CN103814554B - 一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统 - Google Patents

一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统，发送端VTEP能够拦截发送端虚拟机发送的无目的地址的广播报文，并获取与发送端属于同一VxLAN网络中的接收端VTEP的IP地址列表，根据接收端VTEP的IP地址将广播报文封装为单播报文，以单播报文的形式将原始报文发送到同一VxLAN网络中的其他接收端VTEP，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。

Description

一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，特别是一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统。
背景技术
随着虚拟技术的广泛应用，数据中心网络中的VLAN(VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网)空间已经不能满足数据中心网络对虚拟局域网的需求，虚拟可扩展局域网(VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork，VXLAN)技术扩展网络虚拟化，用以得到足够数量的虚拟网络，来满足用户使用。
VxLAN通过在源虚拟机端使用隧道端口技术，在物理三层网络上构建虚拟化二层网络，在现有网络架构上创建大量的虚拟可扩展局域网，不同的虚拟可扩展局域网使用VNI(VXLANNetworkIdentifier，虚拟可扩展局域网网络标识符)进行标识，每个VNI最多可以包含4094个VLAN，扩展了虚拟局域网的数量。
现有的VxLAN通信方式是，每个虚拟机所属的隧道终端(VxLANTunnelEndpoint，VTEP)通过PIM(ProtocolIndependentMulticast，协议无关组播)组播方式，实现目的虚拟机的MAC地址和隧道终端IP地址的学习，源虚拟机的VTEP接收到报文后，构造因特网组管理协议(InternetGroupManagementProtocol，IGMP)报文，然后将该IGMP报文通过PIM组播方式发送至与目的VM对应的目的VTEP，若该目的VTEP接收到该IGMP报文，则该目的VTE2会对该IGMP报文进行解析，并将解析结果广播至与目的VTEP对应的目的VM中。由于隧道终端的PIM组播规格比较小，一般支持500-2000个组播组，并且有的隧道终端可能还不支持PIM组播，而VxLAN在标准上可以支持16M个VNI，故现有的VxLAN网络中，由于隧道终端组播组数量不足或者不支持组播，会导致创建的VNI数量受限，影响数据中心网络中创建虚拟局域网的数量，并且隧道终端在虚拟局域网中采用组播方式进行通信，需要使用较多的网络流量，网络资源占用较多。
发明内容
本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信。
第一方面，本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网的通信方法，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述方法包括：
发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
所述发送端VTEP确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端虚拟机广播所述单播报文。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述发送端VTEP向所述VxLAN集中控制器发送查询请求；
所述发送端VTEP接收所述VxLAN集中控制器返回的查询响应，所述查询响应携带所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址包括：
所述发送端VTEP向所述VxLAN集中控制器发送查询请求；
所述发送端VTEP接收所述VxLAN集中控制器返回的查询响应，所述查询响应携带所述VxLAN中的多个接收端VTEP的IP地址，所述多个接收端VTEP为所述VxLAN集中控制器根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出的。
结合第一方面或者第一方面的第一或二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述方法还包括：
所述发送端VTEP向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址。
结合第一方面或者第一方面的第一或二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述广播报文为DHCP广播报文，所述方法还包括：
所述发送端VTEP拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址，所述发送端VTEP向所述VxLAN的集中控制器上报所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址。
第二方面，本发明实施例提出了一种手势操作转换方法，虚拟可扩展局域网络的通信方法，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述方法包括：
所述VxLAN集中控制器接收发送端VTEP发送的查询请求，所述查询请求是所述发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文，并确定所述广播报文无目的地址之后向所述VxLAN集中控制器发送的，所述查询请求携带所述发送端VTEP所在的VxLAN的标识；
所述VxLAN集中控制器根据所述VxLAN的标识，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
所述VxLAN集中控制器向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址，以使得所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，还包括：
