CN104023095A - 一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法，该方法包括：ED在接收到ARP请求报文时，在VF表中对应端口类型为EVI-LINK口之外的虚拟网关MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文。基于同样的发明构思，本发明还提出一种设备，能够减少对城域网的带宽占用，并且不会造成额外压力。

Description

一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法和设备。

背景技术

以太网虚拟化互联(Ethernet Virtualization Interconnection，EVI)是一种先进的"MAC in IP"技术，用于实现基于IP核心网的二层虚拟专用网络(Layer2Virtual Private Network，L2VPN)技术。EVI只是在站点的边缘设备上维护路由和转发信息，而无需改变站点内部和核心网络。EVI整体网络由核心网络、站点网络、交叠网络组成。

EVI技术是一种大二层技术，实际应用中二层网络要进行三层转发时，需要通过网关才能进行流量的转发。因为EVI站点的边缘设备是通过外部三层网络连接的，所以网关一般也设置在EVI站点的边缘设备(Edge Device，ED)上。

目前实现时，各ED作为网关设备在响应地址解析协议(ARP)请求报文时，对ARP请求报文的源MAC地址进行哈希运算，决定响应哪台ED的虚拟网关媒质访问控制(MAC)地址。

由于哈希运算无法预测该ARP请求报文的源MAC地址属于哪个EVI站点，通过虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)负载分担后，可能将一个站点，如A站点，的虚拟网关MAC地址响应给另外一个站点，如B站点，的服务器，因此，一个站点(B站点)的服务器的流量还需要发送给另外一个站点(A站点)，由另外一个站点(站点A)进行三层转发，占用城域网的带宽，给城域网带来了额外的压力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法和设备，能够减少对城域网的带宽占用，并且不会造成额外压力。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种虚拟网关媒质访问控制MAC地址响应方法，所述方法包括：

边缘设备ED在接收到地址解析协议ARP请求报文时，在虚拟转发器VF表中对应端口类型为以太网虚拟化互联链路EVI-LINK口之外的虚拟网关MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文；

其中，所述VF表包括：虚拟网关MAC地址和端口类型，该端口类型用于标识该虚拟网关MAC地址的来源。

一种设备，可应用为以太网虚拟化互联EVI组网中的边缘设备ED，该设备包括：接收单元、处理单元和发送单元；

所述接收单元，用于接收地址解析协议ARP请求报文；

所述处理单元，用于在所述接收单元接收到ARP请求报文时，在虚拟转发器VF表中对应端口类型为以太网虚拟化互联链路EVI-LINK口之外的虚拟网关媒质访问控制MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址；其中，所述VF表包括：虚拟网关MAC地址和端口类型，该端口类型用于标识该虚拟网关MAC地址的来源；

所述发送单元，用于将所述处理单元选择的虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文。

综上所述，本发明通过ED在接收到ARP请求报文时，根据VF表中的端口类型和MAC状态，通过负载分担方式选择一个虚拟网关MAC地址进行ARP响应，能够避免对一个站点内的服务器响应了其他站点的虚拟网关MAC地址，从而能够减少对城域网的带宽占用，并且不会造成额外压力。

附图说明

图1为本发明实施例中EVI组网示意图；

图2为本发明具体实施例中进行ARP响应流程示意图；

图3为本发明具体实施例中应用于上述技术的设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

本发明实施例中提出一种虚拟网关媒质访问控制地址响应方法，ED在接收到ARP请求报文时，根据虚拟转发器(Virtual Forwarder，VF)表中的端口类型和MAC状态，通过负载分担方式选择一个虚拟网关MAC地址进行ARP响应，能够避免对一个站点内的服务器响应了其他站点的虚拟网关MAC地址，从而能够减少对城域网的带宽占用，并且不会造成额外压力。

将属于同一EVI实例内的各EVI站点ED配置为同一备份组的虚拟路由器冗余扩展协议(Virtual Router Redundancy Protocol Extand，VRRPE)网关设备。

