扩展的以太网互联结构交换机制造技术

本发明专利技术的各实施例涉及扩展的以太网互联结构交换机。本发明专利技术的一个实施例提供了一种交换机。所述交换机包括互联结构交换机模块和学习模块。所述互联结构交换机模块在第一互联结构交换机中维持成员关系。所述互联结构交换机包括多个交换机并作为单个交换机运行。所述第一互联结构交换机位于还包括第二互联结构交换机的扩展的互联结构交换机中。所述学习模块从来自所述第二互联结构交换机的通知消息中识别在所述第二互联结构交换机处学习到的介质访问控制地址(MAC)。所述学习模块将所述MAC地址存储在与所述第二互联结构交换机的互联网协议(IP)地址相关联的本地MAC表中。

【技术实现步骤摘要】
扩展的以太网互联结构交换机相关申请的交叉引用本专利申请要求于2013年10月28日提交的由专利技术者AmrSabaa、MuhammadDurrani、MukhtiarShaikh、PrasadP.Jogalekar、JayanthiJayaraman和ArunkaruppaiyaAdaikalam命名为“EthernetFabricFormationBasedonVxLAN”(基于VxLAN的以太网互联结构形成)的美国临时申请No.61/896,544(代理人案卷号BRCD-3232.0.1.US.PSP)的权益，该美国临时申请的公开内容以引用方式并入本文。本公开涉及于2011年4月14日提交的由专利技术人SureshVobbilisetty和DilipChatwani命名为“VirtualClusterSwitching”(虚拟集群交换)的美国专利申请No.13/087,239(代理人案卷号BRCD-3008.1.US.NP)，该美国专利申请的公开内容以引用方式并入文本。
本公开涉及网络设计。更具体地，本公开涉及用于构造可扩展交换系统的方法。
技术介绍
互联网的指数式增长使它成为了在物理设备和虚拟设备上运行的各种应用程序的大众传递介质。此类应用程序随之带来了增大的宽带需求。因此，设备供应商竞相构建更大和更快的多功能交换机。然而，交换机的尺寸不能无限地增大。它受到物理空间、功率消耗和设计复杂性等因素的限制。此外，更高性能的交换机通常更加复杂和昂贵。更重要的是，因为过大和过复杂的系统常常不提供规模效益，仅仅增加交换机的尺寸和能力可能因增加的每端口成本而被证明在经济上不可行。一种改善交换机系统的可扩展性的灵活方法是构建互联结构交换机。互联结构交换机是单个成员交换机的集合。这些成员交换机形成可具有任意数目端口和任意拓扑结构的单个逻辑交换机。随着需求的增长，客户可采取“按需支付”的方法按比例增大互联结构交换机的容量。与此同时，第2层(例如以太网)交换技术持续革新。更多路由类的功能正在迁移至第2层，这些功能在传统上是第3层(例如互联网协议或IP层)网络的特征。值得注意的是，多链路透明互联(TRILL)协议的最新发展允许以太网交换机更像路由设备一样工作。TRILL克服了常规生成树协议的固有低效率；生成树协议要求第2层交换机以逻辑生成树拓扑耦接，从而避免环路。通过在交换机中实时路由功能和在TRILL标头中包括跳数，TRILL允许路由桥(RBridge)以任意拓扑结构耦接，而不会有产生环路的风险。虽然互联结构交换机给网络带来许多有利的特征，但是在有效促进扩展的互联结构交换机(例如跨数据中心)方面仍有一些问题尚未解决。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种交换机。该交换机包括互联结构交换机模块和学习模块。互联结构交换机模块在第一互联结构交换机中维持成员关系。互联结构交换机包括多个交换机并作为单个交换机运行。第一互联结构交换机位于还包括第二互联结构交换机的扩展互联结构交换机中。学习模块从来自第二互联结构交换机的通知消息中识别在第二互联结构交换机处学习到的介质访问控制地址(MAC)。学习模块将该MAC地址存储在与第二互联结构交换机的互联网协议(IP)地址相关联的本地MAC表中。在根据该实施例的一个变型形式中，IP地址是浮动IP地址并且与第二互联结构交换机的多个成员交换机相关联。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括发现模块，该发现模块识别一个包含IP地址为源IP地址的发现消息。该发现消息为多播消息。作为响应，发现模块将该IP地址包括在扩展的互联结构交换机的邻居表中。