CN105227498A - 叠加网络交换机及其使用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叠加网络交换机OSW及其使用的方法，方法包括：响应于接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链，执行如下步骤：获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。该OSW及其使用的方法能够在叠加网络的两个结点之间存在路径点链时提供额外的服务。

Description

叠加网络交换机及其使用的方法
技术领域
本发明涉及网络技术，更具体地，涉及一种叠加网络交换机及其使用的方法。
背景技术
叠加网络(OverlayNetwork)是一种构建在另一个网络之上的网络，相应的，另一个网络称为底层网络(UnderlayNetwork)。在叠加网络中的通信结点之间可以通过虚拟或者逻辑链路来连接，这些链路通过底层网络的物理链路来连接。虚拟扩展局域网VxLAN(VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork)是RFC草案(draft)所描述的一种网络技术，利用它可以实现一个叠加网络。叠加网络交换机OSW(OverlaySwitch)是服务于叠加网络的数据通信组件，通常为虚拟交换机。一方面，它接收来自叠加网络源通信结点的报文，根据目的通信结点的地址将原始的叠加网络的报文进行封装并发送给另一个叠加网络交换机；另一方面，它接收来自另一个叠加网络交换机的报文，解封装后发送给相应的叠加网络的目的通信结点。
在叠加网络中，网络中的一些结点被称为路径点(Waypoint)，主要用于提供某种特定功能的服务系统，如防火墙，统计设备等。路径点链(WaypointChain，也叫ServiceChain)，是一个宽泛的说法，通常用来描述以特定顺序提供一系列服务的应用模型。具体来说是由一系列网络中的路径点(Waypointnode)顺序组成的一个服务链。通常在两个通信结点之间部署这样的服务链来检测网络流量，例如{防火墙，入侵检测系统}组成了一个服务链，来自于源通信结点的网络流量将会先由防火墙处理，接着由入侵检测系统处理，之后才会送达目的通信结点。
在叠加网络中的两个通信结点之间通信的时候，也常常需要经过至少一个路径点。但是当前的叠加网络的解决方案只提供两个通信节点之间正常的端到端的通信，无法做到在这两个通信节点之间添加若干路径点组成的路径点链，来提供额外的服务。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种叠加网络交换机OSW使用的方法，包括：
响应于接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链，执行如下步骤：
获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；
响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及
响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
根据本发明的另一个方面，提供了一种叠加网络交换机OSW，包括：
第一接收装置，被配置为接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链；
第一获得装置，被配置为获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；
第一执行装置，被配置为响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及
第二执行装置，被配置为响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
该OSW及其使用的方法能够在叠加网络的两个结点之间存在路径点链时提供额外的服务。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图；
图2示出了一个叠加网络环境中的典型报文结构；
图3示意性示出了叠加网络交换机使用的方法的流程；
图4示出了一个通信结点VM1发送报文给另一通信结点VM2中间经过路径点链的应用场景示意图；
图5示出了使用底层网络报文头部的UDP头源端口字段设置成W1在相应的路径点链中的编号的报文结构；
图6示出了图3所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程；
图7示出了图6所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程；
图8示出了图6所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程；
图9示出了图8所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程；以及
