[发明专利]一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法

权利要求书

1.一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，其特征在于，基于SDN网络架构，在控制平面扩展SDN控制器中的核心模块功能，使其全面支持EVPN功能并部署；通过南向接口，向数据平面虚拟交换机下发EVPN配置信息，使虚拟交换机支持EVPN的功能特性；具体包括：

(1)解决主机静默问题：EVPN控制器从北向接口处学习新主机的创建和迁移情况，并通知网络内的其他主机，在不增加额外网络的前提下解决主机静默问题；

(2)实现ARP洪泛抑制：通过EVPN技术可以最小化给定节点范围之外的广播帧洪泛；对于ARP广播包，EVPN控制器在运行时动态维护一张“ARP-IP”映射表，消除数据平面ARP信息广播时的洪泛；在虚拟交换机与EVPN控制器建立连接时，EVPN控制器会为虚拟交换机配置一条默认流表：将虚拟交换机匹配失败的数据包发送给EVPN控制器，并记录交换机的信息；虚拟交换机在第一次收到ARP数据包时，将数据包上送给EVPN控制器；EVPN控制器收到ARP数据包时，查找“ARP-IP”映射表，将ARP查询目的主机的MAC地址单播给源主机；源主机收到EVPN控制器发出的ARP查询结果后，将其存储在自己的ARP缓存中，完成ARP查询；

(3)动态生成路由策略：动态生成路由策略用于处理属于特定以太网虚拟化互联EVI设备之间的流量；同时允许动态地更改RP并将其与EVI关联；

(4)实现数据中心间VxLAN流量转发：在云计算数据中心网络中，虚拟交换机收到的EVI之间流量数据包，包括本地EVI设备需要通过隧道技术转发到其他数据中心EVI设备的数据包；EVPN控制器通过目的MAC地址判断数据包的归属；如果是本地数据包，则通过动态路由策略下发转发流表；如果是发往其他数据中心的数据包，EVPN控制器会将该数据包加上VxLAN封装后，下发转发流表，将该数据包发送到边缘虚拟交换机。

2.根据权利要求1所述基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，其特征在于，扩展SDN控制器核心模块，使其可以解决EVPN中出现的静默主机问题；在用户向网络创建/迁移新主机时，会被要求向EVPN控制器北向接口提供主机的IP地址和MAC地址的信息；EVPN控制器接收到用户的北向接口请求后，将主机信息生成一条数据库条目，存储在EVPN控制器的数据库中；因此，控制器就会感知到创建/迁移主机的存在；随后，控制器会向数据库中存储的每个主机发送数据包，表示创建/迁移主机的出现。

3.根据权利要求1所述基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，其特征在于，“ARP-IP”映射表基于EVPN控制器的数据库生成。

4.根据权利要求1所述基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，其特征在于，扩展SDN控制器核心模块，使其支持动态生成路由策略功能；EVPN控制器的数据库中存有网络中所有主机和交换机的节点信息；通过LLDP协议的方式，获取节点之间的连通性，进而获得全网的拓扑；由于虚拟交换机中最开始只有一条默认流表，因此当交换机收到EVI间的流量数据包时，将把这个数据包上送给EVPN控制器；当EVPN控制器收到流量路由数据包时，通过查找源主机与目的主机的位置，使用最短路算法计算出此条流的路径；并为路径上的所有虚拟交换机下发路由流表；由于虚拟交换机与主机随时都有可能迁移/删除，因此路由流表将被设置一个超时属性，实现了动态的EVI设备路由。

5.根据权利要求1所述基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，其特征在于，扩展SDN控制器核心模块，使其支持数据中心间VxLAN流量转发；EVPN控制器中的数据库会存储网络内所有的主机信息；当EVPN控制器收到流量路由数据包且无法在数据库内找到目的主机的信息时，说明目的主机位于网络外的其他数据中心；这时EVPN计算上送此数据包的虚拟交换机与边缘交换机的最短路径，将此数据包打上VxLAN标签并给路径上的所有虚拟交换机下发流表，完成数据中心间VxLAN流量转发。