所述VxLAN集中控制器预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
相应地，所述VxLAN集中控制器根据所述VxLAN的标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，还包括：
所述VxLAN集中控制器确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
结合第二方面或者第二方面的第一或二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，还包括：
所述广播报文为免费ARP广播报文，所述方法还包括：
所述VxLAN集中控制器接收所述发送端VTEP上报的所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；
所述VxLAN集中控制器保存所述源IP地址和MAC地址。
结合第二方面或第二方面的第一或二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，还包括：
所述广播报文为DHCP广播报文，所述方法还包括：
所述VxLAN集中控制器接收所述发送端VTEP上报的DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和媒体接入控制MAC地址；
所述VxLAN集中控制器保存所述发送端虚拟机新分配的IP地址和MAC地址。
第三方面，本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网络的通信系统，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，每个VTEP与其所管辖的至少一个虚拟机组成所述VxLAN中的一个子网络；
发送端VTEP用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文，确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址，根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP；
所述VxLAN集中控制器用于接收所述发送端VTEP发送的查询请求，确定所述VxLAN中的所述接收端VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址；
所述接收端VTEP用于接收所述发送端VTEP发送的单播报文，向接收端虚拟机广播所述单播报文。
第四方面，本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网络的通信装置，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VTEP包括：
拦截单元，用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
确定单元，用于确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元，用于根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并分别发送所述单播报文到所述接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端虚拟机广播所述单播报文。
第五方面，本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网络的通信装置，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VxLAN集中控制器包括：
接收单元，用于接收发送端VTEP发送的查询请求，所述查询请求是所述发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文，并确定所述广播报文无目的地址之后向所述VxLAN集中控制器发送的，所述查询请求携带所述发送端VTEP所在的VxLAN的标识；
确定单元，用于根据所述VxLAN的标识，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元，用于向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址，以使得所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP。
本发明实施例提供的方法、装置和系统，发送端VTEP能够拦截发送端虚拟机发送的无目的地址的广播报文，并获取与发送端属于同一VxLAN网络中的接收端VTEP的IP地址列表，根据接收端VTEP的IP地址将广播报文封装为单播报文，以单播报文的形式将原始报文发送到同一VxLAN网络中的其他接收端VTEP，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例数据中心网络的组成图；
图2是根据本发明实施例提供的一种方法流程图；
图3是根据本发明实施例提供的又一种方法流程图；
图4是根据本发明实施例提供的又一种方法流程图；
图5是根据本发明实施例提供的一种虚拟可扩展局域网络的通信装置的组成图；
图6是根据本发明实施例提供的又一种虚拟可扩展局域网络的通信装置的组成图；
图7是根据本发明实施例提供的一种计算机的组成图。
具体实施方式
本发明实施例提出了一种虚拟可扩展局域网的通信方法、装置和系统，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。
如图1所示为本发明实施例提供的数据中心网络架构图，图1中物理服务器1-4和交换端点1(包含VTEP1)、交换端点2(包含VTEP2)和交换端点3(包含VTEP3)位于一个VxLAN网络，物理服务器2和3中分别包含了多台虚拟机，物理服务器2中抽象出虚拟机1、2和3，物理服务器3中抽象出虚拟机4、5和6，物理服务器4是一台动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP)服务器，用于为网络中的节点动态分配IP地址。交换设备1、物理服务器1和物理服务器2中的虚拟机构成所述VxLAN网络的一个子网络，交换设备2和物理服务器3中的虚拟机构成所述VxLAN网络的另一个子网络，交换设备3和物理服务器4构成所述VxLAN网络的另一个子网络。每个交换设备上的VTEP用于为其所属的VxLAN子网络中的各个主机节点提供封装以及解封装能力，并记录每个主机节点所属的VxLAN网络的标识。本实施例中，当VTEP所在子网络中的主机节点均为虚拟机时，每个VTEP管辖其所在子网络中的虚拟机。