该邻居表包括与扩展的互联结构交换机中的相应互联结构交换机相关联的相应IP地址。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括转发模块，该转发模块将MAC地址识别为封装在互联结构封装标头中的分组的目的MAC地址。响应于识别MAC地址，转发模块将分组封装在隧道封装标头中。隧道封装标头的目的地址为IP地址。在另外的变型形式中，分组的源MAC地址与耦接至第一互联结构交换机的主机上运行的第一虚拟机相关联，并且分组的目的MAC地址与耦接至第二互联结构交换机的主机上运行的第二虚拟机相关联。第一虚拟机和第二虚拟机在同一虚拟局域网(VLAN)中。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括转发模块，该转发模块将地址解析协议(ARP)请求封装在隧道封装标头中。隧道封装标头的目的地址为IP地址。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括转发模块，该转发模块将目的为虚拟机的分组封装在隧道封装标头中。隧道封装标头的目的地址为IP地址。该虚拟机已经从耦接至第一互联结构交换机的主机迁移到耦接至第二互联结构交换机的主机。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括转发模块，该转发模块识别封装在第一隧道封装标头中的分组。隧道封装标头的目的地址对应于虚拟机监控程序。转发模块还将封装的分组封装在第二隧道封装标头中。第二隧道封装标头的目的地址为IP地址。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括可靠性模块，该可靠性模块将交换机作为虚拟机的主控-冗余可靠性协议的主控转发器而操作。该虚拟机已经从耦接至第二互联结构交换机的主机迁移到耦接至第一互联结构交换机的主机。在根据该实施例的一个变型形式中，交换机还包括转发模块，该转发模块识别封装在互联结构封装标头中的分组。互联结构封装标头的出口交换机标识符对应于第二互联结构交换机的成员交换机。转发模块还将封装的分组封装在隧道封装标头中。隧道封装标头的目的地址为IP地址。在另外的变型形式中，互联结构封装标头为以下的一种或多种：(i)多链路透明互联(TRILL)标头，其中互联结构封装标头的入口交换机标识符和出口交换机标识符为TRILL路由桥(RBridge)标识符；和(ii)IP标头，其中互联结构封装标头的源地址和目的地址为IP地址。附图说明图1示出根据本专利技术实施例的示例性扩展的互联结构交换机。图2A呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机在扩展的互联结构交换机中发起邻居发现的过程。图2B呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机响应扩展的互联结构交换机中的邻居发现的过程。图2C呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机建立与邻居互联结构交换机的隧道的过程。图3A示出根据本专利技术实施例的、地址解析协议(ARP)请求扩展的互联结构交换机中的示例性转发。图3B示出根据本专利技术实施例的、ARP响应在扩展的互联结构交换机中的示例性转发。图4A呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机在扩展的互联结构交换机中共享学习到的介质访问控制(MAC)地址的过程。图4B呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机从邻居互联结构交换机学习MAC地址的过程。图5A示出根据本专利技术实施例的、数据分组在扩展的互联结构交换机中的示例性转发。图5B呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机将数据分组转发至邻居互联结构交换机的过程。图5C呈现根据本专利技术实施例的一个流程图，其示出扩展交换机从邻居互联结构交换机接收数据分组的过程。图6A示出根据本专利技术实施例的、虚拟机到扩展的互联结构交换机的示例性耦接。图6B示出根据本专利技术实施例的、虚拟机跨越邻居互联结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交换机，包括：处理器；互联结构交换机模块，其适用于在第一互联结构交换机中维持成员关系，其中互联结构交换机包括多个交换机并作为单个交换机运行，并且其中所述第一互联结构交换机位于还包括第二互联结构交换机的扩展的互联结构交换机中；以及学习模块，其适用于：从来自所述第二互联结构交换机的通知消息中识别在所述第二互联结构交换机处学习到的介质访问控制(MAC)地址；以及将所述MAC地址存储在与所述第二互联结构交换机的互联网协议(IP)地址相关联的本地MAC表中。