参见图1，图1为本发明实施例中EVI组网示意图。图1中以ED1、ED2和ED3属于同一EVI实例1，构成一个大二层网络，需要进行三层转发，即需要与服务器M通信时，ED1、ED2和ED3作为VRRPE网关设备为例。

将ED1、ED2和ED3上分别配置为备份组1的VRRPE网关设备。

各ED通过EVI-LINK口和ETH口收发VRRP通告报文，与站点间和站点内的ED进行Master设备选举。

以ED1为例，ED1通过EVI-LINK口1向站点间ED3发送VRRP通告报文，通过ETH口1向站点内ED2发送VRRP通告报文；并且通过EVI-LINK口1接收站点间ED3发送的VRRP通告报文，通过ETH口1接收站点内ED2发送的VRRP通告报文。

ED1、ED2和ED3之间通过收发VRRP通告报文进行Master设备选举，假设ED1的优先级最大，选举为Master设备，则ED2和ED3为Backup设备。

一、各ED上生成VF表的过程，具体如下：

站点间和站点内的Backup设备发送Request报文向Master设备请求为其分配的虚拟网关MAC地址，Master设备通过Reply报文给Backup设备发送其分配的虚拟网关MAC地址。

各ED生成Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的VF表项时，端口类型为null，MAC状态为AVF，MAC优先级为255。

仍然以图1为例，ED2和ED3向ED1发送请求报文，请求ED1为其分配虚拟网关MAC地址，即作为网关设备的MAC地址。

ED1为本设备，以及ED2和ED3分别分配虚MAC地址，依次为000f-e2ff-0041、000f-e2ff-0042和000f-e2ff-0043；并通过Reply报文响应给ED2和ED3。

ED2和ED3接收到Reply报文时，获取ED1为其分配的虚拟网关MAC地址，在本地生成备份组1的VF表项，以ED2为例，具体包括：设备标识(VF2)、虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0042)、MAC优先级(255)、MAC状态(AVF)和端口类型(null)，null标识该虚拟网关MAC地址的来源为Master设备分配给本ED的。

各ED以获取到的虚拟网关MAC地址作为源MAC地址向站点内和站点间的ED发送管理报文。

各ED根据接收到的管理报文，生成VF表项，本发明具体实现时，VF表项中增加了端口类型，并且MAC优先级的确定方法也不同现有实现，具体VF表项生成方法如下：

ED在向站点间ED发送管理报文时，只会携带端口类型为null和ETH口，且处于AVF状态的虚拟网关MAC地址，即不会携带端口类型为EVI-LINK口，以及处于LVF状态的虚拟网关MAC地址。

如ED3在向ED1和ED2发送管理报文时，只会携带自身的虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0043)，由于虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0041和MAC000f-e2ff-0042)对应的端口均为EVI-LINK口，因此，不会携带这两个虚拟网关MAC地址。

ED2向ED3发送管理报文时，只会携带虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0042)。

ED在向站点内ED发送管理报文时，只会携带处于AVF状态的虚拟网关MAC地址。

(1)、如果管理报文是从ETH口收到的，确定发送该管理报文的ED与本ED处于同一站点内设备，则确定该管理报文携带的虚拟MAC地址是否在本地已生成VF表项，如果是，若已生成的VF表项对应的端口类型为EVI-LINK口，则确定发送管理报文的ED的优先级高于本ED的优先级时，将该VF表项中的MAC状态修改为LVF；否则，生成该虚拟网关MAC地址对应VF表项，该VF表项包括：设备标识、虚拟网关MAC地址、MAC优先级和状态LVF，以及端口类型(ETH口)。

其中，通过ETH口接收到管理报文生成的VF表项中，虚拟网关MAC优先级为255/(AVF数+1)，端口类型为ETH口，其中，AVF数为当前VF表中状态处于AVF的虚拟网关MAC地址的个数。

ED1向ED2通过ETH口1发送管理报文；在发送管理报文时携带本地VF表中处于AVF状态的虚拟网关MAC地址，如虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0041)和虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)。