本发明实施例中VxLAN网络中还设置有一VxLAN集中控制器，该集中控制器中保存VxLAN网络中各个主机节点(本发明实施例的主机节点可以是物理机，也可以是虚拟机)所在的虚拟可扩展局域网的标识VNI，各主机节点的地址与其对应的VTEP地址的对应关系，所述的地址可以是IP地址和/或媒体接入控制MAC地址。当主机节点启动时，各主机节点的MAC地址与其对应的VTEP的IP地址的对应关系会更新到VxLAN集中控制器上。当主机节点需要与其它主机节点通信时，主机节点所在交换设备通过查询VxLAN集中控制器，获得目的主机的MAC地址，以及目的主机所在交换设备的VTEP的IP和MAC地址，从而实现通信。进一步，VxLAN集中控制器还可以记录每个主机节点的IP地址与MAC地址的对应关系。
本发明实施例中，以主机节点为虚拟机的形式为例。
由于虚拟化场景中，虚拟机会经常动态迁移，如果跨二层迁移，需要修改虚拟机的IP地址。虚拟机IP地址的动态变化，会产生一些无目的地址的广播报文，例如DHCP广播报文，用于请求发生了迁移的DHCP服务器为发生了迁移的虚拟机分配新的IP地址，或者免费地址解析协议(AddressResolutionProtocol，APR)广播报文，用于通知同一VxLAN网络中的其他主机节点本端改变后的地址。对于此类无目的地址的广播报文，如果按照现有技术采用组播的方式进行发送，会遇到隧道终端组播组数量不足或者不支持组播的问题，本发明实施例能够将无目的地址的广播报文转换为单播报文进行转发。
结合图1所示系统，如图2所示，本发明实施例所提供的虚拟可扩展局域网络的通信方法包括：
S201：发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
具体地，当虚拟机1发送无目的地址的广播报文后，所述虚拟机1所在子网络的VTEP1接收到所述广播报文之后，不再采用组播方式发送所述广播报文。
S202：所述发送端VTEP确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
具体地，VTEP1向VxLAN集中控制器发送查询请求，所述查询请求携带所述虚拟机1所在的VxLAN网络的标识VNI，VxLAN集中控制器根据所述VNI，获取所述VxLAN网络中的接收端VTEP的IP地址列表，并将所述接收端VTEP的IP地址列表返回给所述VTEP1。
优选地，所述VxLAN控制器可以确定VxLAN网络中的多个接收端VTEP的IP地址列表，并将所述多个接收端VTEP的IP地址列表返回给所述VTEP1
优选地，所述VxLAN网络中的多个接收端VTEP可以比较灵活，例如可以是所述VxLAN网络中的所有的VTEP，或者是集中控制器中记录的VTEP，或者是集中控制器确定的当前处于激活状态的VTEP，或者是集中控制器根据预设选择策略确定的位置与源虚拟机所在的VTEP接近的VTEP等等，或者是根据广播报文的类型筛选的VTEP。
S203：所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述多个单播报文到接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端广播接收到的单播报文。
优选地，若返回多个接收端VTEP的地址，所述发送端VTEP根据所述多个接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为多个单播报文，并分别发送所述多个单播报文到每个接收端VTEP，以使得所述每个接收端VTEP向接收端广播接收到的单播报文。
具体地，VTEP1将所述广播报文的内容和每个接收端VTEP的IP地址封装为一个单播报文，每个单播报文对应一个接收端VTEP，并分别向每个接收端VTEP发送每个接收端VTEP地址对应的所述单播报文，每个接收端VTEP接收到所述单播报文后，会向其所在的子网络中的各主机节点广播所述单播报文。
本发明实施例中，发送端VTEP能够拦截发送端虚拟机发送的无目的地址的广播报文，并获取与发送端属于同一VxLAN网络中的接收端VTEP的IP地址列表，根据接收端VTEP的IP地址将广播报文封装为单播报文，以单播报文的形式将原始报文发送到同一VxLAN网络中的其他接收端VTEP，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。
另外，当所述集中控制器返回的多个接收端VTEP的IP地址列表为所述VxLAN网络中所有VTEP的IP地址列表时，可以保证发送的应该接收广播报文的接收端，保证收发的准确性。当所述VxLAN集中控制器进一步对所述广播报文进行解析，并根据解析结果和一定的预设选择策略选择多个接收端VTEP时，例如根据位置信息、激活信息、广播报文的类型等进行选择接收端VTEP，保证了广播变更为单播后，有目的的进行单播发送，避免了资源的浪费。
如图3所示，所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文，当虚拟机1发生迁移后，虚拟机1发起DHCP广播报文，以请求网络中的DHCP服务器为其分配新的IP地址，本发明实施例所提供的虚拟可扩展局域网络的通信方法包括：
S300：在VxLAN集中控制器中预先配置VxLAN网络对应的VTEP；
具体地，在VxLAN集中控制器中预先预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系。
S301：虚拟机1发起DHCP广播报文，接收端VTEP1拦截该DHCP广播报文，所述DHCP广播报文不包含目的IP地址；
具体地，当虚拟机1发送无目的地址的广播报文后，所述虚拟机1所在子网络的VTEP1接收到所述广播报文之后，不再采用组播方式发送所述广播报文，本发明实施例称之为“拦截广播报文”。
S302：发送端VTEP1确定所述DHCP广播请求报文是否包含目的IP地址，如果所述DHCP广播请求报文不包含所述目的IP地址，从VxLAN集中控制器获取所述虚拟机1所在的虚拟可扩展局域网络中的接收端VTEP的IP地址，即DHCP服务器所在子网络的VTEP3；
具体地，发送端VTEP1向VxLAN集中控制器发送查询请求，所述查询请求携带所述虚拟机1所在的VxLAN网络的标识VNI，VxLAN集中控制器根据所述VNI，查询预先配置的对应关系，获取所述对应关系中保存的所述VxLAN网络中的所有的VTEP的IP地址列表。
