CN105591841A - 一种vxlan隧道的连通性检测方法 - Google Patents

一种vxlan隧道的连通性检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种VXLAN隧道的连通性检测方法,包括:VXLAN隧道一端的第一VXLAN隧道端点向其对端的第VXLAN隧道端点发送请求报文;第VXLAN隧道端点接收请求报文,并根据请求报文中的字段与本地配置的VXLAN隧道的对应字段相匹配,根据匹配结果回复相应的应答报文;第一VXLAN隧道端点收到应答报文后,根据应答报文中的字段检查应答报文的有效性并判断VXLAN隧道是否有问题。本发明可检测两VTEP之间vxlan隧道的连通性,同时对于VTEP上存在ecmp路径的情况,本方案还可以检测源端ecmp的各条路径是否都可用。

Description

一种VXLAN隧道的连通性检测方法
技术领域
本发明涉及一种隧道连通性检测技术,尤其是涉及一种VXLAN隧道的连通性检测方法。
背景技术
VXLAN(VirtualeXtensibleLAN,虚拟可扩展局域网)是一种覆盖网络技术或隧道技术。VXLAN将虚拟机发出的数据包封装在UDP(UserDatagramProtocol,用户数据报协议)中,并使用物理网络的IP/MAC作为外层头(outer-header)进行封装,然后在物理IP网上传输,到达目的地后由隧道终结点解封并将数据发送给目标虚拟机。
针对目前对于vxlan网络没有有效、完整的连通性检测方法的情况,因此需要研究出一种vxlan隧道连通性的检测方法来解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种VXLAN隧道的连通性检测方法,通过定义一种新型的VXLAN内层报文格式,以检测两VXLAN隧道端点之间vxlan隧道的连通性。
为实现上述目的,本发明提出如下技术方案:一种VXLAN隧道的连通性检测方法,包括:
VXLAN隧道一端的第一VXLAN隧道端点向其对端的第二VXLAN隧道端点发送请求报文;
所述第二VXLAN隧道端点接收所述请求报文,并根据请求报文中的字段与本地配置的VXLAN隧道的对应字段相匹配,根据匹配结果回复相应的应答报文;
所述第一VXLAN隧道端点收到所述应答报文后,根据应答报文中的字段检查应答报文的有效性并判断所述VXLAN隧道是否有问题。
优选地,所述方法还包括:VXLAN隧道中间路径上的设备根据所述请求报文的外层IP字段将请求报文转发给第二隧道端点,且VXLAN隧道中间路径上的设备根据所述应答报文的外层IP字段将应答报文转发给第一隧道端点。
优选地,所述方法还包括:在第一VXLAN隧道端点发送请求报文给第二VXLAN隧道端点的同时,启动一个定时器,若在定时器设定的时间内所述第一VXLAN隧道端点未收到相应的应答报文,则表示VXLAN隧道连通性检测失败。
优选地,所述请求报文和应答报文均包括VXLAN头部和报文信息,所述VXLAN头部包括预留字段和VXLAN网络标识符,通过配置所述VXLAN头部中的字段来标识所述请求或应答报文是否为连通性检测报文;所述报文信息包括应答码、发送端出接口IP、目的端IP。
优选地,所述第二VXLAN隧道端点根据请求报文中的所述目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符来和本地配置的vxlan隧道的目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符相匹配,若对应,则回复隧道状态正常的应答报文;若不对应,则回复隧道状态异常的应答报文。
优选地,所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符来检查报文的有效性。
优选地,所述第一VXLAN隧道端点通过查看报文的所述应答码来判断所述VXLAN隧道是否有问题。
优选地,所述方法还包括:所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的字段来判断ecmp路径是否有问题。
优选地,所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的发送端出接口IP来判断ecmp路径是否有问题,若应答报文中缺少发送端出接口IP,则表明所述ecmp路径存在问题。
优选地,所述第一VXLAN隧道端点判断所述VXLAN隧道或ecmp路径存在问题时,则通知管理员进行排查。
本发明的有益效果是:通过本发明的技术方案,可以检测两VXLAN隧道端点(VTEP)之间vxlan隧道的连通性,同时对于VTEP上存在多重等价路径(ecmp路径)的情况,本方案还可以检测源端ecmp的各条路径是否都可用。
附图说明
图1是本发明所揭示的一种连通性检测报文结构示意图;
图2和图4是本发明所揭示的一种VXLAN隧道的连通性检测方法的流程示意图;
图3是本发明实施例所揭示的一种VXLAN隧道的连通性检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明揭示了一种VXLAN隧道的连通性检测方法,通过定义一种新的VXLAN内层报文格式,用于传输隧道检测信息,从而来检测两VXLAN隧道端点之间vxlan隧道的连通性。
