覆盖网络中转发和地址解析的平衡制造技术

一种网络节点，包括一个处理器，用于维护一个或多个虚拟网络实例的多个映射条目；接收第一虚拟网络实例内的数据包，其中所述数据包包括内部目的地地址；匹配所述内部目的地地址和其中一个映射条目；获取对应于所匹配的映射条目的外部目的地地址；使用所述外部目的地地址封装所述数据包；以及基于所述外部目的地地址，转发所述封装的数据包，其中所述映射条目映射出参与所述第一虚拟网络实例的多个末端节点的所有地址。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】覆盖网络中转发和地址解析的平衡相关申请案交叉申请本专利技术要求2012年2月24日由琳达·邓巴等人递交的专利技术名称为“覆盖网络中转发和地址解析的平衡”的第61/602935号美国临时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。关于由联邦政府赞助的研究或开发的声明不适用。缩微平片附件的引用不适用。
技术介绍
虚拟和覆盖网络技术已经在效率、成本和处理功率方面极大改善了通信和数据网络的实施方式。覆盖网络可以是一个建立在服务承载网络之上的虚拟环境。覆盖网络内的节点可以通过虚拟和/或逻辑链路进行连接，这些虚拟和/或逻辑链路可对应于服务承载网络中的节点和物理链路。覆盖网络可以划分成虚拟网络实例(例如互联网协议(IP)子网)，这些虚拟网络实例可以使用覆盖网络同时执行不同的应用和服务。此外，计算、存储和/或网元等虚拟资源可以灵活地重新分配或在整个覆盖网络中移动。例如，数据中心内的主机和虚拟机(VM)可以迁移到任何具有可用资源的虚拟化服务器中以执行各种应用和服务。因此，虚拟和覆盖网络技术一直是通过减少网络开销同时提高网络吞吐量来改进当今通信和数据网络的关键。然而，许多当今网络庞大而复杂，使得网络包括大量的末端节点(例如，主机和VM)，它们可能不会基于其地址前缀(例如IP子网前缀)放置。因此，路由器可能无法聚合它们转发数据库中的地址(例如192.2.1的一个条目来表示256个末端节点)。例如，由于业务需求和非常先进的服务器虚拟化技术，高度虚拟化数据中心可以拥有成千上万到数以百万计的主机和VM。为了隐藏网络中的大量末端节点，入口边界节点可以将末端节点的地址映射到覆盖网络内的出口边界节点。因此，当末端节点不是基于它们的地址前缀放置时，边界节点需要维护网络内大量的无数末端节点的映射数据。然而，边界节点的存储容量和处理能力是有限的，这样会妨碍边界节点保存所有映射信息。由于每个边界节点可能需要保存所有映射信息，所以安装额外的边界节点可能不会改善这种情况。因此，许多当今的网络实施各种方法以补偿在边界节点中发现的映射不足。一种补偿边界节点的映射能力不足的方法是，当目的地未知时，泛洪接收到的数据包。例如，入口边界节点可以接收来自源末端节点的数据包并且不能识别出哪个出口边界节点可以到达目标末端节点。入口边界节点可以使用组播目的地地址封装数据包以及将该封装的数据包泛洪到其他可在虚拟网络实例内拥有附接的末端节点的边界节点。然而，不断泛洪数据包会显著影响网络性能和容量。当目标末端节点停止服务时或当末端节点(例如VM)不断在覆盖网络内迁移时，可以不断地传输广播帧。或者，边界节点可以发送内部网关协议(IGP)公告等广播消息，该消息向虚拟网络实例内的所有其他边界节点通报附接到该边界节点的特定末端节点。IGP公告的示例可以是链路状态路由协议，如Internet工程任务组(IETF)draft-itself-trill-esadi-01，2012年10月2日发表的标题为“多链接透明互联(TRILL)：终端地址分布信息(ESADI)”中所描述，其内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。所有接收该广播消息的边界节点随后处理和缓存末端节点的映射条目。不断处理该广播消息加上在覆盖网络内处理行进的数据流量可能会使边界节点成为网络的瓶颈。因此，需要其他方法以有效管理网络中的末端节点和边界节点之间的数据流量和地址解析。
技术实现思路
在一项实施例中，本专利技术包括一种含有处理器的网络，所述处理器用于维护一个或多个虚拟网络实例的多个映射条目；在第一虚拟网络实例内接收数据包，其中所述数据包包括内部目的地地址；匹配所述内部目的地地址和其中一个映射条目；获取对应于所述匹配的映射条目的外部目的地地址；使用所述外部目的地地址封装所述数据包；以及基于所述外部目的地地址转发所述封装的数据包，其中所述映射条目映射出参与所述第一虚拟网络实例的多个末端节点的所有地址。在又一项实施例中，本专利技术包括一种含有处理器的网络节点，该处理器用于保存虚拟网络实例集的多个映射条目；接收与第一虚拟网络实例相关联的连接状态消息；确定是否是在所述虚拟网络实例集内找到所述第一虚拟网络实例，以及当在所述虚拟网络实例集中找到所述第一虚拟网络实例时，更新所述映射条目，其中所述连接状态消息指示所述第一虚拟网络实例内连接的状态，以及所述映射条目映射出参与所述第一虚拟网络实例的多个末端节点的所有地址。在又一项实施例中，本专利技术包括一种用于保存一个节点内一个或多个虚拟网络实例的多个映射条目的方法，其中所述方法包括：发送请求去掉作为第一虚拟网络实例的第一指定的目录节点的节点的第一消息；确定是否从第一虚拟网络实例的第二指定的目录节点接收第一回复消息；当接收到所述回复消息，删除所述第一虚拟网络实例的映射条目，以及当选择所述节点作为所述指定的目录节点时，发送包含虚拟网络实例的通知消息，其中所述回复消息指示参与所述第一虚拟网络实例的第二指定的目录节点将保存所述第一虚拟网络实例的所述映射条目，以及所述第一虚拟网络实例的所述映射条目提供多个与参与所述第一虚拟网络实例的多个末端节点地址相关联的边界节点地址。