ED2接收到该管理报文时，确定该管理报文中携带的各虚拟网关MAC地址在本地的VF表中是否存在对应的表项，对于虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0041)，如果存在，维持原表项不变；如果不存在，生成VF1的VF表项，该VF表项包括：设备标识(VF1)、虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0041)、优先级(254)、状态(LVF)和端口类型(ETH口)。

对于虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)，如果本地存在对应VF3的表项，且对应的端口类型为EVI-LINK口，对应的MAC状态为AVF，并确定ED1的优先级高于ED2的优先级，则将该VF3表项中的MAC状态修改为LVF状态。如果不存在000f-e2ff-0043对应的VF表项，则生成该虚拟网关MAC地址对应VF表项。设备标识(VF3)、虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)、优先级、状态(LVF)和端口类型(ETH口)。

(2)、如果管理报文是从EVI-LINK口收到的，确定发送该管理报文的ED与本ED为站点间设备，对于该管理报文中携带的任一虚拟网关MAC地址，如果本地不存在该虚拟网关MAC地址对应的VF表项，则生成该虚拟网关MAC地址对应的VF表项，其中，站点间的ED的虚拟网关MAC优先级都会被置为254，MAC状态设置为AVF，端口类型记录为EVI-LINK口。

如果本地存在该虚拟网关MAC地址对应的VF表项，若对应的端口类型为EVI-LINK口，保持表项不变；若对应的端口类型为ETH口，则将端口类型修改为EVI-LINK口，将MAC优先级置为254，并将MAC状态修改为AVF。

如ED3向ED1发送管理报文时，会携带EVI-LINK口之外的端口类型对应的虚拟网关MAC地址，如MAC000f-e2ff-0043。

ED1接收到该管理报文时，确定本地的VF表中是否存在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；如果存在，若该虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)对应的端口类型为EVI-LINK口，维持该VF表项不变；若该虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)对应的端口类型为ETH口，则将端口类型修改为EVI-LINK口，将MAC状态修改为AVF，将MAC优先级修改为254。

如果本地的VF表中不存在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)对应的VF表项，则生成新的VF表项，该表项包括：设备标识(VF3)、虚拟网关MAC地址(000f-e2ff-0043)，MAC优先级(254)、MAC状态(AVF)和端口类型(EVI-LINK口)。

根据上述发送管理报文的规则，以及接收到管理报文后，各ED生成VF表的规则，ED1、ED2和ED3最终生成的VF表如下：

VF	虚拟网关MAC地址	MAC优先级	MAC状态	端口类型
					VF1	000f-e2ff-0041	255	AVF	null
VF2	000f-e2ff-0042	85	LVF	ETH口1/1
					VF3	000f-e2ff-0043	254	AVF	EVI-LINK口1

表1

VF	虚拟网关MAC地址	MAC优先级	MAC状态	端口类型
					VF1	000f-e2ff-0041	127	LVF	ETH口2/1
VF2	000f-e2ff-0042	255	AVF	null
					VF3	000f-e2ff-0043	254	LVF	EVI-LINK口2

表2

VF	虚拟网关MAC地址	MAC优先级	MAC状态	端口类型
					VF1	000f-e2ff-0041	254	AVF	EVI-LINK口3
VF2	000f-e2ff-0042	254	AVF	EVI-LINK口4
					VF3	000f-e2ff-0043	255	AVF	null

表3

表1为ED1生成的VF表包含的内容；表2为ED2生成的VF表包含的内容；表3为ED3生成的VF表包含的内容。

由于图1中假设ED1的优先级最高，因此，ED1上虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0043)对应的MAC状态为AVF；而在ED2上虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0043)对应的MAC状态为LVF。

这为本发明具体实施例中给出的一种实现方法，在实际应用中，只要保存多归属EVI组网中有一个ED上生成的该虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0043)对应的MAC状态为AVF，其他ED上生成的VF表项中虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0043)对应的MAC状态为LVF即可。