如图1所示,为本发明所揭示的一种连通性检测报文结构,该连通性检测报文保留了vxlan报文的基本结构(图1里省略了vxlan外层头,为IP/UDP报文外加vxlanheader),以下逐一说明各个字段:
VXLAN头部:(VXLANHeader)
VXLAN头部的最高位8个比特(bit)为8个flag,其中7个为保留字段,本发明配置I位用于区分报文为vxlan数据报文或连通性检测报文,本实施例中,配置I位置0时,标识报文为连通性检测报文。当设备收到该位置0的vxlan报文时,应将报文送上cpu处理,VXLAN网络标识符(VNI)字段用于填写相应需要检测的VNI。
报文信息:(Message)
VXLAN隧道端点类型(Vteptype):说明发出报文的vtep类型,本实施例中,0x00表示为硬件(hardware),0x01表示为软件(software)。
报文类型(Messagetype):说明该报文类型,本实施例中,0x00表示请求报文(request),0x01表示应答报文(reply)。
应答码(Replycode):当messagetype为request时,这个字段应始终为0x00,当messagetype为reply时,本实施例中,0x01表示隧道状态正常,0x10表示隧道状态异常。
报文长度(Messagelength):message字段长度,以字节计,目前为6个字节。
报文序号(SequenceNumber):报文序号从1开始编码,每发一个报文,序号加1,可以用于检测是否有检测报文被丢弃。
发送端出接口ip(Sourceinterfaceip):表示发送端出接口ip,为4个字节。
目的端ip(Destinationip):为目的端ip。
如图2所示,本发明所揭示的一种VXLAN隧道的连通性检测方法,包括:
步骤1,VXLAN隧道一端的第一VXLAN隧道端点向其对端的第二VXLAN隧道端点发送请求报文。
在网络中存在一条从第一VTEP到第二VTEP的VXLAN隧道,若要检测该VXLAN隧道的连通性,首先,第一VTEP发送带有隧道检测信息的连通性检测报文给第二VTEP,即这里的请求报文。
结合图3所示的实施例,来具体介绍步骤1:图3中,隧道端点VTEP-1和VTEP-2之间存在一条VXLAN隧道,该隧道的VNI为1000(0x3E8),同时从VTEP-1到VTEP-2的路由有两个出接口interface-1和interface-2,其ip分别是1.0.0.1和2.0.0.1。
配置完成后,VTEP-1组织并发送request报文给VTEP-2,request报文中配置的信息为:vxlan外层头中源IP地址(src-ip)为1.1.1.1,目的IP地址(dest-ip)为2.2.2.2,Vxlan头部中I位置0,VNI字段为1000(0x3E8),同时查找路由表,发现到目的IP地址2.2.2.2的路由有两个出接口,则需要在每个出接口上分别发出request报文,其中vtep-type为hardware(0x00),messagetype为request(0x00),length为6(0x06),sequencemumber在每个出接口上分别从1开始递增,默认为一个接口一次发出五个报文,sourceinterfaceip为出接口ip,在interface-1上发出的报文填1.0.0.1,在interface-2上发出的报文填2.0.0.1,destination填为目的vtep-ip(2.2.2.2)。
结合图4所示,若第一VTEP和第二VTEP之间还存在中间路径上的设备,则请求报文由VXLAN隧道中间路径上的设备根据报文的外层IP字段将报文转发给第二VTEP。
步骤2,所述第二VXLAN隧道端点接收所述请求报文,并根据请求报文中的字段与本地配置的VXLAN隧道的对应字段相匹配,根据匹配结果回复相应的应答报文。
第二VTEP收到请求报文后,首先通过UDP目的端口(UDPdestport)识别出为VXLAN报文,同时解析出VXLAN头部的I位为0,则表示为vxlan连通性检测报文,此时根据请求报文中的destination-ip,src-ip和VNI和本地配置的vxlan隧道的destination-ip,src-ip和VNI相匹配,如存在这一对应关系且本地转发状态正常,则回应隧道状态正常,如不存在这一对应关系或存在但转发状态异常,则回应隧道状态异常。
如图3所示的实施例中,reply报文中配置的信息相应为:vxlanheader与收到的request报文相同,即Vxlan头部中I位置0,VNI字段为1000(0x3E8),vtep-type按本地vtep类型填写,messagetype为reply(0x01),replycode按需填写(即若隧道状态正常,则为0x01;若隧道状态异常,则为0x10),messagelength为0x06,sequencenumber,sourceinterfaceip,destinationip保持和收到的request报文中相应字段保持不变,这里便不赘述。
结合图4所示,若第一VTEP和第二VTEP之间还存在中间路径上的设备,则应答报文由VXLAN隧道中间路径上的设备根据报文的外层IP字段将报文转发给第一VTEP。