VxLAN集中控制器可以将所述对应关系中配置的所有的VTEP的IP地址列表都返回给VTEP1；VxLAN集中控制器还可以进一步分析所述发送端VTEP1的位置信息(例如分析VTEP1的IP地址)，确定与所述发送端VTEP1位置接近的接收端VTEP，并将确定的与所述发送端VTEP1位置接近的接收端VTEP的IP地址列表返回给发送端VTEP1；VxLAN集中控制器还可以进一步分析所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型进一步筛选获得接收端VTEP，并将筛选得到的接收端VTEP的IP地址列表返回给所述发送端VTEP1，在本实施例中，VxLAN集中控制器分析所述DHCP广播报文请求，筛选得到管辖所述VxLAN网络中的DHCP服务器的接收端VTEP3，并将筛选得到的接收端VTEP3的IP地址返回给VTEP1。
S303：发送端VTEP1根据所述DHCP服务器所在的VTEP3的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述DHCP服务器所在的VTEP3。
S304：DHCP服务器所在的VTEP3将所述DHCP报文请求转发给所述DHCP服务器，DHCP服务器所在的接收端VTEP接收DHCP报文响应消息，所述DHCP报文响应消息携带所述DHCP服务器为发送端虚拟机新分配的IP地址以及所述发送端虚拟机的MAC地址，并将接收到的DHCP报文响应消息转发给VTEP1。
S305：发送端VTEP1接收DHCP服务器发送的DHCP报文响应消息，所述DHCP报文响应消息中携带的DHCP服务器分配的发送端虚拟机的IP地址和MAC地址。
S306：发送端VTEP1拦截所述DHCP报文响应消息，并将所述发送端虚拟机的IP地址和MAC地址上报给VxLAN集中控制器，以使得VxLAN集中控制器对所述发送端虚拟机的IP地址和MAC地址进行保存。
S307：发送端VTEP1向虚拟机1返回DHCP报文响应消息，以告知所述虚拟机1新分配的IP地址。
本发明实施例中，发送端VTEP1能够拦截发送端虚拟机发送的无目的地址的DHCP广播报文请求，并获取与发送端属于同一VxLAN网络中的接收端VTEP的IP地址，根据接收端VTEP的IP地址将广播报文封装为单播报文，以单播报文的形式将原始报文发送到管辖DHCP服务器的接收端VTEP，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。进一步，本实施例中，发送端VTEP1还可以拦截DHCP报文响应消息，并将所述报文响应消息携带的发送端虚拟机的IP地址和MAC地址上报给VxLAN集中控制器进行保存，使得VxLAN集中控制器保存了更新的信息，保证信息的准确性并保障了后续通信的高效进行。
如图4所示，所述广播报文为免费ARP广播报文，当虚拟机1发生迁移后，虚拟机1发起DHCP广播报文并获取了新的IP地址，虚拟机1发起免费ARP报文，所述免费ARP报文中携带虚拟机1的MAC地址与新分配的IP地址以通知其他主机节点，本发明实施例所提供的虚拟可扩展局域网络的通信方法包括：
S400：在VxLAN集中控制器中预先为VxLAN网络配置其对应的VTEP；
具体地，在VxLAN集中控制器中预先配置VxLAN网络的VNI标识与该VxLAN网络中配置的VTEP的IP地址的对应关系。
S401：发送端虚拟机1发起免费ARP广播报文，发送端VTEP1拦截该免费ARP广播报文，所述免费ARP广播报文包含源IP地址和源MAC地址，但不包含目的IP地址；
具体地，当发送端虚拟机1发送无目的地址的广播请求报文后，所述发送端虚拟机1所在子网络的VTEP1接收到所述广播请求报文之后，不再采用组播方式发送所述广播请求报文，本发明实施例称之为“拦截广播报文”。
S402：发送端VTEP1确定所述免费ARP广播报文包含源地址但不目的地址，将所述源IP地址和源MAC地址上报给所述VxLAN集中控制器；
具体地，发送端VTEP1将所述源IP地址和源MAC地址上报给所述VxLAN集中控制器，以使得所述VxLAN集中控制器建立所述所述源IP地址和源MAC地址的对应关系，并保存所述对应关系。
S403：发送端VTEP1从VxLAN集中控制器获取所述虚拟机1所在的虚拟可扩展局域网络中的多个VTEP的IP地址；
具体地，发送端VTEP1向VxLAN集中控制器发送查询请求，所述查询请求携带所述发送端虚拟机1所在的VxLAN网络的标识VNI，VxLAN集中控制器根据所述VNI，查询预先配置的对应关系，获取所述对应关系中保存的所述VxLAN网络中的已经配置的VTEP的IP地址列表。本实施例中VxLAN集中控制器可以将所述对应关系中配置的所有的VTEP的IP地址列表都返回给发送端VTEP1。
S404：发送端VTEP1将所述免费ARP广播报文封装为单播报文，并分别向所述多个接收端VTEP中的每个接收端VTEP发送所述单播报文。
具体地，VTEP1将所述免费ARP广播报文的内容和每个接收端VTEP的IP地址封装为一个单播报文，每个单播报文对应一个接收端VTEP，并分别向每个接收端VTEP发送每个接收端VTEP地址对应的所述单播报文，每个接收端VTEP接收到所述单播报文后，会向其所在的子网络中的各主机节点广播所述单播报文。
S405：所述每个接收端VTEP中将所述单播报文广播发送给自身管辖的虚拟机，以通知自身管辖的虚拟机所述虚拟机1的新的IP地址和MAC地址。
本发明实施例中，发送端VTEP1能够拦截虚拟机发送的无目的地址的免费ARP广播报文，并获取与发送端属于同一VxLAN网络中的所有VTEP的IP地址，根据VTEP的IP地址将广播报文封装为单播报文，以单播报文的形式将原始报文发送到所有的VTEP，能够避免VxLAN网络中VTEP之间采用组播方式进行通信，从而使得VxLAN网络的构建不再依赖于隧道终端的组播组数量或者能力，扩展了VxLAN网络的应用。进一步，本实施例中，发送端VTEP1还可以将所述免费ARP广播报文携带的虚拟机1的IP地址和MAC地址上报给VxLAN集中控制器，使得VxLAN集中控制器可以获取最新的虚拟机的IP地址和MAC地址的对应关系并进行保存，保证VxLAN集中控制器信息的准确性，使得后续流程不受到影响，保证通信效率。
如图5所示，本发明实施例提供的一种虚拟可扩展局域网络的VTEP，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VTEP50包括：
拦截单元501，用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
