CN106209554A - 跨虚拟可扩展局域网的报文转发方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了跨虚拟可扩展局域网的报文转发方法和设备。本发明中，网关VXLAN交换机的网板不再使用仅具有报文转发功能的芯片，而是使用具有转发功能和表项功能的芯片比如与接口板相同的交换芯片。通过本发明中，网关VXLAN交换机实现了两个不同VXLAN的三层访问，且整个过程只是在网关VXLAN交换机内部执行，没有浪费任何带宽资源，做到了报文的线速转发。

Description

跨虚拟可扩展局域网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，特别涉及跨虚拟可扩展局域网(VXLAN：Virtual eXtensible Local Access Network)中的报文转发方法和设备。

背景技术

目前，网关节点的硬件交换芯片即使支持三层转发，硬件交换芯片的转发逻辑也不允许三层转发，只能进行二层转发。

比如，图1所示的组网，PC发送的报文在非网关节点进行VXLAN封装到达网关节点后，网关节点对报文进行VXLAN解封装，发现报文的目的MAC地址是本网关节点的MAC地址，按照正常的处理方式网关节点对VXLAN解封装后的报文进行三层转发，但限于网关节点上硬件交换芯片的转发逻辑，即使网关节点的硬件交换芯片支持三层转发，也不能实现三层转发，只能对VXLAN解封装后的目的MAC地址不是本网关节点的MAC地址的报文进行二层转发。

因此，在VXLAN交换机上实现VXLAN的三层网关功能以实现VXLAN的三层转发是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了跨虚拟可扩展局域网的报文转发方法和设备，用于在作为网关的VXLAN交换机上实现VXLAN的三层网关功能，以实现两个不同VXLAN之间的报文转发。

本申请提供的技术方案包括：

一种从虚拟局域网VLAN至虚拟可扩展局域网VXLAN的报文转发方法，该方法应用于作为网关的VXLAN交换机，该方法包括：

VXLAN交换机的接口板接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；

所述VXLAN交换机的网板接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为本VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板；

所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。

一种跨虚拟可扩展局域网VXLAN的报文转发设备，该设备应用于作为网关的VXLAN交换机，该设备包括：

接口板处理单元，处于所述VXLAN交换机的接口板，用于接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；以及，接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发；

网板处理单元，处于所述VXLAN交换机的网板，用于接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为本VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板。

由以上技术方案可以看出，本发明中，当作为网关的VXLAN交换机通过接口板接收到VXLAN封装的报文时，对报文进行VXLAN解封装；确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发时，将所述VXLAN解封装后的报文发送至网板；之后，在网板本地的三层表项中查找到与该报文的目的IP地址匹配的三层表项，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，由该出端口相关联的接口板对报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发，即通过作为网关的VXLAN交换机实现了VXLAN的三层网关功能，实现不同VXLAN之间的三层访问，且整个过程只是在VXLAN交换机内部执行，没有浪费任何带宽资源，做到了报文线速转发的目的。

附图说明

图1为现有跨网络转发的应用组网图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明提供的实施例应用图；

图4为本发明提供的设备结构图；

图5为本发明提供的图4所示设备的硬件结构图。

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。

一般的框式交换机由主控板(main board)、接口板(I/O board)、网板(fabric board)组成。主控板为用于实现协议栈计算、转发表项下发及控制、设备管理的单板。接口板为用于实现数据报文转发(包括内部转发和外部转发)的单板。网板为用于实现数据报文及控制报文在设备内部跨板、跨芯片转发的单板。其中，网板上的芯片只具有报文转发功能，用于在不同接口板之间中转报文。

VXLAN交换机的结构与现有框式交换机的结构一样，由主控板、接口板、网板组成。在通常的应用中，接口板的个数大于1。

在VXLAN应用中，VXLAN交换机的网板与现有框式交换机的网板一样设置，网板上的芯片只具有报文转发功能，仅负责在不同接口板之间中转报文。

本发明中，为了实现VXLAN的三层网关功能，可选择其中一个VXLAN交换机作为网关，对作为网关的VXLAN交换机(简称网关VXLAN交换机)进行改进，而对不作为网关的VXLAN交换机，可不作任何改进，仍按照现有的结构执行。

