从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发方法和设备技术

本申请提供了从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发方法和设备。本发明专利技术中，网关VXLAN交换机的网板不再使用仅具有报文转发功能的网片，而是使用具有转发功能和表项功能的芯片比如与接口板相同的交换芯片。通过本发明专利技术中，网关VXLAN交换机实现VXLAN的三层网关功能，以实现从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发，且整个过程只是在网关VXLAN交换机内部执行，没有浪费任何带宽资源，做到了组播数据报文线速转发的。

Method and apparatus for forwarding multicast data packets from VLAN to VXLAN

The present invention provides multicast data packet forwarding method and equipment from VLAN to VXLAN. In the invention, the network board of the gateway VXLAN switch no longer uses the net only with the function of message forwarding, but uses the chip with the function of forwarding and table function, for example, the same as the interface board. According to the invention, the three layer gateway gateway VXLAN switch VXLAN implementation, to realize multicast packet forwarding from VLAN to VXLAN, and the whole process is executed in the internal gateway VXLAN switch, without any waste of bandwidth resources, achieve multicast packet forwarding speed.

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及网络通信技术，特别涉及从虚拟局域网(VLAN：Virtual Local Access Network)至虚拟可扩展局域网(VXLAN：Virtual eXtensible Local Access Network)的组播数据报文转发方法和设备。
技术介绍
目前，网关节点的硬件交换芯片即使支持三层组播转发，硬件交换芯片的转发逻辑也不允许三层组播转发，只能进行二层组播转发。比如，图1所示的组网，PC发送的组播数据报文在非网关节点进行VXLAN封装到达网关节点后，网关节点对组播数据报文进行VXLAN解封装，发现组播数据报文的目的MAC地址是组播MAC地址，且组播数据报文的目的IP地址是组播IP地址，按照正常的处理方式，网关节点会对VXLAN解封装后的组播数据报文进行三层组播复制转发，但限于网关节点上硬件交换芯片的转发逻辑，即使网关节点的硬件交换芯片支持三层组播转发，也不能实现三层组播转发，只能对VXLAN解封装后的组播数据报文进行二层转发。因此，在VXLAN交换机上实现VXLAN的三层网关功能以实现跨从VLAN至VXLAN的三层组播数据报文转发是当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发方法和设备，用于在在作为网关的VXLAN交换机上实现VXLAN的三层网关功能，以实现从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发。本申请提供的技术方案包括：一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VXLAN的组播数据报文转发方法，该方法包括：VXLAN交换机的接口板接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在所述三层组播组表项中存在的至少一个组播组成员端口为第一虚拟端口时，将通过所述组播组成员端口发送的组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板；所述VXLAN交换机的网板接收接口板发送的组播数据报文，确定接收的组播数据报文由本网板进行三层组播转发，则在本地三层组播组表中找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在找到的三层组播组表项中的组播组成员端口为VXLAN隧道口时，将接收的组播数据报文的源MAC地址的修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板；所述VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板接收网板发送的组播数据报文，对接收的组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VXLAN的组播数据报文转发设备，包括：接口板处理单元，处于所述VXLAN交换机的接口板，用于接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在所述三层组播组表项中存在的至少一个组播组成员端口为第一虚拟端口时，将所述组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板；以及，接收网板发送的组播数据报文，对接收的组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发；网板处理单元，处于所述VXLAN交换机的网板，用于接收接口板发送
的组播数据报文，确定接收的组播数据报文由本网板进行三层组播转发，则在本地三层组播组表中找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在找到的三层组播组表项中的组播组成员端口为VXLAN隧道口时，将接收的组播数据报文的源MAC地址的修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板。由以上技术方案可以看出，本专利技术中，作为网关的VXLAN交换机通过接口板接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在所述三层组播组表项中存在的至少一个组播组成员端口为第一虚拟端口时，将所述组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板，在网板本地的三层组播组表中找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在找到的三层组播组表项中的组播组成员端口为VXLAN隧道口时，将通过所述组播组成员端口发送的组播数据报文的源MAC地址的修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板以由接口板对组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发，即通过作为网关的VXLAN交换机实现了VXLAN的三层网关功能，实现从VLAN至VXLAN的组播数据报文转发，且整个过程只是在作为网关的VXLAN交换机内部执行，没有浪费任何带宽资源，做到了组播数据报文线速转发的。附图说明图1为现有跨网络转发的应用组网图；图2为本专利技术提供的方法流程图；图3为本专利技术提供的实施例应用图；图4为本专利技术提供的设备结构图；图5为本专利技术提供的图4所示设备的硬件结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。一般的框式交换机由主控板(main board)、接口板(I/O board)、网板(fabric board)组成。主控板为用于实现协议栈计算、转发表项下发及控制、设备管理的单板。接口板为用于实现数据报文转发(包括内部转发和外部转发)的单板。网板为用于实现数据报文及控制报文在设备内部跨板、跨芯片转发的单板。其中，网板上的芯片只具有报文转发功能，用于在不同接口板之间中转报文。VXLAN交换机的结构与现有框式交换机的结构一样，由主控板、接口板、网板组成。在通常的应用中，接口板的个数大于1。在VXLAN应用中，VXLAN交换机的网板与现有框式交换机的网板一样设置，网板上的芯片只具有报文转发功能，仅负责在不同接口板之间中转报文。本专利技术中，为了实现VXLAN的三层网关功能，可选择其中一个VXLAN交换机作为网关，对作为网关的VXLAN交换机(简称网关VXLAN交换机)进行改进，而对不作为网关的VXLAN交换机，可不作任何改进，仍按照现有的结构执行。其中，对网关VXLAN交换机进行的改进包括：网关VXLAN交换机的网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，这里的表项功能至少包含接收并保存主控板下发的表项、表项查找等功能。优选地，作为一种较佳实施例，这里网板采用的芯片可以为网关VXLAN交换机的接口板所采用的交换芯片。当网关VXLAN交换机的网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，这样，进入VXLAN交换机的组播数据报文可以通过VXLAN交换机的接口板
和网板相互合作完成三层转发。下面通过图2对本专利技术提供的方法进行描述：参见图2，图2为本专利技术提供的方法流程图。该方法应用于网关VXLAN交换机。如上所述，网关VXLAN交换机的网板不再采用仅具有报文转发功能的芯片，而是采用具有转发功能和表项功能的芯片比如与接口板相同的交换芯片。基于此，如图2所示，该流程可包括以下步骤：步骤201，网关VXLAN交换机的接口板接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VXLAN的组播数据报文转发方法，其特征在于，该方法包括：VXLAN交换机的接口板接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在所述三层组播组表项中存在的至少一个组播组成员端口为第一虚拟端口时，将所述组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板；所述VXLAN交换机的网板接收接口板发送的组播数据报文，确定接收的组播数据报文由本网板进行三层组播转发，则在本地三层组播组表中找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在找到的三层组播组表项中的组播组成员端口为VXLAN隧道口时，将通过所述组播组成员端口发送的组播数据报文的源MAC地址的修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板；所述VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板接收网板发送的组播数据报文，对接收的组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。