确定单元503，用于确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元505，用于根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端广播接收到的单播报文。
当所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述发送单元505还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址。
当所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文，所述拦截单元501还用于拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址；所述发送单元505还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述拦截单元获取的所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址。
如图6所示，本发明实施例提供的一种虚拟可扩展局域网络的VxLAN集中控制器，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VxLAN集中控制器60包括：
接收单元601，用于接收发送端VTEP发送的查询请求，所述查询请求是所述发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文，并确定所述广播报文无目的地址之后向所述VxLAN集中控制器发送的，所述查询请求携带所述发送端VTEP所在的VxLAN的标识；
确定单元603，用于根据所述VxLAN的标识，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元605，用于向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址，以使得所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP。
所述VxLAN集中控制器还包括配置单元607，用于预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
则，所述确定单元603具体用于根据所述发送端虚拟机所在的VxLAN标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址；所述发送单元605具体用于向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
优选地，所述确定单元603还用于确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
进一步，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述接收单元601还用于接收并保存所述发送端VTEP上报的所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；或者，
所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文，所述接收单元601还用于接收并保存所述发送端VTEP上报的DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和媒体接入控制MAC地址。
结合图1，本发明实施例提供一种虚拟可扩展局域网络的通信系统，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，每个VTEP与其所管辖的至少一个虚拟机组成所述VxLAN中的一个子网络；
发送端VTEP用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文，确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址，根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP；
所述VxLAN集中控制器用于接收所述发送端VTEP发送的查询请求，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址；
所述接收端VTEP用于接收所述发送端VTEP发送的单播报文，向接收端广播接收到的所述单播报文。
进一步，所述VxLAN集中控制器还用于预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
则，所述VxLAN集中控制器具体用于根据所述发送端虚拟机所在的VxLAN标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
进一步，所述VxLAN集中控制器还用于确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
优选地，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述发送端VTEP还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；所述VxLAN集中控制器用于接收并保存所述所述源IP地址和MAC地址。
优选地，所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文；所述发送端VTEP还用于拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址，向所述VxLAN的集中控制器上报所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址；所述VxLAN集中控制器还用于接收并保存所述发送端虚拟机新分配的IP地址和MAC地址。
如图7，为本发明实施例的计算机的结构组成示意图。本发明实施例的计算机可包括：
处理器701、存储器702、系统总线704和通信接口705。CPU701、存储器702和通信接口705之间通过系统总线704连接并完成相互间的通信。
处理器701可能为单核或多核中央处理单元，或者为特定集合成电路，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集合成电路。
