CN105591925B - 应用于sdn中的报文转发方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了应用于SDN中的报文转发方法和设备。本发明中，SDN控制器并非以VM为单位下发每一VM的流表项至物理网关，而是以VTEP为单位下发每一VM的流表项至物理网关，其中，下发的流表项中的MAC地址不是VM的实际MAC地址，而是VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，物理网关在依据流表项生成MAC转发表项时，就会出现N(N大于1)条流表项生成同一个MAC转发表项，即针对该N条流表项，物理网关上的硬件表项资源就可仅保存一个MAC转发表项即可，节省了物理网关上的硬件表项资源，防止物理网关出现硬件表项资源不足的缺陷。

Description

应用于SDN中的报文转发方法和设备

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及应用于软件定义网络(SDN：SoftwareDefined Network)中的报文转发方法和设备。

背景技术

云平台负责SDN中业务服务器的管理，比如在业务服务器上创建虚拟机(VM：Virtual Machine)、创建虚拟交换机(vSwitch)等。

图1示出了云平台管理业务服务器的组网。如图1所示，在云平台业务服务器1上成功创建VM1时，将VM1的IP地址和MAC地址作为VM1的标识上送给SDN控制器(CONTROLLER)。SDN控制器收到VM1的标识后，自动创建与VM1对应的虚端口(vport)，并初始化与VM1对应的vport的端口状态为断开状态(down)。VM1在上线时发送免费ARP报文，隧道终端(VTEP：VXLAN Tunnel End Point)1收到免费ARP报文，上送免费ARP报文到SDN控制器。SDN控制器收到来自VM1的免费ARP报文后，更新与VM1对应的vport的端口状态为在线状态(UP)，生成一条用于指导VTEP1向VM1发送报文的MAC+IP流表项(即，匹配项为目的MAC和目的IP的流表项，记为流表项1)，同时还生成一条用于指导物理网关向VM1发送报文的MAC+IP流表项(记为流表项2)。SDN控制器下发流表项1至VTEP1，下发流表项2至物理网关。当VTEP1收到流表项1后，依据流表项1对发向VM1的VXLAN报文进行VXLAN解封装并发送至VM1。当物理网关收到流表项2后，依据流表项2生成MAC转发表项以指导报文转发，MAC转发表项为硬件表项，其主要包括流表项2中的MAC地址、VXLAN标识(VSI)、VXLAN隧道标识。当物理网关收到发向VM1的VXLAN报文时，物理网关通过依据流表项2生成的MAC转发表项转发报文。

为了避免每个VTEP学习其它VTEP接入的VM的标识，所有跨VTEP转发的报文都直接送到物理网关，由物理网关负责转发到对应的VTEP，这就要求SDN控制器以VM为单位下发每一VM的MAC+IP流表项至物理网关，而物理网关收到每一VM的MAC+IP流表项后就会生成对应的MAC转发表项。如上描述，物理网关生成的MAC转发表项为硬件表项，其需要存储在物理网关的硬件表项资源内，而物理网关的硬件表项资源有一定的规格要求，在VM规模大的情况下，SDN控制器以VM为单位下发每一VM的MAC+IP流表项至物理网关，会导致物理网关出现硬件表项资源不足的缺陷。

发明内容

本申请提供了应用于SDN中的报文转发方法和设备，可以节省物理网关的硬件表项资源。

本申请提供的技术方案包括：

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，该方法应用于SDN控制器，包括：

将SDN内各个隧道终端VTEP的标识通知给云平台；

接收云平台为各个VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池；不同VTEP分配不同MAC地址池，不同MAC地址池具有不同聚合MAC地址；

接收VTEP上传的ARP报文；

确定ARP报文的源MAC地址所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址和所述ARP报文的源IP地址匹配的流表项。

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，该方法应用于物理网关，包括：

接收SDN控制器下发的流表项；所述流表项至少包括虚拟机VM的IP地址、VM的MAC地址所属MAC地址池的聚合MAC地址、VM接入的VTEP对应的VXLAN封装信息；

依据所述流表项生成MAC转发表项，所述MAC转发表项至少包含所述聚合MAC地址、VXLAN封装信息；

当接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，该方法应用于云平台，包括：

接收SDN控制器通知的SDN内各个隧道终端VTEP的标识；

为各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器；不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址；