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专利技术，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是包括多个虚拟网络实例的网络的实施例的示意图。图2A是网络的另一实施例的示意图。图2B是网络的另一实施例的示意图。图3A是用于在虚拟网络实例内选择指定的目录节点的方法的实施例的流程图。图3B是用于在虚拟网络实例内选择非指定的目录节点的方法的实施例的流程图。图4是用于在没有目录节点的情况下获取映射信息的方法的实施例的流程图。图5是描述“连接状态”消息500的实施例的表项的表。图6是描述由指定的目录节点发送的通知消息的实施例的表项的表。图7是描述由指定的目录节点发送的通知消息的实施例的表项的表。图8是用于节点去掉其作为虚拟网络实例的指定的目录节点的角色的方法的实施例的流程图。图9是描述虚拟网络实例优先级表的实施例的元素的表。图10是描述指定的目录节点优先级表的实施例的元素的表。图11是适用于实施本专利技术的若干实施例的通用计算机系统的一项实施例的示意图。具体实施方式最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本专利技术决不应限于下文所描述的说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。在当今的网络中，网关路由器等边界节点可以用作覆盖网络内末端节点和其他边界节点之间的通信网关。为了促进通信，边界节点可以将末端节点的地址映射到其他边界节点。例如，入口边界节点可以接收来自覆盖网络中源末端节点的数据包以及将位于该数据包中的目的地地址映射到服务承载网络的出口边界节点。该入口边界节点可使用包括出口边界节点的地址的外部帧头封装该数据包以及在覆盖网络内传输该封装的数据包以到达该出口边界节点。当该封装的数据包到达该出口边界节点时，该出口边界节点可以解封装数据包的外部帧头并且基于目的地地址将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络节点，其特征在于，包括：一个处理器，用于：维护一个或多个虚拟网络实例的多个映射条目；在第一虚拟网络实例内接收数据包，其中所述数据包包括内部目的地地址；匹配所述内部目的地地址和其中一个映射条目；获取对应于所述匹配的映射条目的外部目的地地址；使用所述外部目的地地址封装所述数据包；以及基于所述外部目的地地址转发所述封装的数据包，其中所述映射条目映射出参与所述第一虚拟网络实例的多个末端节点的所有地址。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.24 US 61/602,9351.一种网络节点，其特征在于，所述网络节点是从一个或多个虚拟网络实例中的多个边界节点中选出的作为所述一个或多个虚拟网络实例的指定的目录节点的网络节点，所述一个或多个虚拟网络实例形成覆盖网络，所述覆盖网络是建立在服务承载网络之上的虚拟环境，所述网络节点包括：一个处理器，用于：维护所述一个或多个虚拟网络实例的多个映射条目；在所述一个或多个虚拟网络实例中的第一虚拟网络实例内接收数据包，其中所述数据包包括内部目的地地址；匹配所述内部目的地地址和其中一个映射条目；获取对应于所述匹配的映射条目的外部目的地地址；使用所述外部目的地地址封装所述数据包；以及基于所述外部目的地地址转发所述封装的数据包，其中所述映射条目将参与所述一个或多个虚拟网络实例的多个末端节点的所有地址映射到所述一个或多个虚拟网络实例中的所述多个边界节点的地址。2.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于公告提供目录服务或转发服务给一个或多个虚拟网络实例的能力。3.根据权利要求2所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于从第一节点接收由所述网络节点维护的一组虚拟网络实例内的内部目的地地址的映射请求消息以及将所述内部目的地地址和所述映射请求消息请求的外部目的地地址的映射转发到所述第一节点，所述第一节点是所述覆盖网络内的除所述网络节点之外的边界节点。4.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于公告多个虚拟网络实例，其中所述网络节点维护所述多个虚拟网络实例的映射条目。5.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于公告多个连接的连接状态，其中所述连接将所述网络节点耦接到一些末端节点。6.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于接收来自所述覆盖网络内的除所述网络节点之外的边界节点的多个映射条目。7.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，参与所述第一虚拟网络实例的所述多个末端节点的地址映射到多个用于与所述第一虚拟网络实例和服务承载网络进行通信的多个边界节点。8.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于公告一个或多个虚拟网络实例的转发能力。9.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述第一虚拟网络实例包括多个末端节点，以及所述处理器还用于，当直接连接到所述网络节点的虚拟网络实例中的末...

【专利技术属性】
技术研发人员：琳达·邓巴，曲晓荣，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44