存储器702可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
存储器702用于计算机执行指令703。具体的，计算机执行指令703中可以包括程序代码。
当计算机运行时，处理器701运行计算机执行指令703，可以执行本发明实施例任意一个实施例所提供的方法。
本领域普通技术人员将会理解，本发明的各个方面、或各个方面的可能实现方式可以被具体实施为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件等等)，或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为“电路”、“模块”或者“系统”。此外，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者快闪存储器)、光纤、便携式只读存储器(CD-ROM)。
计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为单独的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中各块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的两个步骤、或两个块实际上可能被大致同时执行，或者这些块有时候可能被以相反顺序执行。

Claims (23)

1.一种虚拟可扩展局域网络的通信方法，其特征在于，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述方法包括：
发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
所述发送端VTEP确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端虚拟机广播所述单播报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址包括：
所述发送端VTEP向所述VxLAN集中控制器发送查询请求；
所述发送端VTEP接收所述VxLAN集中控制器返回的查询响应，所述查询响应携带所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端VTEP从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址包括：
所述发送端VTEP向所述VxLAN集中控制器发送查询请求；
所述发送端VTEP接收所述VxLAN集中控制器返回的查询响应，所述查询响应携带所述VxLAN中的多个接收端VTEP的IP地址，所述多个接收端VTEP为所述VxLAN集中控制器根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出的。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述方法还包括：
所述发送端VTEP向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述广播报文为动态主机配置协议DHCP广播报文，所述方法还包括：
所述发送端VTEP拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址，所述发送端VTEP向所述VxLAN的集中控制器上报所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址。
6.一种虚拟可扩展局域网络的通信方法，其特征在于，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述方法包括：
所述VxLAN集中控制器接收发送端VTEP发送的查询请求，所述查询请求是所述发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文，并确定所述广播报文无目的地址之后向所述VxLAN集中控制器发送的，所述查询请求携带所述发送端VTEP所在的VxLAN的标识；
所述VxLAN集中控制器根据所述VxLAN的标识，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
所述VxLAN集中控制器向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址，以使得所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
所述VxLAN集中控制器预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
相应地，所述VxLAN集中控制器根据所述VxLAN的标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址之后，还包括：
所述VxLAN集中控制器确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述方法还包括：
所述VxLAN集中控制器接收所述发送端VTEP上报的所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；
所述VxLAN集中控制器保存所述源IP地址和MAC地址。
10.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP广播报文，所述方法还包括：
所述VxLAN集中控制器接收所述发送端VTEP上报的DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和媒体接入控制MAC地址；
所述VxLAN集中控制器保存所述发送端虚拟机新分配的IP地址和MAC地址。
11.一种虚拟可扩展局域网络的通信系统，其特征在于，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，每个VTEP与其所管辖的至少一个虚拟机组成所述VxLAN中的一个子网络；
发送端VTEP用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文，确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址，根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP；