步骤3,第一VXLAN隧道端点收到应答报文后,根据应答报文中的字段检查应答报文的有效性并判断VXLAN隧道是否有问题。
第一VTEP收到应答报文后,同样根据应答报文中的destination-ip,src-ip和VNI来检查报文的有效性并对应到具体的隧道,之后再查看报文的replycode字段来判断VXLAN隧道是否有问题。本实施例中,若查看到replycode为0x10,则表示该隧道有问题,需要通知管理员进一步排查。
对于第一VTEP上存在ecmp的情况,第一VXLAN隧道端点还可通过查看应答报文中的Sourceinterfaceip字段来判断ecmp路径是否有问题,若缺少某个sourceinterfaceip的应答则表明该ecmp路径存在问题,也需要管理员进一步排查。这样,本发明可以有效检测源端ecmp的各条路径是否都可用。
更进一步地,在第一VTEP发送请求报文给第二VTEP的同时,启动一个定时器,若在定时器设定的时间内第一VTEP未收到相应的应答报文,则表示VXLAN隧道连通性检测失败。如设置定时器为2秒,本发明对定时器的设置时间不做限制。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上,然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰,因此,本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应包括各种不背离本发明的替换及修饰,并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,包括:
VXLAN隧道一端的第一VXLAN隧道端点向其对端的第二VXLAN隧道端点发送请求报文;
所述第二VXLAN隧道端点接收所述请求报文,并根据请求报文中的字段与本地配置的VXLAN隧道的对应字段相匹配,根据匹配结果回复相应的应答报文;
所述第一VXLAN隧道端点收到所述应答报文后,根据应答报文中的字段检查应答报文的有效性并判断所述VXLAN隧道是否有问题。
2.根据权利要求1所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述方法还包括:VXLAN隧道中间路径上的设备根据所述请求报文的外层IP字段将请求报文转发给第二隧道端点,且VXLAN隧道中间路径上的设备根据所述应答报文的外层IP字段将应答报文转发给第一隧道端点。
3.根据权利要求1所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述方法还包括:在第一VXLAN隧道端点发送请求报文给第二VXLAN隧道端点的同时,启动一个定时器,若在定时器设定的时间内所述第一VXLAN隧道端点未收到相应的应答报文,则表示VXLAN隧道连通性检测失败。
4.根据权利要求1所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述请求报文和应答报文均包括VXLAN头部和报文信息,所述VXLAN头部包括预留字段和VXLAN网络标识符,通过配置所述VXLAN头部中的字段来标识所述请求或应答报文是否为连通性检测报文;所述报文信息包括应答码、发送端出接口IP、目的端IP。
5.根据权利要求4所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述第二VXLAN隧道端点根据请求报文中的所述目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符来和本地配置的vxlan隧道的目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符相匹配,若对应,则回复隧道状态正常的应答报文;若不对应,则回复隧道状态异常的应答报文。
6.根据权利要求4所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的目的端IP,发送端出接口IP和VXLAN网络标识符来检查报文的有效性。
7.根据权利要求4所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述第一VXLAN隧道端点通过查看报文的所述应答码来判断所述VXLAN隧道是否有问题。
8.根据权利要求4所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述方法还包括:所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的字段来判断ecmp路径是否有问题。
9.根据权利要求8所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述第一VXLAN隧道端点根据应答报文中的发送端出接口IP来判断ecmp路径是否有问题,若应答报文中缺少发送端出接口IP,则表明所述ecmp路径存在问题。
10.根据权利要求8所述的VXLAN隧道的连通性检测方法,其特征在于,所述第一VXLAN隧道端点判断所述VXLAN隧道或ecmp路径存在问题时,则通知管理员进行排查。
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