ED的VF表项生成后，如果该VF表项对应的虚拟网关MAC地址的MAC状态为AVF时，同现有实现需要下发到本地MAC地址表项中进行生效，用于指导数据报文的转发。

各ED进行源MAC地址学习和普通的MAC地址学习机制保持一致，通过ARP的广播请求和单播响应学习主机的MAC地址。

各ED通过ISIS协议进行EVI远端MAC表项的学习。远端站点收到该EVI远端MAC地址后发现与本地MAC地址表中已存在，则将该EVI远端MAC地址处于非激活状态，即EVI远端MAC地址表中该MAC地址不生效。

本发明具体实施例中，在生成VF表项确定MAC优先级时，对于EVI-LINK口对应的MAC优先级的确定方法虽然与现有实现时不一致，但是MAC优先级所起的作用同现有实现，作用是在故障恢复时，按照MAC优先级拿回该MAC地址的主动权。

无论该EVI实例中有几个单归属EVI组网，其中的ED对应的虚拟网关MAC地址在多归属EVI组网中的各ED上MAC状态为AVF的VF表项在哪个ED上并不影响具体实现，由ARP响应规则确定，具体响应规则在下文详细描述。

二，各ED进行ARP响应的过程，具体如下：

参见图2，图2为本发明具体实施例中进行ARP响应流程示意图。具体步骤为：

步骤201，ED接收ARP请求报文。

步骤202，该ED在VF表中对应端口类型为EVI-LINK口之外的虚拟网关MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文。

对于多归属EVI组网，站点内ED之间通过发送管理报文，选举出一台ARP应答设备，只有该设备会进行ARP应答，多归属EVI组网中的其他设备不会进行ARP应答。

本步骤中的ED可能为多归属EVI组网中的ED，且该设备被选举为ARP应答设备，也可能为单归属EVI组网中的ED。具体应答过程如下：

选举为ARP应答设备的ED在接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文的源MAC地址为其分配虚拟网关MAC地址，使后续流量负载分担到该虚拟网关MAC地址对应的ED。

该选举为ARP应答设备的设备在进行ARP应答时，不将本地VF表中端口类型为EVI-LINK口对应的虚拟网关MAC地址进行分配；并且进行应答后，不再广播该ARP请求报文。

对于单归属EVI组网中的ED，接收到ARP请求报文时，直接将对应端口不为EVI-LINK口的虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器；并且不会广播该ARP请求报文。

总之，本发明具体实施例中进行ARP应答的设备，在应答时不使用端口类型为EVI-LINK的端口对应的虚拟网关MAC地址来应答，从而不会出现将一个站点的虚拟网关MAC地址应答给另外一个站点下的服务器，在网关备份设备正常时，对于EVI站点间城域网不会造成额外压力和带宽占用。

步骤202中的ED为选举为ARP应答设备的设备所执行的处理过程。

对于多归属EVI组网中未被选举为ARP应答设备的ED，则在接收到ARP应答报文时，不应答该ARP请求报文，且不广播该ARP请求报文。

仍然以图1为例，在ED1和ED2组成的多归属EVI组络中，如选举ED1为ARP应答设备，则ED1在接收到ARP请求报文时，只在虚拟网关MAC000f-e2ff-0041和虚拟网关MAC000f-e2ff-0042中选择一个虚拟网关MAC地址响应给发送ARP请求报文的服务器，选择规则可以使用哈希算法进行选择，以达到负载分担的目的，但是并不限制于该方法的实现。

ED2在接收到ARP请求报文时，不进行ARP应答，且不广播接收到的ARP请求报文。

ED3的VF表中只有对应端口类型不为EVI-LINK口的虚拟网关MAC地址(MAC000f-e2ff-0042)，因此，直接将该虚拟网关MAC地址MAC000f-e2ff-0042响应给发送ARP请求报文的服务器。

任一服务器接收到ED响应的虚拟网关MAC地址时，在发送数据报文时，目的MAC地址为该虚拟网关MAC地址。

该EVI实例中任一ED接收到该数据报文时，根据该数据报文的目的MAC地址在MAC地址表项中匹配，根据匹配结果处理该数据报文。若匹配不到，再在远端MAC地址表项中匹配，根据匹配结果处理该数据报文。