图10示出了根据本发明一种实施方式的OSW的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。图1显示的计算机系统/服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图1所示，计算机系统/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机系统/服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图1未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图1中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机系统/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机系统/服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
图2示出了一个叠加网络环境中的典型报文结构。叠加网络中的源通信结点(如某个虚拟机VM)发给OSW的单播报文就是图2中的叠加网络报文(包括头部和负载)，叠加网络报文头部中包含源通信结点的地址以及目的通信结点的地址(该地址对应二层网络为MAC地址，对应三层网络为IP地址)。OSW收到这个报文之后会在该叠加网络报文上封装底层网络报文头部以及封装协议头部，形成一个底层网络报文。具体来说，要根据叠加网络报文头部来决定如何封装底层网络报文头部以及封装协议头部。最终封装好的底层网络报文在底层网络上传输。通过将底层网络报文头部中的目的IP地址作为底层网络的下一跳，底层网络可以将底层网络报文送至对应的OSW，然后由OSW解封装出叠加网络报文并将之送至路径点或是目的通信结点。
在本发明的一种实施方式中，路径点链包含的路径点的相关信息，由系统管理员根据需要配置，路径点链可以存储在一个单独的服务器中，也可以存储在叠加网络的每个OSW中，甚至可以先存储在单独的服务器中，然后由各OSW从该单独的服务器中获取并存储，等等。表1示出了一个路径点链包含的信息。其中，SRCVM一列给出了源通信结点的地址，DSTVM一列给出了目标通信结点的地址，这里的地址如果是二层网络，可以使用MAC地址，如果使用三层网络，可以使用IP地址。或者可以既包括MAC地址，也包括IP地址，等。WAYPOINT_CHAIN的一列包含从源通信结点VM1到目标通信结点VM2需要经过的路径点的集合W1和W2。例如表1中的第二行中表明，VM1和VM2之间的报文必须经过路径点链{W1,W2}，其中W1/W2为每个路径点在这个路径点链中的标识，实际上，这里的W1包含路径点W1所连接的OSW1的底层网络地址，以及路径点W1自身的叠加网络地址，这两个地址在表1中都未示出。本说明书中，所有的叠加网络地址直接称为网络地址，只有底层网络地址特别指出为底层网络地址；这里的底层网络地址是MAC地址，也可以是IP地址，或者两种地址都包括。
表1
在本发明的一种实施方式中，表1中的标识W1或者W2还可以与一个标识一一对应，该标识可以是W1或者W2的网络地址，还可以是其它可以标识二者的内容，例如可以是W1或者W2在路径点链中的编号(index)，例如，W1在路径点链中是第一个路径点，对应的编号为1，W2对应的编号为2，等等，主要是针对路径点链中存在多个路径点与一个OSW相连的情况。如果路径点链中一个路径点仅与一个OSW相连，则路径点的标识可用也可不用。
根据本发明的一种实施方式，公开了一种叠加网络交换机使用的方法，图3示意性示出了叠加网络交换机使用的方法的流程，根据图3，该方法包括：在步骤S301，响应于接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链，执行如下步骤：在步骤S302，获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；在步骤S303，响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；在步骤S304，响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
图4示出了一个通信结点VM1发送报文给另一通信结点VM2中间经过路径点链的应用场景示意图，其中VM1与OSW1相连，VM2与OSW4相连，中间需要穿越路径点链{W1，W2，W3，W4}，并且W1、W2以及W4与OSW2相连，W3与OSW3相连，由于本场景中包含一个OSW与多个路径点相连的情况，所以底层网络报文中需要加入下一路径点的标识。本说明书全文以该场景为例，分析OSW需要实现的方法。这里假设路径点链的信息已经存储在每个OSW中。本领域技术人员可以了解，路径点链存储在哪里不影响OSW需要实现的方法。
图4的场景中通信可以分为伍个阶段，在第一阶段，对应着图3所示的方法，也就是图4中OSW1所包括的流程有：在步骤1，OSW1从源通信结点VM1接收到单播报文，这是一个如图2所示的叠加网络报文；在步骤2，OSW1根据该叠加网络报文头部的源MAC/源IP地址和目的MAC/目的IP地址，通过查询获取源通信结点与目的通信结点之间的路径点链{W1-W4}，也就是说，确定该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链，进而通过路径点链{W1-W4}的信息可以获得了第一个路径点相连的OSW2的底层网络地址；在步骤3，OSW1在按照VxLAN规范封装该报文时，也就是形成如图2所示的底层网络报文时，将底层网络报文头部的目的IP字段设置成路径点链中的第一个路径点对应的OSW2的底层网络地址，作为该底层网络报文的下一跳，然后OSW1把封装好的底层网络报文发往OSW2。
