CN104767666A - 虚拟可扩展局域网隧道终端建立隧道方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了虚拟可扩展局域网隧道终端建立隧道的方法和设备。本发明中，VXLAN隧道按需自动建立的，并且，自适应为建立的VXLAN隧道绑定VXLAN ID，而不需要手工为VXLAN隧道配置绑定的VXLAN ID。采用本发明，能够减少系统资源消耗。
Description
技术领域
本申请涉及网络通信技术，特别涉及虚拟可扩展局域网(VXLAN：Virtual eXtensible Local Area Network)隧道终端(VTEP：VXLAN Tunnel EndPoint VXLAN)建立隧道的方法和设备。
背景技术
VXLAN是基于IP网络且采用“MAC in UDP”封装形式的二层VPN技术。VXLAN可以基于已有的服务提供商或企业IP网络，为分散的物理站点提供二层互联，并能够为不同的租户提供业务隔离。图1为现有VXLAN组网结构示意图。
在图1所示的VXLAN组网中，VTEP之间的VXLAN隧道建立方式有两种：一种是采用私有协议建立，另一种是是通过手动方式建立。
但是，采用私有协议建立VXLAN隧道，会存在以下问题：最多只能支持512个VTEP创建VXLAN隧道，限制了网络规模；VTEP之间通过VXLAN隧道全连接，这会出现部分僵尸VXLAN隧道，纯属浪费资源；私有协议不具备为VXLAN隧道自动绑定VXLAN标识(ID)的能力，需要依靠用户配置或者第三方私有协议完成，增加了网络的复杂度；
通过手动方式建立VXLAN隧道，会存在以下问题：大量VTEP时部署配置相当繁杂。
发明内容
本申请提供了虚拟可扩展局域网隧道终端建立隧道的方法和设备，以避免私有协议、手动方式建立VXLAN隧道带来的技术问题。
本申请提供的技术方案包括：
一种虚拟可扩展局域网VXLAN隧道终端VTEP建立隧道的方法，该方法应用于VTEP，包括：
选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP；其中，当本VTEP具有的VXLAN隧道实例的网络NetworkID与对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，表示本VTEP与对端VTEP具有相同的VXLAN隧道实例；
建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并自适应为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
一种虚拟可扩展局域网VXLAN隧道终端VTEP建立隧道的设备，该设备应用于VTEP，包括：
选择单元，用于选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP；其中，当本VTEP具有的VXLAN隧道实例的网络Network ID与对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，表示本VTEP与对端VTEP具有相同的VXLAN隧道实例；
隧道建立单元，用于建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并自适应为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
由以上技术方案可以看出，本发明中，VXLAN隧道是动态建立的，并且，在建立VXLAN隧道时，并非通过私有协议建立VXLAN隧道那样在所有VTEP之间通过全连接的方式建立VXLAN隧道，而是按需建立VXLAN隧道，只在具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN ID的两个VTEP之间建立VXLAN隧道，这能够大大减少大量无用的僵尸隧道的维护成本。并且，本发明中，还自适应为两个VTEP之间建立的VXLAN隧道绑定这两个VTEP承载的相同VXLANID，而不需要手工配置，这能够减少系统资源消耗。
附图说明
图1为现有VXLAN组网结构示意图；
图2为本发明提供的方法流程图；
图3为本发明提供的LSP报文扩展出的TLV字段结构图；
图4为本发明实施例提供的组网示意图；
图5为本发明提供的设备结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、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发明进行详细描述。
本发明提供的方法包括图2所示的流程：
参见图2，图2为本发明提供的方法流程图。该方法应用于VTEP，如图2所示，该流程可包括以下步骤：
步骤101，选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP。
这里，当本VTEP通过配置具有的VXLAN隧道实例的网络(Network)标识(ID)与对端VTEP通过配置具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，则表示本VTEP与对端VTEP配置了相同VXLAN隧道实例。比如，VTEP1配置了一个VXLAN隧道实例的Network ID，为1，VTEP2正好页也配置了一个VXLAN隧道实例的Network ID，为1，则表示VTEP1与VTEP2配置了相同VXLAN隧道实例，该配置的相同VXLAN隧道实例为NetworkID为1的VXLAN隧道实例。
这里，当本VTEP承载的VXLANID(通过配置实现)与对端VTEP承载的VXLAN ID(通过配置实现)之间有交集，则表示本VTEP与对端VTEP承载至少一个相同VXLAN ID。接着上段VTEP1、VTEP2的举例，假如VTEP2承载的VXLAN ID有1、2、3，VTEP1承载的VXLAN ID有1、2，即VTEP1与VTEP2承载的VXLAN ID之间有交集即VXLAN ID1、2，则意味着VTEP1与VTEP2承载至少一个相同VXLAN ID，该相同VXLAN ID就为上述的交集VXLAN ID1、2。
步骤102，建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