三、网络中出现故障时，具体处理过程如下：

第一种情况，各ED会定期的发送管理报文进行虚拟网关MAC地址的通告，因此，ED启动第一定时器，如定时3个发送管理报文的周期。

ED在根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，具体处理过程如下：

(1)、如果未通过EVI-LINK口接收到远端ED发送的管理报文，启动第二定时器；

当第二定时器超时时，删除该管理报文通告的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；若存在站点内ED，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

如果删除的VF表项对应MAC状态为AVF状态，会对应的将MAC地址表中的MAC表项删除。

在第二定时器超时前，由于本地MAC地址表未做任何变动，因此，继续根据MAC表处理该数据报文。

(2)、如果未通过ETH口接收到站点内ED发送的管理报文，则在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应MAC状态为LVF的ED上，选择一个ED将MAC地址状态修改为AVF；同时启动第二定时器和第三定时器；

在第二定时器超时时，将该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项删除；并且向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项；

在第三定时器超时时，若本ED被选举为ARP应答设备，在接收到ARP请求报文时，不使用该管理报文携带的虚拟网关MAC地址进行ARP应答。

在第三定时器超时前，若本ED被选举为ARP应答设备，接收到ARP请求报文时，继续根据本地的VF表进行ARP应答。

若该ED未被选举为ARP应答设备，则一直不对ARP请求报文进行应答。

第二种情况，ED感知到上行链路故障时，具体处理过程如下：

(1)、如果本地VF表中存在ETH口对应的虚拟网关MAC地址，则说明站点内还有其他ED，则向站点内设备发送管理报文，由站点内ED接管这些对应优先级置为0的虚拟网关MAC地址。如果存在多个站点内ED，这些ED可以选择出一个接管。

(2)如果本地VF表中不存在ETH口对应的虚拟网关MAC地址，则删除对应状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的表项，激活同步过来的远端处于AVF的虚拟网关MAC地址，使数据报文通过EVI远端MAC地址表进行转发，从而数据报文通过EVI链路到达远端站点进行转发。

执行步骤(1)和(2)后，将本地VF表项中处于AVF状态的虚拟网关MAC地址的MAC地址优先级置为预设值，如0，并将MAC状态置为LVF。再接收到ARP请求报文时，不使用MAC优先级为预设值的虚拟网关MAC地址进行响应。

由上处理可见，本发明具体实施例中在某一备份设备上行链路故障时，不能再进行三层转发时，如果不存在站点间ED，则使用远端MAC地址表发送给远端ED进行数据报文的三层转发。

四、服务器上的虚拟机发生迁移时，具体处理过程如下：

当ED下的虚拟机迁移时，该虚拟机学习到的ARP表项不变，在迁移到其他ED下之后，按保存的ARP表项进行数据报文的发送。

如服务器A中的VM1学到的网关ARP为1.1.1.1/000f-e2ff-0041，当服务器A中的VM1以非停机方式动态迁移到服务器E中，VM1的缓存中ARP表项不需要刷新，即保持不变，按已学习到的网关ARP转发报文即可。

当ED3接收到VM1发送的目的MAC地址为000f-e2ff-0041的数据报文时，使用该数据报文的目的MAC地址在MAC表中进行匹配，由表3可见，虚拟网关MAC地址000f-e2ff-0041对应的MAC状态为AVF，因此，该虚拟网关MAC地址已被下发到MAC地址表中因此，该数据报文的目的MAC地址在MAC表中匹配成功，由ED3将该数据报文进行三层转发。

基于同样的发明构思，本发明具体实施例中还提出一种设备，可应用为EVI组网中的ED。参见图3，图3为本发明具体实施例中应用于上述技术的设备的结构示意图。该设备包括：接收单元301、处理单元302和发送单元303。

接收单元301，用于接收ARP请求报文；

处理单元302，用于在接收单元301接收到ARP请求报文时，在VF表中对应端口类型为EVI-LINK口之外的虚拟网关MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址；其中，所述VF表包括：虚拟网关MAC地址和端口类型，该端口类型用于标识该虚拟网关MAC地址的来源；