所述VxLAN集中控制器用于接收所述发送端VTEP发送的查询请求，确定所述VxLAN中的所述接收端VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址；
所述接收端VTEP用于接收所述发送端VTEP发送的单播报文，向接收端虚拟机广播所述单播报文。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述VxLAN集中控制器还用于预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
则，所述VxLAN集中控制器具体用于根据所述发送端虚拟机所在的VxLAN标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址，向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述VxLAN集中控制器还用于确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
14.根据权利要求11-13任一项所述的系统，其特征在于，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文；
所述发送端VTEP还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；
所述VxLAN集中控制器用于接收并保存所述所述源IP地址和MAC地址。
15.根据权利要求11-13任一项所述的系统，其特征在于，所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文；
所述发送端VTEP还用于拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址，向所述VxLAN的集中控制器上报所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址；
所述VxLAN集中控制器还用于接收并保存所述发送端虚拟机新分配的IP地址和MAC地址。
16.一种虚拟可扩展局域网络的通信装置，其特征在于，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VTEP包括：
拦截单元，用于拦截发送端虚拟机发送的广播报文；
确定单元，用于确定所述广播报文是否无目的地址，如果确定所述广播报文无目的地址，从所述VxLAN集中控制器获取所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元，用于根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并分别发送所述单播报文到所述接收端VTEP，以使得所述接收端VTEP向接收端虚拟机广播所述单播报文。
17.根据权利要求16所述的通信装置，其特征在于，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文；
所述发送单元还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址。
18.根据权利要求17所述的通信装置，其特征在于，所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文；
所述拦截单元还用于拦截DHCP服务器对所述单播报文发送的响应报文，所述响应报文携带所述DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和MAC地址；
所述发送单元还用于向所述VxLAN的集中控制器上报所述拦截单元获取的所述发送端虚拟机新分配的所述IP地址和MAC地址。
19.一种虚拟可扩展局域网络的通信装置，其特征在于，所述虚拟可扩展局域网络VxLAN包括VxLAN集中控制器和多个隧道终端VTEP，所述VxLAN集中控制器包括：
接收单元，用于接收发送端VTEP发送的查询请求，所述查询请求是所述发送端VTEP拦截发送端虚拟机发送的广播报文，并确定所述广播报文无目的地址之后向所述VxLAN集中控制器发送的，所述查询请求携带所述发送端VTEP所在的VxLAN的标识；
确定单元，用于根据所述VxLAN的标识，确定所述VxLAN中的接收端VTEP的IP地址；
发送单元，用于向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述接收端VTEP的IP地址，以使得所述发送端VTEP根据所述接收端VTEP的IP地址，将所述广播报文封装为单播报文，并发送所述单播报文到所述接收端VTEP。
20.根据权利要求19所述的通信装置，其特征在于，所述VxLAN集中控制器还包括配置单元，用于预先配置所述VxLAN网络的标识与所述VxLAN网络中所有的VTEP的IP地址的对应关系；
则，所述确定单元具体用于根据所述发送端虚拟机所在的VxLAN标识查询所述对应关系，确定所述VxLAN中的所有的VTEP的IP地址；
所述发送单元具体用于向所述发送端VTEP发送查询响应，所述查询响应携带所述所有的VTEP的IP地址。
21.根据权利要求20所述的通信装置，其特征在于，所述确定单元还用于确定所述广播报文的类型，根据所述广播报文的类型或发送端VTEP的位置信息从所述VxLAN中的所有的VTEP中筛选出多个接收端VTEP。
22.根据权利要求19-21任一项所述的通信装置，其特征在于，所述广播报文为免费地址解析协议ARP广播报文，所述接收单元还用于接收并保存所述发送端VTEP上报的所述免费ARP广播报文携带的源IP地址和源媒体接入控制MAC地址；或者，
所述广播报文为动态主机配置协议广播DHCP报文，所述接收单元还用于接收并保存所述发送端VTEP上报的DHCP服务器为所述发送端虚拟机分配的IP地址和媒体接入控制MAC地址。
23.一种计算机，其特征在于，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；
所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述计算机运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述计算机执行如权利要求1-10任意一项所述的方法。
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