在路径点链中，可能存在一个OSW与多个路径点相连的情况，例如从图4可以看出，路径点W1、W2和W4都与OSW2相连，假设OSW1是第一个路径点，OSW2有时候很难区分将底层网络报文发往是发往W1、W2还是W4，尤其是当从OSW3返回到OSW2时。因此，在一种实施方式中，响应于在所述路径点链中存在多个路径点与一个OSW相连的情况，每个底层网络报文中还包含该底层网络报文要发送到的下一个路径点的标识，也就是表1中W1、W2、W3以及W4一一对应的标识。换句话说，按照VxLAN规范封装该报文时，还可以将下一个路径点的标识封装在底层网络报文中。在一种实施方式中，图5示出了使用底层网络报文头部的UDP头源端口字段设置成W1在相应的路径点链中的编号的报文结构，这里是1，如图5所示。本领域技术人员可以了解，也可以在叠加网络报文内部或者封装协议头部自定义或者选择一个不用的位置，来放置W1在相应的路径点链中的标识。
在本发明的另一种实施方式中，图6示出了图3所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程，根据图6，该方法包括：在步骤S601，响应于接收到第二底层网络报文，执行如下步骤：在步骤S602，确定该第二底层网络报文需要发送给该路径点链中的第K个路径点，其中，K为正整数；在步骤S603，将该第二底层网络报文解封装获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送给该第K个路径点。
回到图4，图6所示的方法就对应图4的第二阶段：具体图6的步骤对应图4的OSW2的部分处理流程和OSW3的部分处理过程，这里先看OSW2的部分处理流程，具体来说，在步骤1，OSW2收到了的底层网络报文(发自OSW1)，在步骤2，OSW2根据该底层网络报文的叠加网络报文的头部的源地址与目的地址查询获取到了路径点链{W1-W4}，也就是说该底层网络报文需要经过路径点链；在步骤3，如果OSW2与单个路径点相连，OSW2根据路径点链的信息确定自己与路径点W1相连，也就是所述叠加网络交换机OSW2与该路径点链中的第K个路径点相连，这里K＝1，也就是说，需要将该底层网络报文发送到W1；如果OSW2与多个路径点相连，根据底层网络报文的下一个路径点的标识确定底层网络报文要发送给W1；在步骤4，OSW2将该底层网络报文解封装之后获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送到W1。OSW3的其余部分处理过程后面再来叙述。
在本发明的另一种实施方式中，图7示出了图6所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程，根据图7，该方法包括：在步骤S701，响应于从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点不是该路径点链的最后一个路径点，执行如下步骤：在步骤S702，确定该响应叠加网络报文需要发送给该路径点链中的第K+1个路径点；在步骤S703，获得该第K+1个路径点的网络地址及第K+1个路径点连接的第三OSW的底层网络地址；在步骤S704，响应于所述第三OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该响应叠加网络报文封装成第三底层网络报文，并把该第三底层网络报文发送给该第三OSW，其中该第三底层网络报文的头部的目的IP字段被设置成该第三OSW的底层网络地址；在步骤S705，响应于该第三OSW是所述OSW，将该响应叠加网络报文发送给该第K+1个路径点。
回到图4，图7所示的方法就对应图4的第三阶段：具体图7的步骤对应图4的OSW2的进一步处理流程，具体来说，在步骤1，OSW2从路径点W1接收到叠加网络报文，根据路径点链，发现W1不是路径点链上的最后一个路径点。在步骤2，根据路径点链，确认路径点W1的下一个路径点是W2，并且W2与OSW2相连，获得OSW2的底层网络地址以及W2的网络地址；在步骤3，确定W2相连的OSW就是自己后，将所述响应叠加网络报文发送给路径点W2；在步骤4，从路径点W2接收到叠加网络报文，根据路径点链，发现W2不是路径点链上的最后一个路径点，在步骤5，根据路径点链，确认路径点W2的下一个路径点是W3，并且W3与OSW3相连，获得OSW3的底层网络地址及W3的网络地址；在步骤6，确定W3相连的OSW3不是自己后，按照VxLAN规范将该响应叠加网络报文封装成底层网络报文，其中该底层网络报文的头部的目的IP字段被设置成OSW3的底层网络地址，然后把该底层网络报文发送给OSW3；并且，在该底层网络报文中设定下一个路径点的编号3，即下一个路径点为路径点链中的第3个路径点。
图4中OSW3的部分处理过程对应图6的处理过程，具体来说，在步骤1，OSW3收到了的底层网络报文(发自OSW2)，在步骤2，OSW3根据该底层网络报文的叠加网络报文的头部的源地址与目的地址查询获取到路径点链{W1-W4}，也就是说该底层网络报文需要经过路径点链；在步骤3，如果OSW3与单个路径点相连，OSW3根据路径点链的信息确定自己与路径点W3相连，也就是所述叠加网络交换机OSW3与该路径点链中的第3个路径点相连，也就是说，需要将该底层网络报文发送到W3；这里OSW3与多个路径点相连，根据底层网络报文的下一个路径点的标识确定底层网络报文要发送给W3；在步骤4，OSW3将该底层网络报文解封装之后获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送到W3。