发送单元303，用于将处理单元302选择的虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文。

较佳地，所述设备进一步包括：生成单元304；

生成单元304，用于VF表的生成，其中，所述VF表还包括：MAC状态；在生成Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的VF表项时，端口类型为null，MAC状态为AVF；通过接收单元301接收到的管理报文，生成其他ED由Master设备分配的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；

接收单元301，用于接收管理报文。

较佳地，

发送单元303，进一步用于向站点间ED发送管理报文时，只携带本地VF表中接口类型为ETH口和null口，且处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；若本设备存在站点内ED，在向站点内ED发送管理报文时，只携带本地VF表中处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；

生成单元304，具体用于当接收单元301通过EVI-LINK口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为AVF，端口类型为EVI-LINK口；当通过ETH口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为LVF，端口类型为ETH口。

较佳地，

生成单元304，进一步用于当接收单元301通过EVI-LINK口接收到管理报文时，确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为ETH口，则修改为EVI-LINK口；若本ED的优先级大于发送该管理报文的ED的优先级时，将该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；否则，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；当通过ETH口接收到管理报文时，确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为EVI-LINK口，且本ED的优先级不高于发送该管理报文的ED的优先级，则将该虚拟MAC地址对应的MAC状态修改为LVF；否则，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项。

较佳地，

生成单元304，进一步用于当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，若未通过EVI-LINK口接收到远端ED发送的管理报文，启动第二定时器；当第二定时器超时时，删除该管理报文通告的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；

发送单元303，进一步用于生成单元304删除VF表项时，若本设备存在站点内ED，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

较佳地，

生成单元304，进一步用于当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，若未通过ETH口接收到站点内ED发送的管理报文，则在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应MAC状态为LVF的ED上，选择一个ED将MAC地址状态修改为AVF；同时启动第二定时器和第三定时器；在第二定时器超时时，将该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项删除；在第三定时器超时时，若本ED被选举为ARP应答设备，在接收到ARP请求报文时，不使用该管理报文携带的虚拟网关MAC地址进行ARP应答；

发送单元303，用于生成单元304删除VF表项时，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

较佳地，所述VF表还包括：MAC优先级；

生成单元304，在生成的VF表项中，Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为255；通过EVI-LINK口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为254；通过ETH口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为255/(AVF数+1)。

较佳地，

生成单元304，进一步用于若本设备的上行链路故障，当该VF表中不存在端口类型为ETH口对应的VF表项时，删除本地MAC地址表中对应VF表中MAC状态为AVF的MAC地址，并在远端MAC地址表中激活对应AVF的MAC地址；

发送单元303，进一步用于若本设备的上行链路故障，当该VF表中存在端口类型为ETH口的VF表项时，向站点内ED发送管理报文，使站点内其他ED将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；若站点内ED存在多个，则由该多个ED之间选择一个ED修改对应虚拟网关MAC地址的MAC状态。

较佳地，

生成单元304，进一步用于将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为预设值，并将MAC状态修改为LVF；

发送单元303，进一步用于当接收单元301接收到ARP请求报文时，不使用MAC优先级的值为预设值的虚拟网关MAC地址进行ARP应答。

较佳地，

处理单元302，进一步用于当该本设备下的虚拟机迁移时，该虚拟机学习到的ARP表项不变，在迁移到其他ED下之后，按保存的ARP表项进行数据报文的发送。

上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

综上所述，本发明具体实施例中通过ED在接收到ARP请求报文时，根据VF表中的端口类型和MAC状态，通过负载分担方式选择一个虚拟网关MAC地址进行ARP响应，能够避免对一个站点内的服务器响应了其他站点的虚拟网关MAC地址，从而能够减少对城域网的带宽占用，并且不会造成额外压力。

虚拟机迁移时，无需更改ARP表项，网络侧能够保障无缝切换。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种虚拟网关媒质访问控制MAC地址响应方法，其特征在于，所述方法包括：