这里，为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，意味着VXLAN隧道可以承载所述相同VXLAN ID对应的VXLAN业务，比如VXLAN隧道转发所述相同VXLAN ID对应的VXLAN内的流量等。
接着针对步骤101的举例描述，假如VTEP1通过步骤101选择出VTEP2为与本VTEP1具有相同VXLAN隧道实例(Network ID比如为1)、且承载至少一个相同VXLAN ID(比如VXLAN ID1、2)的对端VTEP，则基于本步骤102的描述，VTEP1就建立从本VTEP1至VTEP2的VXLAN隧道，其中，建立的VXLAN隧道的源IP地址为VTEP1上Network ID为1的VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为VTEP2上Network ID为1的VXLAN隧道实例的IP地址，并为该建立的VXLAN隧道绑定VXLAN ID(VTEP1与VTEP2承载的相同VXLANID比如VXLAN ID1、2)。这样，一方面实现了按需建立VXLAN隧道，即只在具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN ID的两个VTEP之间建立VXLAN隧道，以大大减少大量无用的僵尸隧道的维护成本；另一方面动态为两个VTEP之间建立的VXLAN隧道绑定这两个VTEP承载的相同VXLANID，而不需要手工配置，以减少系统资源消耗。
下面对步骤101和步骤102分别详细描述：
在描述步骤101时，首先做出以下声明：为了便于VTEP选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP，这里，任何一个VTEP都需要将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP。至于如何将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP，下文进行了描述，这里暂不赘述。
基于此，本步骤101中，选择与本VTEP具有相同的VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP可包括：
接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址，
检查出从本VTEP至接收的实例VXLAN隧道IP地址的路由可达时，确定本VTEP承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，且本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID与接收的Network ID相同，则选择该对端VTEP为与本VTEP配置了相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP。优选地，这里检查从本VTEP至接收的实例IP地址的路由是否可达可(类似现有确定路由可达与否的方式，不再展开描述；
在本发明中，作为一个优选实施例，VTEP将本VTEP承载的VXLANID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID、实例IP地址发送至所有对端VTEP，可通过从传统的中间系统至中间系统(IS-IS)路由协议中指定某一个报文(简称IS-IS报文)实现。作为本发明的一个实施例，这里的IS-IS报文可优选为链路状态协议(LSP：Link State Protocol)报文，下面均以LSP报文为例描述。
为了使LSP报文携带VTEP承载的VXLAN ID与VTEP上具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址，本发明中，需要对LSP报文进行以下扩展：新增TLV(类型-长度-数值)字段。这里新增的TLV字段主要包含一个总TLV字段和两个子TLV字段。
其中，总TLV字段如下：
T；类型(Type)，标识LSP报文为新增了TLV字段(包括总TLV字段和两个子TLV字段)，其可取值为249，占用一个字节；
L：长度(Length)，标识LSP报文新增的TLV字段(包括总TLV字段和两个子TLV字段)的长度，占用一个字节；
V：数值(Value)，标识LSP报文新增的TLV字段包含两个子TLV字段，其通过一个类型值表示。
两个子TLV字段中，其中一个子TLV字段用于通告VXLAN隧道实例的Network ID、实例IP地址，这里为便于描述，称为Network ID-实例IP地址子TLV字段，另一个子TLV字段用于通告VXLAN隧道实例绑定的VXLAN ID，这里为便于描述，称为VXLAN ID子TLV字段。
Network ID-实例IP地址子TLV字段如下：
T；类型(Type)，标识为携带VXLAN隧道实例的Network ID、实例IP地址的Network ID-实例IP地址子TLV字段，可取值为0x04，占用一个字节；
L：长度(Length)，标识本Network ID-实例IP地址子TLV字段的长度，占用一个字节；
V：数值(Value)，携带VXLAN隧道实例的Network ID、实例IP地址，其中，Network ID可占用3个字节，实例IP地址可占用4个字节。
VXLAN ID子TLV字段如下：
T；类型(Type)，标识为携带VXLAN隧道实例绑定VXLAN ID的VXLAN ID子TLV字段，可取值为0x05，占用一个字节；
L：长度(Length)，标识本VXLAN ID子TLV字段的长度，占用一个字节；
V：数值(Value)，携带VXLAN隧道实例绑定的VXLAN ID，可占用3个字节。
基于上面描述，图3简单示出了总TLV字段和两个子TLV字段的结构。
至此，完成图2所示的流程。
通过图2所示流程中的步骤101至步骤102可以看出，本发明中的VXLAN隧道是动态建立的，并且，在建立VXLAN隧道时，并非通过私有协议建立VXLAN隧道那样在所有VTEP之间通过全连接的方式建立VXLAN隧道，而是按需建立VXLAN隧道，只在具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN ID的两个VTEP之间建立VXLAN隧道，这能够大大减少大量无用的僵尸隧道的维护成本。并且，本发明中，还自适应为两个VTEP之间建立的VXLAN隧道绑定这两个VTEP承载的相同VXLANID，而不需要手工配置，这能够减少系统资源消耗。
