[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

说明书

本发明公开了一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，借助SDN网络架构，实现了EVPN特有的网络管理、运维功能，从而实现了底层虚拟交换机的自主可控目标。扩展SDN控制器中的核心模块功能，实现自动化EVPN部署、ARP洪泛抑制、静默主机、数据中心间VxLAN流量转发和动态生成路由策略等重要EVPN功能。本发明的实现方法简单，实现灵活而且效率高。

技术领域

本发明属于网络虚拟化中虚拟设备自主运维领域，尤其涉及一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法。

背景技术

现有的虚拟专用局域网服务VPLS(Virtual Private LANService)技术能为企业用户提供多点到多点的广域以太网服务。但是该技术存在三方面弊端：1)网络部署难：现有技术要求网络设备要学习所有其他设备的MAC地址。而实际上，MAC的表容量是有限的。因此，该技术对设备硬件要求苛刻；2)适用的网络规模有限：该技术无法适用于大规模网络。没有控制平面，一旦MAC地址变化或故障发生切换，需要重新泛洪学习L2转发表，收敛性差。3)链路带宽利用率低。而随着数据中心网络的广泛应用，现有的技术已无法满足大规模复杂数据中心的需求。因此，EVPN技术应运而生。EVPN全称为Ethernet Virtual PrivateNetwork，是一种用于实现网络二层互通的vpn技术。通过扩展BGP协议的NLRI，新增了几种类型的BGP EVPN路由类型。主要是针对L2VPN(VPLS，Virtual Private LAN Service)的缺陷而提出；其问题范畴包括：ARP洪泛抑制、静默主机、数据中心间VxLAN流量转发和动态生成路由策略(RP)等方面。它是下一代全业务承载的VPN解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于EVPN技术的自主可控虚拟交换机的实现方法，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。

(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。

进一步地，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。