边缘设备ED在接收到地址解析协议ARP请求报文时，在虚拟转发器VF表中对应端口类型为以太网虚拟化互联链路EVI-LINK口之外的虚拟网关MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文；

其中，所述VF表包括：虚拟网关MAC地址和端口类型，该端口类型用于标识该虚拟网关MAC地址的来源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VF表还包括：MAC状态；

所述VF表的生成方法为：该ED生成主Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的VF表项时，端口类型为空null，MAC状态为处于激活状态的虚拟转发器AVF；

该ED通过接收到的管理报文，生成其他ED由Master设备分配的虚拟网关MAC地址对应的VF表项。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：该ED向站点间ED发送管理报文时，只携带本地VF表中接口类型为ETH口和null口，且处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；

若该ED存在站点内ED，在向站点内ED发送管理报文时，只携带本地VF表中处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；

所述该ED通过接收到的管理报文，生成其他ED由Master设备分配的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，包括：

当通过EVI-LINK口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为AVF，端口类型为EVI-LINK口；

当通过以太ETH口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为LVF，端口类型为ETH口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当通过EVI-LINK口接收到管理报文时，所述生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，之前，所述方法进一步包括：确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为ETH口，则修改为EVI-LINK口；若本ED的优先级大于发送该管理报文的ED的优先级时，将该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；否则，执行生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项的步骤；

所述当通过ETH口接收到管理报文时，所述生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，之前，所述方法进一步包括：确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为EVI-LINK口，且本ED的优先级不高于发送该管理报文的ED的优先级，则将该虚拟MAC地址对应的MAC状态修改为处于监听状态的虚拟转发器LVF；否则，执行所述生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项的步骤。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，如果未通过EVI-LINK口接收到远端ED发送的管理报文，启动第二定时器；

当第二定时器超时时，删除该管理报文通告的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；若存在站点内ED，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，如果未通过ETH口接收到站点内ED发送的管理报文，则在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应MAC状态为LVF的ED上，选择一个ED将MAC地址状态修改为AVF；同时启动第二定时器和第三定时器；

在第二定时器超时时，将该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项删除；并且向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项；

在第三定时器超时时，若接收到ARP请求报文，不使用该管理报文携带的虚拟网关MAC地址进行ARP应答。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述VF表还包括：MAC优先级；

在VF表项中，Master设备分配给本ED的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为255；

通过EVI-LINK口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为254；

通过ETH口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为255/(AVF数+1)。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

若该ED的上行链路故障，当该VF表中不存在端口类型为ETH口对应的VF表项时，删除本地MAC地址表中对应VF表中MAC状态为AVF的MAC地址，并在远端MAC地址表中激活对应AVF的MAC地址；

当该VF表中存在端口类型为ETH口的VF表项时，向站点内ED发送管理报文，使站点内其他ED将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；

若站点内ED存在多个，则由该多个ED之间选择一个ED修改对应虚拟网关MAC地址的MAC状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

该ED将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为预设值，并将MAC状态修改为LVF；

当接收到ARP请求报文时，不使用MAC优先级的值为预设值的虚拟网关MAC地址进行ARP应答。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当该ED下的虚拟机迁移时，该虚拟机学习到的ARP表项不变，在迁移到其他ED下之后，按保存的ARP表项进行数据报文的发送。

11.一种设备，可应用为以太网虚拟化互联EVI组网中的边缘设备ED，其特征在于，该设备包括：接收单元、处理单元和发送单元；

所述接收单元，用于接收地址解析协议ARP请求报文；

所述处理单元，用于在所述接收单元接收到ARP请求报文时，在虚拟转发器VF表中对应端口类型为以太网虚拟化互联链路EVI-LINK口之外的虚拟网关媒质访问控制MAC地址中，通过负载分担算法选择一个虚拟网关MAC地址；其中，所述VF表包括：虚拟网关MAC地址和端口类型，该端口类型用于标识该虚拟网关MAC地址的来源；

所述发送单元，用于将所述处理单元选择的虚拟网关MAC地址响应给发送该ARP请求报文的服务器，并且不广播该ARP请求报文。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：生成单元；