【技术特征摘要】
1.一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VXLAN的组播数据报文转发方法，其特征在于，该方法包括：VXLAN交换机的接口板接收外部来自VLAN的组播数据报文，在本地的三层组播表中查找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在所述三层组播组表项中存在的至少一个组播组成员端口为第一虚拟端口时，将所述组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板；所述VXLAN交换机的网板接收接口板发送的组播数据报文，确定接收的组播数据报文由本网板进行三层组播转发，则在本地三层组播组表中找到与组播数据报文的目的IP地址和目的MAC地址匹配的三层组播组表项，在找到的三层组播组表项中的组播组成员端口为VXLAN隧道口时，将通过所述组播组成员端口发送的组播数据报文的源MAC地址的修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板；所述VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板接收网板发送的组播数据报文，对接收的组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将组播数据报文发送至所述VXLAN交换机的网板包括：对组播数据报文进行第一内部封装，第一内部封装包含：第一目的芯片标识mod和第一目的端口标识port，第一目的mod为第一虚拟芯片的标识，第一目的port为第一虚拟端口的标识；在本接口板仅连接一个网板时，通过本接口板连接网板的互连口发送第一内部封装的组播数据报文；在本接口板连接多个网板时，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的组播数据报文。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定接收的组播数据
\t报文由本网板进行三层组播转发包括：从接收的组播数据报文的第一内部封装头中确定出第一目的mod和第一目的port；如果确定出的第一目的mod为第一虚拟芯片的标识，第一目的port为第一虚拟端口的标识，则对组播数据报文的第一内部封装进行解封装，如果解封装后的组播数据报文的目的MAC地址为组播MAC地址、目的IP地址为组播IP地址，则确定接收的组播数据报文由本网板进行三层组播转发。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将修改后的组播数据报文发送至VXLAN交换机上与所述组播组成员端口相关联的接口板包括：依据所述组播组成员端口确定目标出端口，选择所述目标出端口所在的接口板为与所述组播组成员端口相关联的接口板；对修改后的组播数据报文进行第二内部封装，将第二内部封装的报文发送至所述目标出端口所在的接口板；第二内部封装包含：所述组播组成员端口对应的VXLAN隧道封装表项索引和虚拟转发实例VFI；所述对接收的组播数据报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发包括：从组播数据报文的第二内部封装头中确定出VXLAN隧道封装表项索引和VFI并对组播数据报文的第二内部封装进行解封装，依据所述VXLAN隧道封装表项索引在本地找到对应的VXLAN隧道封装表项，从预先设置的VFI和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VFI具有映射关系的VNID，利用所述VXLAN隧道封装表项和找到的VNID对组播数据报文进行VXLAN封装并通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，依据所述组播组成员端口确定目标出端口包括：在本地找到与所述组播组成员端口相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项；在所述下一跳表项中仅有一个下一跳时，确定所述下一跳表项中所述下一跳为目标下一跳，在所述下一跳表项中有两个以上下一跳时，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳确定为目标下一跳；在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为单一的物理端口时，确定所述单一的物理端口为目标出端口；在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口，确定所述聚合端口中一个物理端口为所述目标出端口。6.一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VX...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33