图4中OSW3的另一部分处理过程对应图7的处理过程，具体来说，与OSW2处理从W2接收响应叠加网络报文后的处理过程是类似的，这里不再赘述。图4中OSW2从OSW3接收底层网络报文并发送给W4的过程与OSW2从OSW1接收底层网络报文并发送给W1的处理过程也是类似的，这里也不再赘述。
在本发明的另一种实施方式中，图8示出了图6所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程，根据图8，该方法包括：在步骤S801，响应于从该第K个路径点接收到第五叠加网络报文，并且该第K个路径点是路径点链的最后一个路径点，执行如下步骤：在步骤S802，获得该第五叠加网络报文头的目的通信结点的网络地址以及该目的通信结点所连接的第四OSW的底层网络地址；在步骤S803，响应于所述第四OSW不是所述OSW，将该第四底层网络报文的头部的目的IP字段设置成所述第四OSW的底层网络地址，并把修改的第四底层网络报文发送给所述第四OSW；在步骤S804，响应于所述第四OSW是所述OSW，将该第四底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
回到图4，图8所示的方法对应图4的第四阶段：最后的路径点连接的OSW2从路径点W4接收到叠加网络报文封装后发送给OSW4的相关处理流程。具体来说，在步骤1，OSW2收到了的底层网络报文(发自OSW3)，在步骤2，OSW2根据底层网路报文中的编号确定路径点W4是路径点链中的最后一个路径点；在步骤3，OSW2获得叠加网络报头的目的通信结点所连接的OSW4的底层网络地址，发现OSW4不是自己，就将底层网络报文的头部的目的IP字段设置成OSW4的底层网络地址，并把修改的底层网络报文发送给OSW4。另外，将底层网络报文中的下一路径点标记设置成路径点链包含的路径点数+1，这里为5。在另外一种实施方式中，假设VM2直接与OSW2相连，则响应于OSW4是所述OSW2，将该层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
在本发明的另一种实施方式中，图9示出了图8所述的叠加网络交换机使用的方法的进一步包含的流程，根据图9，该方法包括：在步骤S901，响应于接收到第五底层网络报文，并且所述第五底层网络报文的叠加网络报文的目的通信结点连接到所述OSW，执行如下步骤:在步骤S902，将该第五底层网络报文解封装获得其叠加网络报文；在步骤S903，将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
回到图4，图9所示的方法对应图4的第四阶段：OSW4的相关处理流程。具体图8的步骤对应图4的OSW为OSW4的流程，具体来说，在步骤1，OSW4收到了的底层网络报文(发自OSW3)，在步骤2，OSW4确定其底层网络地址与该底层网络报文的叠加网络报文头的目的通信地址相同，将该底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点VM2。在优选的实施方式中，OSW4可以直接根据底层网络报文中包含的路径点的编号确定其与叠加网络报文头的目的通信地址相连，即如果底层网络报文中包含的路径点的编号已经超出了路径点链所包含的全部路径点的个数，则该叠加网络交换机的底层网络地址与该底层网络报文的叠加网络报文头的目的地址相同。
以上以一个具体的实例给出了OSW所具有的功能，本领域技术人员可以知道，一个普通的OSW可能是该实例中OSW1、OSW2、OSW3、OSW4中的任何一个，因此，应该逐步具备各OSW的功能。
在同一个发明构思下，本发明还公开了一种叠加网络交换机OSW，图10示出了根据本发明一种实施方式的OSW1000的结构框图，根据图10，该OSW包括：第一接收装置1001，被配置为接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链；第一获得装置1002，被配置为获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；第一执行装置1003，被配置为响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及第二执行装置1004，被配置为响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
在一种实施方式中，响应于在所述路径点链中存在多个路径点与一个OSW相连的情况，每个底层网络报文中还包含该底层网络报文要发送到的下一个路径点的标识。进一步地，所述下一个路径点的标识为所述下一个路径点在该路径点链中的标号。
在一种实施方式中，该OSW进一步包括(图10未示出)：第二接收装置，被配置为接收到第二底层网络报文；第一确定装置，被配置为确定该第二底层网络报文需要发送给该路径点链中的第K个路径点，其中，K为正整数；以及第三执行装置，被配置为将该第二底层网络报文解封装获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送给该第K个路径点。