其中，对网关VXLAN交换机进行的改进包括：

网关VXLAN交换机的网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，这里的表项功能至少包含接收并保存主控板下发的表项、表项查找等功能。优选地，作为一种较佳实施例，这里网板采用的芯片可以为网关VXLAN交换机的接口板所采用的交换芯片。

当网关VXLAN交换机的网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，这样，进入VXLAN交换机的报文可以通过VXLAN交换机的接口板和网板相互合作完成三层转发。下面通过图2对本发明提供的方法进行描述：

参见图2，图2为本发明提供的方法流程图。该方法应用于网关VXLAN交换机。如上所述，网关VXLAN交换机的网板不再采用仅具有报文转发功能的芯片，而是采用具有转发功能和表项功能的芯片比如与接口板相同的交换芯片。基于此，如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，网关VXLAN交换机的接口板接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至网关VXLAN交换机的网板。

优选地，在步骤201中，网关VXLAN交换机的接口板在对报文进行VXLAN解封装之前，可进一步执行以下步骤：从报文的VXLAN封装头中识别出虚拟网络标识(VNID)；

基于此，作为一个优选实施例，步骤201中，网关VXLAN交换机的接口板可基于该识别出的VNID确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，具体可包括：

从本接口板本地的MAC表项中查找与所述VNID和所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址匹配的MAC表项，如果查找到，且确定所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址为本VXLAN交换机的网关MAC地址，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发。

这里，如果查找到匹配的MAC表项，但所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址不为本VXLAN交换机的网关MAC地址，则可按照普通的二层报文转发的方式转发所述VXLAN解封装后的报文，不再展开描述。

本发明中，接口板本地的MAC表项可以是接口板按照类似现有MAC表项的学习方式学习得到的，也可以是主控板直接配置的，还可以是主控板按照类似现有MAC表项的学习方式学习并下发给本接口板的，本发明并不具体限定。

作为本发明的一个实施例，步骤201中，为了保证VXLAN解封装后的报文从接口板顺利发送至网板，一种较佳的实现方式是接口板对VXLAN解封装后的报文进行用于转发至网板的封装，为便于描述，这里将该内部封装简称为第一内部封装。如此，步骤201中，接口板将VXLAN解封装后的报文发送至网关VXLAN交换机的网板进行代理转发可包括：

步骤a1，将VXLAN解封装后的报文进行第一内部封装。

这里，第一内部封装包含：第一目的芯片标识(mod)和第一目的端口标识(port)，第一目的mod为第一虚拟芯片标识，第一目的port为第一虚拟端口标识；

优选地，作为本发明一个实例，第一虚拟芯片标识可为预先配置的用于指示网板可继续执行查表进行报文转发的虚拟芯片标识，第一虚拟端口标识可为预先配置的用于指示网板可继续执行查表进行报文转发的虚拟端口标识。当网关VXLAN交换机存在多个网板时，所有网板都会配置上述的第一虚拟芯片标识和第一虚拟端口标识。

步骤a2，在本接口板仅连接一个网板时，通过本接口板连接网板的互连口发送第一内部封装的报文；在本接口板连接多个网板时，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的报文。

实际应用中，在本接口板连接多个网板时，本接口板与多个网板分别连接的互连口可聚合成一个聚合组。如此，在步骤a2中，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的报文可包括：从所述聚合组中选择一个互连口，通过选择的一个互连口发送第一内部封装的报文。这里，从所述聚合组中选择一个互连口的方式有多种，比如随机选择一个互连口，或者按照一定的算法比如通过哈希算法选择一个互连口等，本发明并不具体限定。

通过上述步骤a1和步骤a2，网关VXLAN交换机的接口板会将VXLAN解封装后的报文顺利发送至网关VXLAN交换机的网板。

步骤202，网关VXLAN交换机的网板接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为本VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至网关VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板(该接口板简称匹配接口板)。