所述生成单元，用于VF表的生成，其中，所述VF表还包括：MAC状态；在生成主Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的VF表项时，端口类型为空null，MAC状态为处于激活状态的虚拟转发器AVF；通过所述接收单元接收到的管理报文，生成其他ED由Master设备分配的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；

所述接收单元，用于接收管理报文。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，

所述发送单元，进一步用于向站点间ED发送管理报文时，只携带本地VF表中接口类型为以太ETH口和null口，且处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；若本设备存在站点内ED，在向站点内ED发送管理报文时，只携带本地VF表中处于AVF状态的虚拟网关MAC地址；

所述生成单元，具体用于当所述接收单元通过EVI-LINK口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为AVF，端口类型为EVI-LINK口；当通过ETH口接收到管理报文时，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项，该VF表项中该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态为处于监听状态的虚拟转发器LVF，端口类型为ETH口。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于当所述接收单元通过EVI-LINK口接收到管理报文时，确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为ETH口，则修改为EVI-LINK口；若本ED的优先级大于发送该管理报文的ED的优先级时，将该虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；否则，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；当通过ETH口接收到管理报文时，确定该管理报文携带的虚拟网关MAC地址在本地VF表中是否已存在，如果是，若该虚拟网关MAC地址对应的端口类型为EVI-LINK口，且本ED的优先级不高于发送该管理报文的ED的优先级，则将该虚拟MAC地址对应的MAC状态修改为LVF；否则，生成该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项。

15.根据权利要求12-14任意一项所述的设备，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，若未通过EVI-LINK口接收到远端ED发送的管理报文，启动第二定时器；当第二定时器超时时，删除该管理报文通告的虚拟网关MAC地址对应的VF表项；

所述发送单元，进一步用于所述生成单元删除VF表项时，若本设备存在站点内ED，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

16.根据权利要求12-14任意一项所述的设备，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于当根据接收到的管理报文生成VF表项时，启动第一定时器，当第一定时器超时时，若未通过ETH口接收到站点内ED发送的管理报文，则在该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应MAC状态为LVF的ED上，选择一个ED将MAC地址状态修改为AVF；同时启动第二定时器和第三定时器；在第二定时器超时时，将该管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的VF表项删除；在第三定时器超时时，若接收到ARP请求报文，不使用该管理报文携带的虚拟网关MAC地址进行ARP应答；

所述发送单元，用于所述生成单元删除VF表项时，向站点内ED发送删除报文删除对应的VF表项。

17.根据权利要求12-14任意一项所述的设备，其特征在于，所述VF表还包括：MAC优先级；

所述生成单元，在生成的VF表项中，Master设备分配给本设备的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为255；通过EVI-LINK口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为254；通过ETH口接收到的管理报文携带的虚拟网关MAC地址对应的优先级的值设置为255/(AVF数+1)。

18.根据权利要求12-14任意一项所述的设备，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于若本设备的上行链路故障，当该VF表中不存在端口类型为ETH口对应的VF表项时，删除本地MAC地址表中对应VF表中MAC状态为AVF的MAC地址，并在远端MAC地址表中激活对应AVF的MAC地址；

所述发送单元，进一步用于若本设备的上行链路故障，当该VF表中存在端口类型为ETH口的VF表项时，向站点内ED发送管理报文，使站点内其他ED将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC状态修改为AVF；若站点内ED存在多个，则由该多个ED之间选择一个ED修改对应虚拟网关MAC地址的MAC状态。

19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于将本地VF表中MAC状态为AVF的虚拟网关MAC地址对应的MAC优先级的值设置为预设值，并将MAC状态修改为LVF；

所述发送单元，进一步用于当所述接收单元接收到ARP请求报文时，不使用MAC优先级的值为预设值的虚拟网关MAC地址进行ARP应答。

20.根据权利要求11-14任意一项所述的设备，其特征在于，

所述处理单元，进一步用于当该本设备下的虚拟机迁移时，该虚拟机学习到的ARP表项不变，在迁移到其他ED下之后，按保存的ARP表项进行数据报文的发送。