下面通过一个具体实施例对图2所示流程进行详细描述：
参见图4，图4为本发明实施例应用的组网图。在图4所示的组网中，存在4个VTEP，分别为VTEP1至VTEP4。
VTEP1承载的VXLAN ID为：1、2、3，且VTEP1上配置了如下VXLAN隧道实例(简称第一实例)：
Network ID:1；
实例IP地址：IP1。
VTEP2承载的VXLAN ID为：1、4，且VTEP2上配置了如下VXLAN隧道实例(简称第二实例)：
Network ID:2；
实例IP地址：IP3。
VTEP3承载的VXLAN ID为：1、3，且VTEP3上配置了如下VXLAN隧道实例(简称第三实例)：
Network ID:1；
实例IP地址：IP3。
VTEP4承载的VXLAN ID为：2、4，且VTEP4上配置了如下VXLAN隧道实例(简称第四实例)：
Network ID:1；
实例IP地址：IP4。
按照如上描述，则VTEP1通过LSP报文中扩展出的如图2所示的TLV字段将本VTEP1承载的VXLAN ID(1、2、3)、以及本VTEP1上配置的第一实例的Network ID(1)、实例IP地址(IP1)发送至VTEP2至VTEP4。
同样，VTEP1也会接收到VTEP2至VTEP4发送的LSP报文。
当VTEP1接收到VTEP2发送的LSP报文时，从接收的LSP报文中获取VTEP2承载的VXLAN ID(1、4)、第二实例的Network ID(2)、实例IP地址(IP3)；
VTEP1发现接收的第二实例的Network ID与本VTEP1上配置的第一实例的Network ID不同，则认为本VTEP1与VTEP2没有配置相同的VXLAN隧道实例，不会建立从本VTEP1至VTEP2的VXLAN隧道。
当VTEP1接收到VTEP3发送的LSP报文时，从接收的LSP报文中获取VTEP3承载的VXLAN ID(1、3)、第三实例的Network ID(1)、实例IP地址(IP3)；
VTEP1发现接收的第三实例的Network ID与本VTEP1上配置的第一实例的Network ID相同，则认为本VTEP1与VTEP2配置了相同的VXLAN隧道实例，同时，VTEP1还会检查出从本VTEP1至接收的第三实例的实例IP地址(IP3)的路由可达，且本VTEP1承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，该交集为VXLAN ID1、3，则VTEP1建立从本VTEP1至VTEP3的VXLAN隧道，并为该VXLAN隧道绑定VXLAN ID1、3，以帮助该建立的VXLAN隧道承载VXLAN ID分别为1、3的VXLAN内的业务。
当VTEP1接收到VTEP4发送的LSP报文时，从接收的LSP报文中获取VTEP4绑定的VXLAN ID(2、4)、以及第四实例的Network ID(1)、实例IP地址(IP4)；
VTEP1发现接收的第四实例的Network ID与本VTEP1上配置的第一实例的Network ID相同，则认为本VTEP1与VTEP2配置了相同的VXLAN隧道实例，同时，VTEP1还会检查出从本VTEP1至接收的第四实例的实例IP地址(IP4)的路由可达，且本VTEP1承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，该交集为VXLAN ID2，则VTEP1建立从本VTEP1至VTEP4的VXLAN隧道，并为该VXLAN隧道绑定VXLAN ID2，以帮助该建立的VXLAN隧道承载VXLAN ID为2的VXLAN内的业务。
作为举例，图4仅示出了VTEP1建立的从VTEP1至VTEP3、VTEP4的VXLAN遂道。类似地，图4所示组网中的VTEP2至VTEP4也会按照VTEP1的方式处理，这里不再一一展开描述，
至此，完成图4所示的实施例描述。
以上对本发明提供的方法进行了描述，下面对本发明提供的设备进行描述：
参见图5，图5为本发明提供的设备结构图。该设备应用于VTEP，如图5所示，该设备可包括：
选择单元，用于选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP；其中，当本VTEP具有的VXLAN隧道实例的网络Network ID与对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，表示本VTEP与对端VTEP具有相同的VXLAN隧道实例；
隧道建立单元，用于建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并自适应为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
优选地，如图5所示，该设备进一步包括：
发送单元，用于将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP；
基于此，所述选择单元通过以下步骤选择与本VTEP具有相同的VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP：
接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址，
检查出从本VTEP至接收的实例VXLAN隧道IP地址的路由可达时，确定本VTEP承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，且本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID与接收的Network ID相同，则选择该对端VTEP为与本VTEP配置了相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP。
优选地，所述发送单元将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP包括：将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址携带在指定中间系统至中间系统IS-IS报文被扩展出的TLV字段中发送至所有对端VTEP；