基于上面步骤201描述的第一内部封装，则较佳地，步骤202中，网板确定接收的报文由本网板进行三层转发可包括：

从接收的报文的第一内部封装头中确定出第一目的mod和第一目的port；如果确定出的第一目的mod为上述的第一虚拟芯片标识，第一目的port为上述的第一虚拟端口标识，则对报文的第一内部封装进行解封装，识别解封装后的报文的目的MAC地址为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，则确定接收的报文由本网板进行三层转发。

作为本发明的一个实施例，则上述中，当确定目的mod不为上述的第一虚拟芯片标识，和/或目的port不为上述的第一虚拟端口标识，则可以不对报文的第一内部封装进行解封装，直接按照第一内部封装的目的port继续转发报文即可，这类似现有网板转发报文的方式，不再展开描述。

本步骤202中，网板本地的三层表项可以是主控板直接配置的，还可以是主控板按照类似现有三层表项的学习方式学习并下发给网板的，本发明并不具体限定。这里，作为一个实施例，三层表项具体实现时可优选为路由表项，其一般包含目的IP地址、虚拟局域网络(VLAN)标识(ID)、目的MAC地址、源MAC地址、出端口等。基于三层表项包含的内容，本步骤202中与报文的目的IP地址匹配的三层表项就为包含报文的目的IP地址的三层表项。

作为本发明的一个实施例，本步骤202中所述的匹配接口板，可依据VXLAN隧道口(所述匹配的三层表项中的出端口)相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项确定，具体通过以下步骤b11至步骤b13实现：

步骤b11，在本地找到与所述VXLAN隧道口相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项；

步骤b12，在所述下一跳表项中仅有一个下一跳时，确定所述下一跳表项中所述下一跳为目标下一跳，在所述下一跳表项中有两个以上下一跳时，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳确定为目标下一跳。

这里，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳的方式可有多种方式，比如随机选择一个，或者按照设定的选择方式比如哈希算法等选择，本发明并不具体限定；

步骤b13，在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为单一的物理端口时，匹配接口板为所述物理端口所在的接口板；在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口时，匹配接口板为所述聚合端口中一个物理端口所在的接口板。

这里，所述聚合端口中一个物理端口是从聚合端口中选择出的。其中，从聚合端口中选择一个物理端口的方式可有多种方式，比如随机选择一个，或者按照设定的选择方式比如哈希算法等选择，本发明并不具体限定。

至此，通过步骤b11至步骤b13即可确定出匹配接口板。

本发明中，一种较佳的实现方式是，网板对本网板修改后的报文进行对应的封装并发送至匹配接口板，以保证匹配接口板对网板发送的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发，为便于描述，这里将该封装记为第二内部封装。

基于此，本步骤202中，将本网板修改后的报文发送至匹配接口板包括：

步骤b21，对修改后的报文进行第二内部封装。

这里，第二内部封装可包含：第二目的mod、第二目的port、以及所述匹配的三层表项中的VLAN ID；第二目的mod为：匹配接口板上用于转发报文的芯片的标识，假如匹配接口板上仅存在一块芯片，则第二目的mod可为该仅存在的一块芯片的标识，而假如匹配接口板上存在两块以上芯片，则可预先指定其中的一块芯片用于转发报文，第二目的mod可为该预先指定的一块芯片的标识；第二目的port为第二虚拟端口标识，其可为预先配置的用于指示接口板可继续执行查表进行报文转发的虚拟端口标识。网关VXLAN交换机中所有接口板都会配置上述的第二虚拟端口标识。

步骤b22，将第二内部封装的报文发送至匹配接口板。

通过步骤b1和步骤b2的描述可以看出，匹配接口板接收的来自网板的报文是执行了第二内部封装的报文。

步骤203，网关VXLAN交换机上的匹配接口板接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。

基于上面步骤202限定的网关VXLAN交换机上的网板如何将本网板修改后的报文发送至网关VXLAN交换机上的匹配接口板，则优选地，本步骤203中对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发可包括：

