱的(debilitating)，并降低网络性能以及增加在运行协议的路由器上的CPU利用率。

因此，存在对改进的用于虚拟架构路由的方法、系统和计算机可读介质的需求。

发明内容

本文所述的主题包括用于虚拟架构路由的方法、系统和计算机可读介质。一种系统包括用于提供对层3路由的访问的至少一个虚拟架构路由(VFR)服务路由器中介(agent)。该系统还包括至少一个VFR代理转发器设备，用于对穿过虚拟架构路由域内的虚拟局域网(VLAN)的分组执行层3路由，并且用于向由至少一个VFR服务路由器中介提供的地址转发其中层3地址解析失败的分组。

如本文所使用的，术语“VFR域”是指如本文所述的执行虚拟架构路由的VFR代理转发器设备和关联的服务路由器的全部或子集。VFR域内的节点可以参与层2拓扑发现协议，以了解域中的其它节点。

本文所述的主题可以使用其上存储有可执行指令的非暂态计算机可读介质来实现，所述可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机执行步骤。用于实现本文所述的主题的示例性计算机可读介质可以包括芯片存储器设备、盘存储器设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。此外，实现本文所述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或者可以分布在多个设备或计算平台上。

附图说明

现在将参考附图描述本文所述的主题的优选实施例，其中：

图1是示出根据本文所述的主题的实施例的常规路由模型的网络图；

图2是示出根据本文所述的主题的实施例的、用于虚拟架构路由的系统的网络图；

图3是示出根据本文所述的主题的实施例的、用于VFR代理转发器设备的示例性体系架构的框图；

图4是示出根据本文所述的主题的实施例的、用于与VFR代理转发器设备交互的服务路由器的示例性体系架构的框图；

图5是示出根据本文所述的主题的实施例的虚拟架构路由的示例性处理的流程图；及

图6A-图6D示出了在最短路径桥接网络上的不同路由方法和关联的链路成本。

具体实施方式

概述

虚拟架构路由–本文所述的主题在任何层2网络基础结构上提供高度可扩展和高效的虚拟化层3路由。该架构可以从单个机箱扩展到使用任何层2协议的设备的大集合，以形成其拓扑。层2拓扑协议可以是形成单路径(如生成树)或多路径服务(如最短路径桥接(SPB))的协议。在本文所述的主题的一个实现中，层2服务将所有VLAN增殖到VFR域内被称为VFR代理转发器的分组转发设备。本文所述的主题的一个方面是提供通过充分利用(leveraging)层2基础结构的拓扑协议代替层3拓扑协议来最高效地利用层2基础结构的路由解决方案。兴趣在于那些支持多个出口路径、具有所有VLAN的知识并允许主机在整个层2域中自由移动的层2服务。虚拟架构路由支持全网络的分布式虚拟路由系统的建立，其中系统中的所有设备作为单个共同的(collective)层3转发机制工作。在这样的实现中，路由变成层2域的集成服务，并且更加优化了从源到最终目的地的分组转发。