在一种实施方式中，该OSW进一步包括(图10未示出)：第三接收装置，被配置为从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点不是该路径点链的最后一个路径点；第二确定装置，被配置为确定该响应叠加网络报文需要发送给该路径点链中的第K+1个路径点；第二获得装置，被配置为获得该第K+1个路径点的网络地址及该第K+1个路径点连接的第三OSW的底层网络地址；第四执行装置，被配置为响应于所述第三OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该响应叠加网络报文封装成第三底层网络报文，并把该第三底层网络报文发送给该第三OSW，其中该第三底层网络报文的头部的目的IP字段被设置成该第三OSW的底层网络地址；以及第五执行装置，被配置为响应于该第三OSW是所述OSW，将该叠加网络报文发送给该第K+1个路径点。
在一种实施方式中，该OSW进一步包括(图10未示出)：第四接收装置，被配置为从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点是该路径点链的最后一个路径点；第三获得装置，被配置为获得该响应叠加网络报文头部的目的通信结点的网络地址以及该目的通信结点所连接的第四OSW的底层网络地址；第六执行装置，被配置为响应于所述第四OSW不是所述OSW，将该第四底层网络报文的头部的目的IP字段设置成所述第四OSW的底层网络地址，并把修改的第四底层网络报文发送给所述第四OSW；以及第七执行装置，被配置为响应于所述第四OSW是所述OSW，将该第四底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给该目的通信结点。
在一种实施方式中，该OSW进一步包括(图10未示出)：第五接收装置，被配置为接收到第五底层网络报文，并且所述第五底层网络报文的叠加网络报文的目的通信结点连接到所述OSW；以及第八执行装置，被配置为将该第五底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
在一种实施方式中，该OSW中若干路径点组成的路径点链的信息被存储在服务器中，每个OSW通过与该服务器通信获得该路径点链的信息。
在一种实施方式中，该OSW中所述若干路径点组成的路径点链的信息存储在所述叠加网络的每个OSW中。
在一种实施方式中，该OSW中所述路径点链的信息包括：源通信结点的地址，目标通信结点的地址，从源通信结点到目标通信结点需要经过的路径点的集合，其中路径点的集合包括各路径点所连接的OSW的底层网络地址，以及该路径点的网络地址。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (20)

1.一种叠加网络交换机OSW使用的方法，包括：
响应于接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链，执行如下步骤：
获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；
响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及
响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
2.如权利要求1所述的方法，其中响应于在所述路径点链中存在多个路径点与一个OSW相连的情况，每个底层网络报文中还包含该底层网络报文要发送到的下一个路径点的标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述下一个路径点的标识为所述下一个路径点在该路径点链中的标号。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，进一步包括：
响应于接收到第二底层网络报文，执行如下步骤：
确定该第二底层网络报文需要发送给该路径点链中的第K个路径点，其中，K为正整数；
将该第二底层网络报文解封装获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送给该第K个路径点。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
响应于从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点不是该路径点链的最后一个路径点，执行如下步骤：
确定该响应叠加网络报文需要发送给该路径点链中的第K+1个路径点；
获得该第K+1个路径点的网络地址及该第K+1个路径点连接的第三OSW的底层网络地址；
响应于所述第三OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该响应叠加网络报文封装成第三底层网络报文，并把该第三底层网络报文发送给该第三OSW，其中该第三底层网络报文的头部的目的IP字段被设置成该第三OSW的底层网络地址；以及
响应于该第三OSW是所述OSW，将该叠加网络报文发送给该第K+1个路径点。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
响应于从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点是该路径点链的最后一个路径点，执行如下步骤：
获得该响应叠加网络报文头部的目的通信结点的网络地址以及该目的通信结点所连接的第四OSW的底层网络地址；