从报文的第二内部封装头中确定出第二目的mod和第二目的port；如果确定出的第二目的mod为本接口板上用于转发报文的芯片的标识、且确定出的第二目的port为第二虚拟端口标识，则从报文的第二内部封装头中确定出VLAN ID并对报文的第二内部封装进行解封装，从预先设置的VLAN ID和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VLAN ID具有映射关系的VNID，在本接口板本地的MAC表项中查找到与报文的目的MAC地址和该找到的VNID匹配的MAC表项，依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，利用找到的VXLAN隧道封装表项和所述VLAN ID对报文进行VXLAN封装并通过该找到的MAC表项中的出端口发送。

这里，MAC表项中的出端口实质为VXLAN隧道口，当MAC表项中的出端口为VXLAN隧道端口时，该VXLAN隧道端口是一个虚拟的概念，作为本发明一个实施例，该VXLAN隧道口可通过VXLAN隧道封装索引表示，比如VXLAN隧道口为Tunnel1(Tunnel1为VXLAN隧道封装索引)。基于此，上述的依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项实质就是依据VXLAN隧道封装索引从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，这很容易实现。

这里，利用VXLAN隧道封装表项和VNID对报文进行VXLAN封装具体可为：利用找到的VXLAN隧道封装表项中的VXLAN隧道封装信息对报文进行VXLAN外层头封装，利用找到的VNID对报文进行VXLAN字段(实质为VNID字段)的封装。这里VXLAN外层头至少包含外层以太(ETH)封装，其中，外层以太(ETH)封装至少包含外层源MAC地址、外层目的MAC地址、外层源IP地址、外层目的IP地址等。

作为本发明的一个实施例，这里，通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送可为：识别该找到的MAC表项中的出端口，如果该出端口为单一的物理端口，则直接通过该单一的物理端口发送，而如果该出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口，则就需要从聚合端口中选择一个物理端口，通过该选择的物理端口发送。需要说明的是，这里从聚合端口中选择一个物理端口的方式不再随机，其必须最终保证选择的物理端口与上述网板在确定匹配接口板时选择的物理端口一致。至于具体实现时如何保证接口板最终选择的物理端口与上述网板在确定匹配接口板时选择的物理端口一致，本发明并不具体限定，其可有多种实现方式，比如网板按照哈希方式选择物理端口，接口板也同样按照哈希方式选择物理端口等。

本发明中，作为一个实施例，接口板本地的VXLAN隧道封装表项可以是预先配置在接口板上的，本发明并不具体限定。

至此，完成图2所示的流程。

通过图2所示流程可以看出，本发明中，网关VXLAN交换机的网板不再使用仅具有报文转发功能的芯片，而是使用具有转发功能和表项功能的芯片比如与接口板相同的交换芯片，这样，当网关VXLAN交换机通过接口板接收到VXLAN封装的报文时，对报文进行VXLAN解封装；确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；之后，在网板本地的三层表项中查找到与该报文的目的IP地址匹配的三层表项，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，由网关VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发，即通过网关VXLAN交换机实现了不同VXLAN之间的三层访问功能，且整个过程只是在网关VXLAN交换机内部执行，没有浪费任何带宽资源，做到了报文线速转发的目的。

下面通过一个实施例对图2所示流程进行描述：

以图3所示的组网为例，在图3中，虚拟机(VM：Virtual Machine)01至VM05为第一VXLAN中的设备，第一VXLAN的VNID为100，VM11至VM15为第二VXLAN中的设备，第二VXLAN的VNID为200。

网关VXLAN交换机连接在第一VXLAN和第二VXLAN之间，其包含主控板、接口板和网板。主控板在本申请中不重点涉及，图3未示出。网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，以与接口板中的交换芯片相同为例。图3仅示出VXLAN交换机的三个接口板为例。