优选地，所述选择单元接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址包括：
接收对端VTEP发送的指定IS-IS报文，所述IS-IS报文中携带了对端VTEP承载的VXLAN ID、以及对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址。
优选地，所述指定IS-IS报文为LSP报文。
至此，完成图5所示的设备结构图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种虚拟可扩展局域网VXLAN隧道终端VTEP建立隧道的方法，其特征在于，该方法应用于VTEP，包括：
选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP；其中，当本VTEP具有的VXLAN隧道实例的网络NetworkID与对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，表示本VTEP与对端VTEP具有相同的VXLAN隧道实例；
建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP；
所述选择与本VTEP具有相同的VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP包括：
接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址，
检查出从本VTEP至接收的实例VXLAN隧道IP地址的路由可达时，确定本VTEP承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，且本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID与接收的Network ID相同，则选择该对端VTEP为与本VTEP配置了相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将本VTEP承载的VXLANID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP包括：将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址携带在指定中间系统至中间系统IS-IS报文被扩展出的TLV字段中发送至所有对端VTEP；
所述接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址包括：
接收对端VTEP发送的指定IS-IS报文，所述IS-IS报文中携带了对端VTEP承载的VXLAN ID、以及对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指定IS-IS报文为链路状态协议LSP报文。
5.一种虚拟可扩展局域网VXLAN隧道终端VTEP建立隧道的设备，其特征在于，该设备应用于VTEP，包括：
选择单元，用于选择与本VTEP具有相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同VXLAN标识ID的对端VTEP；其中，当本VTEP具有的VXLAN隧道实例的网络Network ID与对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID相同，表示本VTEP与对端VTEP具有相同的VXLAN隧道实例；
隧道建立单元，用于建立从本VTEP至所述对端VTEP的VXLAN隧道，并为所述VXLAN隧道绑定所述相同VXLAN ID，所述VXLAN隧道的源IP地址为本VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址，目的IP地址为所述对端VTEP具有的所述VXLAN隧道实例的IP地址。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，该设备进一步包括：
发送单元，用于将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP；
所述选择单元通过以下步骤选择与本VTEP具有相同的VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP：
接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址，
检查出从本VTEP至接收的实例VXLAN隧道IP地址的路由可达时，确定本VTEP承载的VXLAN ID与接收的VXLAN ID有交集，且本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID与接收的Network ID相同，则选择该对端VTEP为与本VTEP配置了相同VXLAN隧道实例、且承载至少一个相同的VXLAN标识ID的对端VTEP。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述发送单元将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址发送至所有对端VTEP包括：将本VTEP承载的VXLAN ID与本VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址携带在指定中间系统至中间系统IS-IS报文被扩展出的TLV字段中发送至所有对端VTEP；
所述选择单元接收对端VTEP发送的VXLAN ID、VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址包括：
接收对端VTEP发送的指定IS-IS报文，所述IS-IS报文中携带了对端VTEP承载的VXLAN ID、以及对端VTEP具有的VXLAN隧道实例的Network ID及VXLAN隧道实例IP地址。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述指定IS-IS报文为链路状态协议LSP报文。
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