接收业务服务器发送的LLDP报文，从所述LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地；

在第一业务服务器上创建虚拟机VM时，依据第一业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM；

当所述VM从第一业务服务器迁移至第二业务服务器时，依据第二业务服务器的标识匹配本地表项，从匹配的表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给所述VM。

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，该设备应用于SDN控制器，包括：

通知单元，用于将SDN内各个隧道终端VTEP的标识通知给云平台；

MAC地址池接收单元，用于接收云平台为各个VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池；不同VTEP分配不同MAC地址池，不同MAC地址池具有不同聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收VTEP上传的ARP报文；

表项单元，用于确定ARP报文的源MAC地址所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址和所述ARP报文的源IP地址匹配的流表项。

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，该设备应用于物理网关，包括：

表项接收单元，用于接收SDN控制器下发的流表项；所述流表项至少包括虚拟机VM的IP地址、VM的MAC地址所属MAC地址池的聚合MAC地址、VM接入的VTEP对应的VXLAN封装信息；

表项生成单元，用于依据所述流表项生成MAC转发表项，所述MAC转发表项至少包含所述聚合MAC地址、VXLAN封装信息；

报文处理单元，用于当接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，该设备应用于云平台，包括：

VTEP标识接收单元，用于接收SDN控制器通知的SDN内各个隧道终端VTEP的标识；

MAC地址池分配单元，用于为各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器；不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收业务服务器发送的LLDP报文，从所述LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地；

VM管理单元，用于在第一业务服务器上创建虚拟机VM时，依据第一业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM；以及，

当所述VM从第一业务服务器迁移至第二业务服务器时，依据第二业务服务器的标识匹配本地表项，从匹配的表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给所述VM。

由以上技术方案可以看出，本发明中，SDN控制器并非以VM为单位下发每一VM的流表项至物理网关，而是以VTEP为单位下发每一VM的流表项至物理网关，其中，下发的流表项中的MAC地址不是VM的实际MAC地址，而是VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，物理网关在依据流表项生成MAC转发表项时，就会出现N(N大于1)条流表项生成同一个MAC转发表项，即针对该N条流表项，物理网关上的硬件表项资源就可仅保存一个MAC转发表项即可，节省了物理网关上的硬件表项资源。

附图说明

图1为云平台管理业务服务器的组网示意图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明提供的第一设备结构图；

图4为本发明提供的第二设备结构图；

图5为本发明提供的第三设备结构图。

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。如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，SDN控制器将SDN内各个VTEP的标识通知给云平台。

本发明中，可通过配置的方法在SDN控制器上添加各个VTEP的标识，当各个VTEP的标识成功添加在SDN控制器上后，SDN控制器会将添加的各个VTEP的标识通知给云平台。

作为本发明的一个实施例，这里VTEP的标识主要包括VTEP的IP地址、MAC地址。

步骤202，云平台为SDN控制器通知的各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器，SDN控制器接收云平台为各个VTEP分配的MAC地址池。

当云平台收到SDN控制器通知的各个VTEP的标识后，云平台会为各个VTEP分配一个MAC地址池，其中，不同的VTEP分配不同的MAC地址池。每一个MAC地址池中至少包含一个MAC地址。

本发明中，MAC地址池通过一个聚合MAC地址代表。不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址。这里聚合MAC地址是通过一个MAC地址和掩码(mask)共同表示。

步骤203，云平台接收业务服务器发送的链路层发现协议(LLDP：Link LayerDiscovery Protocol)报文，从LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池、将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地。

本发明中，业务服务器会向云平台发送增加了业务服务器信息字段和VTEP信息字段的LLDP报文。这里的业务服务器信息字段包含业务服务器标识，用于指示具体哪一个业务服务器，主要通过业务服务器的IP地址等表征。这里的VTEP信息字段主要携带以下内容：业务服务器连接的VTEP的标识、控制该VTEP的SDN控制器的标识等。其中，业务服务器连接的VTEP的标识、控制VTEP的SDN控制器的标识可根据实际情况设置在业务服务器上。优选地，VTEP信息字段采用类型长度数值(TLV：Type Length Value)。下述表1示出了VTEP信息字段的结构：