以VM01访问VM11为例，则，

网关VXLAN交换机的接口板1通过本地端口(图3以端口10为例)收到来自第一VXLAN中VM01发送的报文。为便于描述，这里将接收的报文称为报文0。接口板1收到的报文0带有对应第一VXLAN的VXLAN封装，VXLAN封装至少包含第一VXLAN的VNID100以及第一VXLAN对应的VXLAN外层头(图3所示的报文0的VXLAN外层头包含外层ETH封装，外层ETH封装以包含外层源MAC地址、外层目的MAC地址、外层源IP地址、外层目的IP地址封装为例)，图3简单示出了带有VXLAN封装的报文结构。

接口板1从VXLAN封装中获取VNID100，之后对报文0进行VXLAN解封装，为便于描述，这里将VXLAN解封装后的报文0记为报文1；

接口板1使用报文1的目的MAC地址和获取的VNID100作为关键字在接口板1本地的MAC表项中查找匹配的MAC表项。如果接口板1查找到匹配的MAC表项，并且，发现报文1的目的MAC地址正好为网关VXLAN交换机的网关MAC地址，则确定报文1需要三层转发。

接口板1对报文1进行第一内部封装，第一内部封装的第一目的mod为第一虚拟芯片标识(图3以chip01为例)，第一内部封装的第一目的port为第一虚拟端口标识(图3以Port1为例)。为便于描述，这里将第一内部封装后的报文1称为报文2。

如图3所示，接口板1通过聚合了互连口11、互连口12、互连口13的聚合组与各网板连接，则接口板1从本接口板1连接各网板的聚合组中选择一个互连口，比如选择图3所示的互连口11将报文2发送至网板1。接口板1选择互连口的方式可预先设置，比如哈希算法，通过对报文2的目的IP地址进行哈希运算，选择编号与哈希运算结果对应的互连口。

网板1接收到报文2，从报文2的第一内部封装头中识别出第一目的mod和第一目的port分别为chip01和Port1，正好依次是第一虚拟芯片标识和第一虚拟端口标识，则对报文2的第一内部封装进行解封装(即恢复了上述的报文1)。

网板1识别报文1的目的MAC地址，发现报文1的目的MAC地址正好为网关VXLAN交换机的网关MAC地址，确定本网板1需要对报文1进行三层转发。

网板1在本地的三层表项中查找到与报文1的目的IP地址匹配的三层表项，将报文1的源MAC地址修改为网关VXLAN交换机的网关MAC地址、将报文1的目的MAC地址修改为查找到的三层表项中的目的MAC地址(图3以查找到的三层表项中的目的MAC地址实质为VM11的MAC地址)；为便于描述，这里将源MAC地址、目的MAC地址修改后的报文1称为报文3。

网板1发现查找到的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口，则在本地找到与VXLAN隧道口(查找到的三层表项中的出端口)相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项，假如发现该找到的下一跳表项中仅有一个下一跳，且该下一跳的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口，则网板1选择聚合端口中一个物理端口所在的接口板为匹配接口板。当然，下一跳的出端口为单一的物理端口时，网板1直接选择该单一的物理端口所在的接口板为匹配接口板。为便于描述，这里假设匹配接口板为接口板2。

网板1对报文3进行第二内部封装，为便于描述，这里将第二内部封装的报文3称为报文4。第二内部封装包含查找到的三层表项中的VLAN ID、第二目的mod、第二目的port。第二目的mod为：接口板2上用于转发报文的芯片的标识(图3以芯片标识为Chip02为例描述)。第二目的port为第二虚拟端口标识(图3以芯片标识为Port2为例描述)。

网板1通过本网板1连接接口板2的互连口将报文4发送至接口板2。

接口板2接收网板发送的报文4，从报文4的第二内部封装头中确定出第二目的mod和第二目的port；如果确定出的第二目的mod为本接口板上用于转发报文的芯片(Chip02)的标识、且确定出的第二目的port为Port2，则从报文的第二内部封装头中确定出报文4封装的VLAN ID，并对报文4的第二内部封装进行解封装(即恢复了上述的报文3)。