响应于所述第四OSW不是所述OSW，将该第四底层网络报文的头部的目的IP字段设置成所述第四OSW的底层网络地址，并把修改的第四底层网络报文发送给所述第四OSW；以及
响应于所述第四OSW是所述OSW，将该第四底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给该目的通信结点。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
响应于接收到第五底层网络报文，并且所述第五底层网络报文的叠加网络报文的目的通信结点连接到所述OSW，执行如下步骤:
将该第五底层网络报文解封装获得其叠加网络报文；以及
将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
8.如权利要求1-7之一所述的方法，其中所述若干路径点组成的路径点链的信息被存储在服务器中，每个OSW通过与该服务器通信获得该路径点链的信息。
9.如权利要求1-7之一所述的方法，其中所述若干路径点组成的路径点链的信息存储在所述叠加网络的每个OSW中。
10.如权利要求1-7之一所述的方法，其中所述路径点链的信息包括：源通信结点的地址，目标通信结点的地址，从源通信结点到目标通信结点需要经过的路径点的集合，其中路径点的集合包括各路径点所连接的OSW的底层网络地址，以及该路径点的网络地址。
11.一种叠加网络交换机OSW，包括：
第一接收装置，被配置为接收到单播报文，其中该单播报文需要经过若干路径点组成的路径点链；
第一获得装置，被配置为获得该路径点链的第一个路径点的网络地址及该第一路径点连接的第二OSW的底层网络地址；
第一执行装置，被配置为响应于该第二OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该单播报文封装成第一底层网络报文，其中该第一底层网络报文头部的目的IP字段设置成该第二OSW的底层网络地址，并把该第一底层网络报文发送给该第二OSW；以及
第二执行装置，被配置为响应于该第二OSW是所述OSW，将该单播报文作为叠加网络报文发送给该第一个路径点。
12.如权利要求11所述的OSW，其中响应于在所述路径点链中存在多个路径点与一个OSW相连的情况，每个底层网络报文中还包含该底层网络报文要发送到的下一个路径点的标识。
13.根据权利要求11所述的OSW，其中所述下一个路径点的标识为所述下一个路径点在该路径点链中的标号。
14.如权利要求11-13之一所述的OSW，进一步包括：
第二接收装置，被配置为接收到第二底层网络报文；
第一确定装置，被配置为确定该第二底层网络报文需要发送给该路径点链中的第K个路径点，其中，K为正整数；
第三执行装置，被配置为将该第二底层网络报文解封装获得其叠加网络报文并将获得的叠加网络报文发送给该第K个路径点。
15.如权利要求14所述的OSW，进一步包括：
第三接收装置，被配置为从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点不是该路径点链的最后一个路径点；
第二确定装置，被配置为确定该响应叠加网络报文需要发送给该路径点链中的第K+1个路径点；
第二获得装置，被配置为获得该第K+1个路径点的网络地址及该第K+1个路径点连接的第三OSW的底层网络地址；
第四执行装置，被配置为响应于所述第三OSW不是所述OSW，按照VxLAN规范将该响应叠加网络报文封装成第三底层网络报文，并把该第三底层网络报文发送给该第三OSW，其中该第三底层网络报文的头部的目的IP字段被设置成该第三OSW的底层网络地址；以及
第五执行装置，被配置为响应于该第三OSW是所述OSW，将该叠加网络报文发送给该第K+1个路径点。
16.如权利要求14所述的OSW，进一步包括：
第四接收装置，被配置为从该第K个路径点接收到响应叠加网络报文，并且该第K个路径点是该路径点链的最后一个路径点；
第三获得装置，被配置为获得该响应叠加网络报文头部的目的通信结点的网络地址以及该目的通信结点所连接的第四OSW的底层网络地址；
第六执行装置，被配置为响应于所述第四OSW不是所述OSW，将该第四底层网络报文的头部的目的IP字段设置成所述第四OSW的底层网络地址，并把修改的第四底层网络报文发送给所述第四OSW；以及
第七执行装置，被配置为响应于所述第四OSW是所述OSW，将该第四底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给该目的通信结点。
17.如权利要求16所述的OSW，进一步包括：
第五接收装置，被配置为接收到第五底层网络报文，并且所述第五底层网络报文的叠加网络报文的目的通信结点连接到所述OSW；以及
第八执行装置，被配置为将该第五底层网络报文解封装获得其叠加网络报文，并将获得的叠加网络报文发送给所述目的通信结点。
18.如权利要求11-17之一所述的OSW，其中所述若干路径点组成的路径点链的信息被存储在服务器中，每个OSW通过与该服务器通信获得该路径点链的信息。
19.如权利要求11-17之一所述的OSW，其中所述若干路径点组成的路径点链的信息存储在所述叠加网络的每个OSW中。
20.如权利要求11-17之一所述的OSW，其中所述路径点链的信息包括：源通信结点的地址，目标通信结点的地址，从源通信结点到目标通信结点需要经过的路径点的集合，其中路径点的集合包括各路径点所连接的OSW的底层网络地址，以及该路径点的网络地址。
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