表1

当云平台收到业务服务器发送的LLDP报文后，从LLDP报文携带的业务服务器信息字段中解析出业务服务器标识、以及从LLDP报文携带的VTEP信息字段中解析出VTEP标识、SDN控制器标识，并确定已为该VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，之后，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地。表2示出管理表项的结构：

表2

步骤204，当云平台在业务服务器上创建VM时，依据业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM。

具体地，当云平台在业务服务器上创建VM时，以该业务服务器的标识为关键字在本地管理表项中查找包含该关键字的管理表项，将查找到的管理表项作为上述匹配的管理表项。

当VM创建成功后，VM在启动时会发送ARP报文。ARP报文的源MAC地址为VM被分配的MAC地址，源IP地址为VM被分配的IP地址，这里VM被分配IP地址的方式与现有为VM分配IP地址的方式相同，不再赘述。

当VTEP收到ARP报文后，会上传ARP报文至SDN控制器。之后执行步骤205。

步骤205，SDN控制器接收VTEP上传的ARP报文，确定报文的源MAC地址(以MAC1为例)所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址(以第一MAC地址为例)和ARP报文的源IP地址(以IP1为例)匹配的流表项。

作为一个实施例，SDN控制器向物理网关下发的流表项至少包括：报文的源IP地址IP1、第一MAC地址、VXLAN封装信息。VXLAN封装信息可依据上传ARP报文的VTEP(也即VM接入的VTEP)确定，具体可依据该VTEP所属的VXLAN标识(VSI)确定。下面通过代码简单示出SDN控制器向物理网关下发的流表项的格式：

Flow entry 1information:

cookie:0x4c324757415057,priority:30000,hard time:0,idle time:0,flags:

check_overlap,byte count:--,packet count:--

Match information:

Ethernet destination MAC address:第一MAC地址

Ethernet destination MAC address mask:mask

Ethernet type:0x0800

IPv4destination address:IP1//报文的源IP地址

mask:255.255.255.255// IP1的掩码

Write actions:

Output interface:vxlan_tunnel2

Set field:

Tunnel ID:vxlan_tunnel ID 2 //VXLAN封装信息

步骤206，物理网关接收SDN控制器下发的流表项，依据所述流表项生成MAC转发表项。

如步骤205限定的SDN控制器下发至物理网关的流表项，则本步骤206生成的MAC转发表项至少包含第一MAC地址、VXLAN封装信息。如上限定的第一MAC地址为MAC地址池的聚合MAC地址，也就意味着本发明中，SDN控制器下发的流表项中的MAC地址不是VM的实际MAC地址，而是VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，如此，当SDN控制器下发给物理网关的流表项中有N(N大于1)条流表项只是IP地址不同时，物理网关在依据这N条流表项生成MAC转发表项时，会生成同一个MAC转发表项，如此，针对该N条流表项，物理网关上的硬件表项资源就可仅保存一个MAC转发表项即可，明显节省了物理网关上的硬件表项资源，防止物理网关出现硬件表项资源不足的缺陷。

举例描述，假如SDN控制器向物理网关下发的流表项为：流表项1。流表项1举例如表3所示：

表3

在表3中，MAC02为MAC地址池(0000-0000-0001至0000-0000-1111)的聚合MAC地址，则当物理网关接收流表项3后，依据流表项3生成如表4所示的MAC转发表项：

MAC地址	State	VSI	Link ID	Aging
					MAC02	D	VXLAN2	VXLAN_tunnel2	300

表4

在表4中的老化时间(Aging)可根据实际情况设置。

之后，SDN控制器还会向物理网关下发的流表项，假如之后下发的流表项相比表3，只不过是IP地址发生变化，其他都不变，则物理网关依据SDN控制器之后下发的流表项生成的MAC转发表项都如表4所示的MAC转发表项一致，则实现了尽管物理网关收到SDN控制器下发的多个流表项，但最终生成并存储的MAC转发表项的数量远小于收到的流表项的数量，节省了物理网关上的硬件表项资源。

步骤207，物理网关接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

如上所述，物理网关上的MAC地址为聚合MAC，而聚合MAC地址是通过一个MAC地址和掩码表示。基于此，作为一个优选实施例，本步骤207中，当二层数据报文的目的MAC地址为VM的实际MAC地址时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项具体可包括：