接口板2从预先设置的VLAN ID和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VLAN ID具有映射关系的VNID(实质为第二VXLAN的VNID200)，在本接口板2本地的MAC表项中找到与报文3的目的MAC地址和该找到的VNID匹配的MAC表项，依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板2本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，利用找到的VXLAN隧道封装表项和找到的VNID(实质为第二VXLAN的VNID200)对报文3进行VXLAN封装并通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送。为便于描述，这里将VXLAN封装的报文3称为报文5。

这里接口板2利用找到的VXLAN隧道封装表项和找到的VNID对报文3进行VXLAN封装具体为：利用找到的VXLAN隧道封装表项中的VXLAN隧道封装信息对报文3进行VXLAN外层头的封装，利用找到的VNID(图3以第二VXLAN的VNID200)对报文3进行VXLAN字段(实质为VNID字段)的封装。图3所示的报文3的VXLAN封装中以VXLAN外层头的外层ETH封装包含外层源MAC地址、外层目的MAC地址、外层源IP地址、外层目的IP地址为例。

接口板2依据找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送报文5。这里，具体实现时，接口板2依据找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送报文5具体为：识别该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口，该识别的出端口实质是网板找到的一个下一跳的出端口，如上所述，网板找到的一个下一跳的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口，基于此，这里识别出的VXLAN隧道封装表项中的出端口就为聚合端口，如此，接口板2按照网板确定匹配接口板时选择物理端口的方式从识别出的出端口中选择一个物理端口，最终保证发送报文5的端口与网板选择的物理端口一致。

最终第二VXLAN的VM11会收到VM01发送的报文。即通过网关VXLAN交换机实现了从第一VXLAN至第二VXLAN的报文转发。

至此，完成图3所示的流程。

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4，图4为本发明提供的设备结构图。该设备应用于作为网关的VXLAN交换机，所述VXLAN交换机至少由接口板、网板组成，接口板、网板的个数均为1个以上，网板采用具有转发功能和表项功能的芯片，如图4所示，该设备可包括：

接口板处理单元，处于所述VXLAN交换机的接口板，用于接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；以及，接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发；

网板处理单元，处于所述VXLAN交换机的网板，用于接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为本VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板。

优选地，所述接口板处理单元在对报文进行VXLAN解封装之前进一步包括：从报文的VXLAN封装头中识别出虚拟网络标识VNID；

基于此，所述接口板处理单元通过以下步骤确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发：从本接口板本地的MAC表项中查找与所述VNID和所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址匹配的MAC表项，如果查找到，且确定所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址为本VXLAN交换机的网关MAC地址，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发。

优选地，所述接口板处理单元通过以下步骤将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板进行代理转发：

将VXLAN解封装后的报文进行第一内部封装，第一内部封装包含：第一目的芯片标识mod和第一目的端口标识port，第一目的mod为第一虚拟芯片标识，第一目的port为第一虚拟端口标识；

在本接口板仅连接一个网板时，通过本接口板连接网板的互连口发送第一内部封装的报文；在本接口板连接多个网板时，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的报文；

基于此，所述网板处理单元通过以下步骤确定接收的报文由本网板代理转发：

从接收的报文的第一内部封装头中确定出第一目的mod和第一目的port；如果确定出的第一目的mod为所述第一虚拟芯片标识，第一目的port为所述第一虚拟端口标识，则对报文的第一内部封装进行解封装，识别解封装后的报文的目的MAC地址为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，则确定接收的报文由本网板进行三层转发。

优选地，所述网板处理单元通过以下步骤通知所述VXLAN交换机上与匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板对本网板修改后的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发：对修改后的报文进行第二内部封装，将第二内部封装的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板，第二内部封装包含：所述匹配的三层表项中的虚拟局域网络VLAN标识ID，第二目的mod、第二目的port，第二目的mod为：与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板上用于转发报文的芯片的标识，第二目的port为第二虚拟端口标识；

