CN105721359B - Vxlan报文传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种VXLAN报文传输方法及装置，所述方法包括：将VXLAN报文封装为IPv6报文时，在所封装的IPv6报文中不插入UDP校验位即去除UDP校验；并在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

Description

VXLAN报文传输方法及装置

技术领域

本发明涉及虚拟可扩展局域网(VXLAN，Virtual eXtensible Local AreaNetwork)报文传输技术，尤其涉及一种VXLAN报文传输方法及装置。

背景技术

VXLAN是overlay的网络技术，使用MAC in UDP的方法进行数据封装，用以解决数据中心多租户间通信和隔离时vlan不够的问题。目前仅定义了VXLAN报文的IPV4的封装格式，IPV6的封装格式将在以后确定。在IPV4的封装格式中，UDP校验和强制定为0，另外根据rfc7348协议，VXLAN报文在IPV6下按照UDP封装处理，UDP的校验和则需按照IPV6强制校验处理。

因此，目前并无VXLAN报文在IPV6下的封装处理方案可供参考。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种VXLAN报文传输方法及装置，能实现高效率的VXLAN报文传输方法及装置。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种VXLAN报文传输方法，包括：

将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文时，在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议UDP校验位即去除UDP校验，并在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；

通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

优选地，所述将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，包括：

源VXLAN隧道端点VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

优选地，所述方法还包括：

目的VTEP通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；

将所解析的VXLAN报文向目的虚拟机发送。

优选地，所述将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，包括：

源VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所述IPv4报文向源IPV4-IPV6转换网关发送；

所述源IPV4-IPV6转换网关从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

优选地，所述方法还包括：

目的IPV4-IPV6转换网关通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；

对所解析的VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所重新封装的IPv4报文向目的虚拟机发送。

优选地，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255；

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。

一种VXLAN报文传输装置，包括：第一封装单元和传输单元，其中：

第一封装单元，用于将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，并在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议UDP校验位即去除了UDP校验，在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；

传输单元，用于通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

优选地，所述第一封装单元，还用于对VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

优选地，所述装置还包括：第一接收单元、第一确定单元和第一解析单元，其中：

第一接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第一确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发解析单元；

第一解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

优选地，所述第一封装单元包括：第一封装子单元和第二封装子单元，其中：

第一封装子单元，用于对VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并向所述第二封装子单元发送所述IPv4报文；

第二封装子单元，用于接收所述IPv4报文，从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

优选地，所述装置还包括：第二接收单元、第二确定单元和第二解析单元，其中：

第二接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第二确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发第二解析单元；

第二解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

优选地，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255；

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。

本发明实施例中，在将VXLAN报文通过IPv6网络传输时，不必为封装了VXLAN报文的IPv6报文中设置UDP校验位，并在IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段，以此来标识是承载了VXLAN报文的IPv6报文；这样，在接收端，可以通过设定的协议类型字段来识别IPv6报文，并能成功解析出VXLAN报文。本发明实施例的技术方案，由于承载了VXLAN报文的IPv6报文中不使用UDP头，避免VXLAN报文在IPV6传输情况下的UDP强制校验，同时减少了VXLAN报文的UDP头开销，提高了VXLAN报文的传输效率。

附图说明

图1为本发明实施例的VXLAN报文传输方法的流程图；

图2为本发明实施例的封装有VXLAN报文的IPv6报文的结构示意图；

图3为本发明实施例的VXLAN报文封装及传输示意图；

图4为本发明实施例的VXLAN报文封装及传输的另一示意图；

图5为本发明实施例的VXLAN报文传输装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明实施例的VXLAN报文传输方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的VXLAN报文传输方法包括以下步骤：

步骤101，将VXLAN报文封装为IPv6报文。

本发明实施例中，将VXLAN报文封装为IPv6报文时，在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)校验位，并在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

本发明实施例中，将VXLAN报文封装为不含UDP校验位的IPv6报文，共有两种方式。第一种方式，是由源VXLAN隧道端点VTEP对VXLAN报文进行封装，具体为：

源VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

第二种方式，是由源IPV4-IPV6转换网关对VXLAN报文进行IPV6封装。具体为：源VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所述IPv4报文向源IPV4-IPV6转换网关发送；所述源IPV4-IPV6转换网关从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

本发明实施例中，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255。本实施例中，设定的协议类型字段的值可以为200，当然，也可以是133至255中的任一值。

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。

步骤102，通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

将VXLAN报文封装为IPv6报文后，通过IPv6网络进行传输即可。

本发明实施例中，接收端VTEP还接收IPv6报文并进行解析。具体包括以下两种方式，其一为：目的VTEP通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；将所解析的VXLAN报文向目的虚拟机发送。

其一为：目的IPV4-IPV6转换网关通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；对所解析的VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所重新封装的IPv4报文向目的虚拟机发送。

以下通过具体示例，进一步阐明本发明实施例的技术方案的实质。

图2为本发明实施例的封装有VXLAN报文的IPv6报文的结构示意图，如图2所示，本发明实施例的IPv6报文是在VXLAN报文的基础上，直接添加MAC头和IP头而形成新的IPv6报文，并不包括UDP校验位。

图3为本发明实施例的VXLAN报文封装及传输示意图，如图3所示，本发明实施例的VXLAN报文封装及传输包括以下步骤：

步骤1，虚拟机(VM，Virtual Machine)1发送VXLAN报文给VM2，这时报文封装格式就是媒体访问控制子层协议(MAC，Media Access Control)+IP的报文。

步骤2，VTEP1根据VXLAN报文中的VM2的MAC地址，查找VTEP表，并找到对应的VTEP表项。

步骤3，VTEP1根据查找到的VTEP表项封装VXLAN报文，直接在VXLAN报文前加外层IP头，外层MAC头而形成IPV6报文，该IPV6报文中没有UDP校验位；外层IP头的协议类型字段选择特定协议类型字段(例如从未分配的协议类型ID 133-255中选200)指示为内层封装为VXLAN报文。

步骤4，VTEP2接收到报文后，根据IP头的协议类型字段(200)识别内部为VXLAN报文，进行后续处理，从而最终转发到VXLAN应用处理.

步骤5，VTEP2将VXLAN报文头剥离后，将净荷中的以太网报文投递给VM2。

图4为本发明实施例的VXLAN报文封装及传输的另一示意图，如图4所示，本发明实施例的VXLAN报文封装及传输包括以下步骤：

步骤1，VM1发送VXLAN报文给VM2，这时VXLAN报文封装格式就是MAC+IP的报文；

步骤2，VTEP1根据报文中的VM2的MAC地址，查找VTEP表，找到了对应的VTEP表项；

步骤3，VTEP1根据命中的VTEP表项封装VXLAN报文，直接在VXLAN报文前加外层UDP头、外层IP头，外层MAC头即可，外层IP头的协议类型字段选择17，指示内层封装协议类型为UDP类型，UDP端口号指示内部为VXLAN报文(例如UDP端口为4789指示为VXLAN报文)。

步骤4，IPV4-IPV6网关1从IPV4方向收到VXLAN报文(例如UDP端口为4789指示为VXLAN报文)，转发给IPV6方向时，剥掉UDP头，直接在VXLAN报文前加外层IP头，外层MAC头即可，外层IP头的协议类型字段选择特定协议类型字段(例如从未分配的协议类型ID 133-255中取200)指示为内层封装为VXLAN报文；

步骤5，IPV4-IPV6网关2从IPV6方向收到VXLAN报文，根据IP头的协议类型字段(200)识别内部为VXLAN报文，转发给IPV4方向时，再添加UDP头，恢复为标准的VXLAN报文格式。

步骤6，VTEP2收到报文后，将VXLAN报文头剥离后，将净荷中的以太网报文投递给VM2。

本发明实施例中，VXLAN报文不使用UDP头的格式不限于前述实施例中记载的格式；本发明实施例的技术方案，还可以应用于其他传输组网情况。

本发明实施例的技术方案使得VXLAN报文的简洁地承载于IP网络上，解决了IPV6网络对UDP强制进行UDP校验的限制，同时减少了VXLAN报文的UDP头开销，提高了VXLAN报文的传输效率。