从本地所有MAC转发表项的聚合MAC地址中选择一个掩码；

利用二层数据报文的目的MAC地址和选择的掩码进行与运算，得到运算结果；该运算结果实质为一个聚合MAC地址；

从本地所有MAC转发表项中选择运算结果所处的MAC转发表项，将选择的MAC转发表项作为二层数据报文的目的MAC地址匹配的MAC转发表项。

具体地，上述从本地所有MAC转发表项的聚合MAC地址中选择一个掩码可包括：当所有聚合MAC地址中的掩码都相同时，选择其中的一个掩码；当聚合MAC地址中的掩码不同时，选择长度最长的掩码。

通过步骤207，实现了物理网关转发二层数据报文。

本发明中，优选地，当物理网关接收到发向目的VM的三层数据报文时，如果三层数据报文的目的MAC地址为物理网关的三层网关MAC地址，则物理网关修改三层数据报文的源MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，修改三层数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址所属的MAC地址池的聚合MAC地址，依据修改后的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对修改后的三层数据报文进行VXLAN转发。

这里，如上所述，SDN控制器下发至物理网关的流表项包括IP地址，则上述修改三层数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址所属的MAC地址池的聚合MAC地址可包括：依据所述三层数据报文的目的IP地址匹配流表项；确定匹配的流表项中的MAC地址为目的VM的MAC地址所属的MAC地址池的聚合MAC地址。

需要说明的是，本发明中，进一步地，物理网关依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项后，还会更新与二层数据报文的目的MAC地址匹配MAC转发表项的老化时间，以及，物理网关依据修改后的三层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项后，还会更新该匹配的MAC转发表项的老化时间。

至此，完成图2所示的流程。

作为本发明的一个实施例，本发明中，SDN控制器还需要生成用于指导VTEP转发数据报文的流表项并通过开放流(Openflow)消息下发至VTEP。具体为：向VTEP下发第一类流表项；向VTEP下发第二类流表项。

其中，第一类流表项中的第一匹配项为：目的MAC地址为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址、目的IP地址为VTEP本地接入的目的VM的IP地址；所述第一类流表项中的第一动作为：第一VXLAN转发；第一VXLAN转发包括：对与第一匹配项匹配的数据报文执行VXLAN解封装，修改VXLAN解封装后的数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址并转发。如上针对物理网关发送三层数据报文的描述，则通过第一类流表项能够最终保证目的VM收到三层数据报文。

第二类流表项中的第二匹配项为：目的IP地址不为VTEP本地接入的VM的IP地址；第二类流表项中的第二动作为：第二VXLAN转发；第二VXLAN转发包括：将与第二匹配项匹配的数据报文的源MAC地址修改为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，执行VXLAN封装并转发至物理网关。

基于第二类流表项，则使得VTEP最终发向物理网关的数据报文的源MAC地址修改为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址。如此，进一步地，当物理网关接收到数据报文(包含上述的二层数据报文、三层数据报文)时，检查本地是否存在与数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项。

本发明中，业务服务器上的VM还可以发生迁移，以第一业务服务器上的第一VM迁移至第二业务服务器为例，则云平台会以第二业务服务器的标识为关键字在本地管理表项找到包含该关键字的管理表项，从找到的管理表项中的MAC地址内选择一个未被占用的MAC地址重新分配给第一VM，而第一VM原来的MAC地址会被回收，恢复为未被占用的状态。第一VM的IP地址可保持不变。之后，第一VM会发送ARP报文，当其他VTEP收到ARP报文后会上传ARP报文至SDN控制器以触使SDN控制器更新信息具体类似上述的步骤205至步骤207，这里不再赘述。

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3，图3为本发明提供的第一设备结构图。该设备应用于SDN控制器，包括：

通知单元，用于将SDN内各个隧道终端VTEP的标识通知给云平台；

MAC地址池接收单元，用于接收云平台为各个VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池；不同VTEP分配不同MAC地址池，不同MAC地址池具有不同聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收VTEP上传的ARP报文；

表项单元，用于确定ARP报文的源MAC地址所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址和所述ARP报文的源IP地址匹配的流表项。

优选地，所述表项单元进一步向VTEP下发第一类流表项和第二类流表项；

其中，第一类流表项中的第一匹配项为：目的MAC地址为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址、目的IP地址为VTEP本地接入的目的虚拟机VM的IP地址；所述第一类流表项中的第一动作为：第一VXLAN转发；第一VXLAN转发包括：对与第一匹配项匹配的数据报文执行VXLAN解封装，修改VXLAN解封装后的数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址并转发；