基于此，所述接口板处理单元通过以下步骤对网板修改后的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发：从报文的第二内部封装头中确定出第二目的mod和第二目的port；如果确定出的第二目的mod为本接口板上用于转发报文的芯片的标识、且确定出的第二目的port为第二虚拟端口标识，则从报文的第二内部封装头中确定出VLAN ID并对报文的第二内部封装进行解封装，从预先设置的VLAN ID和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VLAN ID具有映射关系的VNID，在本接口板本地的MAC表项中查找到与报文的目的MAC地址和该找到的VNID匹配的MAC表项，依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，利用找到的VXLAN隧道封装表项和找到的VNID对报文进行VXLAN封装并通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送。

优选地，本发明中，所述网板处理单元通过以下步骤确定与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板：

在本地找到与所述VXLAN隧道口相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项；

在所述下一跳表项中仅有一个下一跳时，确定所述下一跳表项中所述下一跳为目标下一跳，在所述下一跳表项中有两个以上下一跳时，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳确定为目标下一跳；

在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为单一的物理端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述物理端口所在的接口板；如果在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述聚合端口中一个物理端口所在的接口板。

至此，完成图4所示的设备结构图。

作为本发明的一个实施例，本发明还提供了图4所示设备的硬件结构图。如图5所示，该设备硬件结构可包括：

接口板和网板。

其中，接口板上可包括：第一CPU和第一存储器。

第一存储器，用于存放接口板处理单元；

第一CPU，用于存放接口板处理单元运行的控制程序，以控制所述第一存储器中的接口板处理单元执行如上所述的操作。至于所述第一存储器中的接口板处理单元执行的操作，其如上述接口板处理单元执行的操作，这里不再赘述。

网板上可包括：第二CPU和第二存储器。

第二存储器，用于存放网板处理单元；

第二CPU，用于存放网板处理单元运行的控制程序，以控制所述第二存储器中的网板处理单元执行操作。至于所述第二存储器中的网板处理单元执行的操作，其如上述网板处理单元执行的操作，这里不再赘述。

至此，完成图5所示的设备硬件结构图。

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 (10)

1.一种跨虚拟可扩展局域网VXLAN的报文转发方法，其特征在于，该方法包括：

VXLAN交换机的接口板接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；

所述VXLAN交换机的网板接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板；

所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，VXLAN交换机的接口板在对报文进行VXLAN解封装之前进一步包括：从报文的VXLAN封装头中识别出虚拟网络标识VNID；

所述VXLAN交换机的接口板确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发包括：从本接口板本地的MAC表项中查找与所述VNID和所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址匹配的MAC表项，如果查找到，且确定所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址为本VXLAN交换机的网关MAC地址，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板包括：

将VXLAN解封装后的报文进行第一内部封装，第一内部封装包含：第一目的芯片标识mod和第一目的端口标识port，第一目的mod为第一虚拟芯片标识，第一目的port为第一虚拟端口标识；

在本接口板仅连接一个网板时，通过本接口板连接网板的互连口发送第一内部封装的报文；在本接口板连接多个网板时，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的报文；

所述确定接收的报文由本网板进行三层转发包括：

从接收的报文的第一内部封装头中确定出第一目的mod和第一目的port；如果确定出的第一目的mod为所述第一虚拟芯片标识，第一目的port为所述第一虚拟端口标识，则对报文的第一内部封装进行解封装，识别解封装后的报文的目的MAC地址为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，则确定接收的报文由本网板进行三层转发。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板包括：对修改后的报文进行第二内部封装，将第二内部封装的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板，第二内部封装包含：第二目的mod、第二目的port、以及所述匹配的三层表项中的虚拟局域网络VLAN标识ID；第二目的mod为：与所述匹配的三层表项中出端口相关联的接口板上用于转发报文的芯片的标识，第二目的port为第二虚拟端口标识；

所述对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发包括：

从报文的第二内部封装头中确定出第二目的mod和第二目的port；如果确定出的第二目的mod为本接口板上用于转发报文的芯片的标识、且确定出的第二目的port为第二虚拟端口标识，则从报文的第二内部封装头中确定出VLAN ID并对报文的第二内部封装进行解封装，从预先设置的VLAN ID和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VLAN ID具有映射关系的VNID，在本接口板本地的MAC表项中查找到与报文的目的MAC地址和该找到的VNID匹配的MAC表项，依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，利用找到的VXLAN隧道封装表项和找到的VNID对报文进行VXLAN封装并通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板包括：