【技术特征摘要】
2013.10.28 US 61/896,544;2014.09.16 US 14/488,1731.一种交换机，包括：处理器；互联结构交换机模块，其被配置用于在第一互连交换机网络中维持成员关系，其中所述第一互连交换机网络由第一互联结构标识符识别，且其中第一互连交换机网络位于还包括第二互连交换机网络的扩展的互联结构交换机中；以及学习模块，其被配置用于：从来自第二互连交换机网络的通知消息中识别在所述第二互连交换机网络中的交换机处学习到的介质访问控制(MAC)地址；以及存储所述MAC地址与指示所述第二互连交换机网络的互联网协议(IP)地址之间的映射关系。2.根据权利要求1所述的交换机，其中所述IP地址是虚拟IP地址并且与所述第二互连交换机网络的多个成员交换机相关联。3.根据权利要求1所述的交换机，还包括发现模块，其被配置用于：识别一个包含所述IP地址为源IP地址的发现消息，其中所述发现消息为多播消息；以及响应于识别所述发现消息，将所述IP地址包括在邻居表中，其中所述邻居表包括与所述第一互连交换机网络和所述第二互连交换机网络相关联的相应IP地址。4.根据权利要求1所述的交换机，还包括转发模块，其被配置用于：将所述MAC地址识别为分组的目的MAC地址；以及响应于识别所述MAC地址，将所述分组封装在隧道封装标头中，其中所述隧道封装标头的目的地址为所述IP地址。5.根据权利要求4所述的交换机，其中所述分组的源MAC地址与经由所述第一互连交换机网络可达的主机上运行的第一虚拟机相关联；其中所述分组的所述目的MAC地址与经由所述第二互连交换机网络可达的主机上运行的第二虚拟机相关联；以及其中所述第一虚拟机和所述第二虚拟机在同一虚拟局域网(VLAN)中。6.根据权利要求1所述的交换机，还包括转发模块，其被配置用于将地址解析协议(ARP)请求封装在隧道封装标头中，其中所述隧道封装标头的目的地址为所述IP地址。7.根据权利要求1所述的交换机，还包括转发模块，其被配置用于将目的地为虚拟机的分组封装在隧道封装标头中，其中所述隧道封装标头的目的地址为所述IP地址；其中所述虚拟机已经从耦接至所述第一互连交换机网络的主机迁移到耦接至所述第二互连交换机网络的主机。8.根据权利要求1所述的交换机，还包括转发模块，其被配置用于：识别封装在第一隧道封装标头中的分组，其中所述第一隧道封装标头的目的地址对应于虚拟机监控程序；以及将所述封装的分组封装在第二隧道封装标头中，其中所述第二隧道封装标头的目的地址为所述IP地址。9.根据权利要求1所述的交换机，还包括可靠性模块，其被配置用于将所述交换机作为虚拟机的主控-冗余可靠性协议的主控转发器运行；其中所述虚拟机已经从耦接至所述第二互连交换机网络的主机迁移到耦接至所述第一互连交换机网络的主机。10.根据权利要求1所述的交换机，还包括转发模块，其被配置用于：识别具有互联结构标头的分组，其中所述互联结构标头的出口交换机标识符对应于所述第二互连交换机网络的成员交换机；以及将所述分组封装在第二隧道封装标头中，其中所述第二隧道封装标头的目的地址为所述IP地址。11.根据权利要求10所述的交换机，其中所述互联结构标头为以下的一种或多种：多链路透明互联(TRILL)标头，其中所述互联结构标头的入口交换机标识符和出口交换机标识符为TRILL路由桥(RBridge)标识符；以及IP标头，其中所述互联结构标头的源地址和目的地址为IP地址。12.一种交换机中使用的方法，包括：在第一互连交换机网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·萨巴，M·杜拉尼，M·谢克，P·P·约加乐卡，J·加亚拉曼，A·亚戴卡拉姆，
申请(专利权)人：博科通讯系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US