第二类流表项中的第二匹配项为：目的IP地址不为VTEP本地接入的VM的IP地址；第二类流表项中的第二动作为：第二VXLAN转发；第二VXLAN转发包括：将与第二匹配项匹配的数据报文的源MAC地址修改为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，执行VXLAN封装并转发至物理网关。

至此，完成图3所示的设备结构描述。

参见图4，图4为本发明的第二设备结构图。该设备应用于物理网关，包括：

表项接收单元，用于接收SDN控制器下发的流表项；所述流表项至少包括虚拟机VM的IP地址、VM的MAC地址所属MAC地址池的聚合MAC地址、VM接入的VTEP对应的VXLAN封装信息；

表项生成单元，用于依据所述流表项生成MAC转发表项，所述MAC转发表项至少包含所述聚合MAC地址、VXLAN封装信息；

报文处理单元，用于当接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

优选地，所述报文处理单元进一步当接收到三层数据报文时，如果三层数据报文的目的MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，则修改三层数据报文的源MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，并依据所述三层数据报文的目的IP地址匹配流表项，修改三层数据报文的目的MAC地址为匹配的流表项中的聚合MAC地址，依据修改后的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对修改后的三层数据报文进行VXLAN转发；

优选地，所述表项生成单元进一步当接收到二层数据报文时，检查本地是否存在与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项；

优选地，所述表项生成单元进一步当接收到三层数据报文时，检查本地是否存在与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项。

至此，完成图4所示的设备结构描述。

参见图5，图5为本发明提供的第三设备结构图。该设备应用于云平台，包括：

VTEP标识接收单元，用于接收SDN控制器通知的SDN内各个隧道终端VTEP的标识；

MAC地址池分配单元，用于为各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器；不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收业务服务器发送的LLDP报文，从所述LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地；

VM管理单元，用于在第一业务服务器上创建虚拟机VM时，依据第一业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM；以及，

当所述VM从第一业务服务器迁移至第二业务服务器时，依据第二业务服务器的标识匹配本地表项，从匹配的表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给所述VM。

至此，完成图5所示的设备结构描述。

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 (11)

1.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，其特征在于，该方法应用于SDN控制器，包括：

将SDN内各个虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP的标识通知给云平台；

接收云平台为各个VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池；不同VTEP分配不同MAC地址池，不同MAC地址池具有不同聚合MAC地址；

接收VTEP上传的ARP报文；

确定ARP报文的源MAC地址所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址和所述ARP报文的源IP地址匹配的流表项。

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：

向VTEP下发第一类流表项；

向VTEP下发第二类流表项；

其中，第一类流表项中的第一匹配项为：目的MAC地址为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址、目的IP地址为VTEP本地接入的目的虚拟机VM的IP地址；所述第一类流表项中的第一动作为：第一VXLAN转发；第一VXLAN转发包括：对与第一匹配项匹配的数据报文执行VXLAN解封装，修改VXLAN解封装后的数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址并转发；

第二类流表项中的第二匹配项为：目的IP地址不为VTEP本地接入的VM的IP地址；第二类流表项中的第二动作为：第二VXLAN转发；第二VXLAN转发包括：将与第二匹配项匹配的数据报文的源MAC地址修改为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，执行VXLAN封装并转发至物理网关。

3.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，其特征在于，该方法应用于物理网关，包括：

接收SDN控制器下发的流表项；所述流表项至少包括虚拟机VM的IP地址、VM的MAC地址所属MAC地址池的聚合MAC地址、VM接入的VTEP对应的VXLAN封装信息；

依据所述流表项生成MAC转发表项，所述MAC转发表项至少包含所述聚合MAC地址、VXLAN封装信息；

当接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当接收到三层数据报文时，如果三层数据报文的目的MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，则修改三层数据报文的源MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，并依据所述三层数据报文的目的IP地址匹配流表项，修改三层数据报文的目的MAC地址为匹配的流表项中的聚合MAC地址，依据修改后的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对修改后的三层数据报文进行VXLAN转发。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当接收到二层数据报文时，检查本地是否存在与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项；