图5为本发明实施例的VXLAN报文传输装置的组成结构示意图，如图5所示，本发明实施例的VXLAN报文传输装置包括：第一封装单元50和传输单元51，其中：

第一封装单元50，用于将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，并在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议UDP校验位即去除了UDP校验，在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；

传输单元51，用于通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

本发明实施例中，所述第一封装单元50，还用于对VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。对应地，在图5所示的VXLAN报文传输装置的基础上，本发明实施例的VXLAN报文传输装置还包括：第一接收单元(图5中未示出)、第一确定单元(图5中未示出)和第一解析单元(图5中未示出)，其中：

第一接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第一确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发解析单元；

第一解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

作为一种实现方式，所述第一封装单元50包括：第一封装子单元(图5中未示出)和第二封装子单元(图5中未示出)，其中：

第一封装子单元，用于对VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并向所述第二封装子单元发送所述IPv4报文；

第二封装子单元，用于接收所述IPv4报文，从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。对应地，在图5所示的VXLAN报文传输装置的基础上，本发明实施例的VXLAN报文传输装置还包括：第二接收单元、第二确定单元和第二解析单元，其中：

第二接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第二确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发第二解析单元；

第二解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

本发明实施例中，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255；

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。

本领域技术人员应当理解，本发明实施例的VXLAN报文传输装置中各处理单元的功能，可参照前述实施例的VXLAN报文传输方法的相关描述而理解，本发明实施例的VXLAN报文传输装置中的各处理单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能设备上的运行而实现。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过应用指令相关的硬件来完成，前述的应用可以存储于一计算机可读取存储介质中，该应用在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储应用代码的介质。

或者，本发明实施例上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储应用代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种VXLAN报文传输方法，其特征在于，所述方法包括：

将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文时，在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议UDP校验位，并在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；

通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，包括：

源VXLAN隧道端点VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

目的VTEP通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；

将所解析的VXLAN报文向目的虚拟机发送。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，包括：

源VTEP接收到源虚拟机发送的VXLAN报文后，对所述VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所述IPv4报文向源IPV4-IPV6转换网关发送；

所述源IPV4-IPV6转换网关从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

目的IPV4-IPV6转换网关通过IPv6网络接收到IPv6报文后，根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定为设定的协议类型时，不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文；

对所解析的VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并将所重新封装的IPv4报文向目的虚拟机发送。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255；

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。

7.一种VXLAN报文传输装置，其特征在于，所述装置包括：第一封装单元和传输单元，其中：

第一封装单元，用于将虚拟可扩展局域网VXLAN报文封装为IPv6报文，并在所封装的IPv6报文中不插入用户数据报协议UDP校验位，在所述IPv6报文的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段；

传输单元，用于通过IPv6网络传输封装后的IPv6报文。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一封装单元，还用于对VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一接收单元、第一确定单元和第一解析单元，其中：

第一接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第一确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发解析单元；

第一解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一封装单元包括：第一封装子单元和第二封装子单元，其中：

第一封装子单元，用于对VXLAN报文添加IPv4的IP头、UDP校验位及外层MAC头而封装为IPv4报文，并向所述第二封装子单元发送所述IPv4报文；

第二封装子单元，用于接收所述IPv4报文，从所述IPv4报文中解析出所述VXLAN报文，并对所解析的VXLAN报文添加IPv6的IP头及外层MAC头，并在所述IPv6的IP头的协议类型字段填入设定的协议类型字段。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二接收单元、第二确定单元和第二解析单元，其中：

第二接收单元，用于通过IPv6网络接收到IPv6报文；

第二确定单元，用于根据所述IPv6报文的IP头中的协议类型字段确定是否为设定的协议类型，实时触发第二解析单元；

第二解析单元，用于不进行UDP校验而去除所述IPv6报文的IP头及外层MAC头，解析出VXLAN报文。

12.根据权利要求7至11任一项所述的装置，其特征在于，所述设定的协议类型字段的取值范围为133至255；

IPv4报文的IP头的协议类型字段取值为17。