当接收到三层数据报文时，检查本地是否存在与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项。

6.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发方法，其特征在于，该方法应用于云平台，包括：

接收SDN控制器通知的SDN内各个虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP的标识；

为各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器；不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址；

接收业务服务器发送的LLDP报文，从所述LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地；

在第一业务服务器上创建虚拟机VM时，依据第一业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM；

当所述VM从第一业务服务器迁移至第二业务服务器时，依据第二业务服务器的标识匹配本地表项，从匹配的表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给所述VM。

7.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，其特征在于，该设备应用于SDN控制器，包括：

通知单元，用于将SDN内各个虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP的标识通知给云平台；

MAC地址池接收单元，用于接收云平台为各个VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池；不同VTEP分配不同MAC地址池，不同MAC地址池具有不同聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收VTEP上传的ARP报文；

表项单元，用于确定ARP报文的源MAC地址所属的MAC地址池，向物理网关下发与该确定的MAC地址池的聚合MAC地址和所述ARP报文的源IP地址匹配的流表项。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述表项单元进一步向VTEP下发第一类流表项和第二类流表项；

其中，第一类流表项中的第一匹配项为：目的MAC地址为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址、目的IP地址为VTEP本地接入的目的虚拟机VM的IP地址；所述第一类流表项中的第一动作为：第一VXLAN转发；第一VXLAN转发包括：对与第一匹配项匹配的数据报文执行VXLAN解封装，修改VXLAN解封装后的数据报文的目的MAC地址为目的VM的MAC地址并转发；

第二类流表项中的第二匹配项为：目的IP地址不为VTEP本地接入的VM的IP地址；第二类流表项中的第二动作为：第二VXLAN转发；第二VXLAN转发包括：将与第二匹配项匹配的数据报文的源MAC地址修改为VTEP被分配的MAC地址池的聚合MAC地址，执行VXLAN封装并转发至物理网关。

9.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，其特征在于，该设备应用于物理网关，包括：

表项接收单元，用于接收SDN控制器下发的流表项；所述流表项至少包括虚拟机VM的IP地址、VM的MAC地址所属MAC地址池的聚合MAC地址、VM接入的VTEP对应的VXLAN封装信息；

表项生成单元，用于依据所述流表项生成MAC转发表项，所述MAC转发表项至少包含所述聚合MAC地址、VXLAN封装信息；

报文处理单元，用于当接收到二层数据报文时，依据二层数据报文的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对二层数据报文进行VXLAN转发。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述报文处理单元进一步当接收到三层数据报文时，如果三层数据报文的目的MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，则修改三层数据报文的源MAC地址为本物理网关的三层网关MAC地址，并依据所述三层数据报文的目的IP地址匹配流表项，修改三层数据报文的目的MAC地址为匹配的流表项中的聚合MAC地址，依据修改后的目的MAC地址在本地匹配MAC转发表项，依据匹配的MAC转发表项中的VXLAN封装信息对修改后的三层数据报文进行VXLAN转发；

所述表项生成单元进一步当接收到二层数据报文时，检查本地是否存在与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与二层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项；以及，进一步当接收到三层数据报文时，检查本地是否存在与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项，如果是，更新该存在的MAC转发表项的老化时间，如果否，学习与三层数据报文的源MAC地址匹配的MAC转发表项。

11.一种应用于软件定义网络SDN中的报文转发设备，其特征在于，该设备应用于云平台，包括：

VTEP标识接收单元，用于接收SDN控制器通知的SDN内各个虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP的标识；

MAC地址池分配单元，用于为各个VTEP标识对应的VTEP分配不同的MAC地址池并发送给SDN控制器；不同MAC地址池具有不同的聚合MAC地址；

报文接收单元，用于接收业务服务器发送的LLDP报文，从所述LLDP报文中解析出VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识，确定已为解析出的VTEP标识对应的VTEP分配的MAC地址池，将确定出的MAC地址池与解析出的VTEP标识、SDN控制器标识、业务服务器标识组织成一个管理表项存储在本地；

VM管理单元，用于在第一业务服务器上创建虚拟机VM时，依据第一业务服务器的标识匹配管理表项，从匹配的管理表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给VM；以及，

当所述VM从第一业务服务器迁移至第二业务服务器时，依据第二业务服务器的标识匹配本地表项，从匹配的表项中的MAC地址池内选择一个MAC地址分配给所述VM。