在本地找到与所述VXLAN隧道口相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项；

在所述下一跳表项中仅有一个下一跳时，确定所述下一跳表项中所述下一跳为目标下一跳，在所述下一跳表项中有两个以上下一跳时，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳确定为目标下一跳；

在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为单一的物理端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述物理端口所在的接口板；如果在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述聚合端口中一个物理端口所在的接口板。

6.一种跨虚拟可扩展局域网VXLAN中的报文转发设备，其特征在于，该设备应用于作为网关的VXLAN交换机，该设备包括：

接口板处理单元，处于所述VXLAN交换机的接口板，用于接收VXLAN封装的报文，对报文进行VXLAN解封装，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发，则将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板；以及，接收网板发送的报文，对接收的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发；

网板处理单元，处于所述VXLAN交换机的网板，用于接收接口板发送的报文，确定接收的报文由本网板进行三层转发，则在本网板本地的三层表项中查找到与报文的目的IP地址匹配的三层表项，将报文的源MAC地址修改为本VXLAN交换机的网关MAC地址，将报文的目的MAC地址修改为所述匹配的三层表项中的目的MAC地址，在所述匹配的三层表项中的出端口为VXLAN隧道口时，将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述接口板处理单元在对报文进行VXLAN解封装之前进一步包括：从报文的VXLAN封装头中识别出虚拟网络标识VNID；

所述接口板处理单元通过以下步骤确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发：从本接口板本地的MAC表项中查找与所述VNID和所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址匹配的MAC表项，如果查找到，且确定所述VXLAN解封装后的报文的目的MAC地址为本VXLAN交换机的网关MAC地址，确定VXLAN解封装后的报文进行三层转发。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述接口板处理单元通过以下步骤将VXLAN解封装后的报文发送至所述VXLAN交换机的网板进行代理转发：

将VXLAN解封装后的报文进行第一内部封装，第一内部封装包含：第一目的芯片标识mod和第一目的端口标识port，第一目的mod为第一虚拟芯片标识，第一目的port为第一虚拟端口标识；

在本接口板仅连接一个网板时，通过本接口板连接网板的互连口发送第一内部封装的报文；在本接口板连接多个网板时，通过与多个网板分别连接的互连口中的一个互连口发送第一内部封装的报文；

所述网板处理单元通过以下步骤确定接收的报文由本网板进行三层转发：

从接收的报文的第一内部封装头中确定出第一目的mod和第一目的port；如果确定出的第一目的mod为所述第一虚拟芯片标识，第一目的port为所述第一虚拟端口标识，则对报文的第一内部封装进行解封装，识别解封装后的报文的目的MAC地址为所述VXLAN交换机的网关MAC地址，则确定接收的报文由本网板进行三层转发。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述网板处理单元通过以下步骤将本网板修改后的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板：对修改后的报文进行第二内部封装，将第二内部封装的报文发送至所述VXLAN交换机上与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板，第二内部封装包含：第二目的mod、第二目的port、以及所述匹配的三层表项中的虚拟局域网络VLAN标识ID，第二目的mod为：与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板上用于转发报文的芯片的标识，第二目的port为第二虚拟端口标识；

所述接口板处理单元通过以下步骤对网板修改后的报文进行VXLAN封装并向VXLAN转发：从报文的第二内部封装头中确定出第二目的mod和第二目的port；如果确定出的第二目的mod为本接口板上用于转发报文的芯片的标识、且确定出的第二目的port为第二虚拟端口标识，则从报文的第二内部封装头中确定出VLAN ID并对报文的第二内部封装进行解封装，从预先设置的VLAN ID和VNID之间的映射关系中找到与该确定出的VLAN ID具有映射关系的VNID，在本接口板本地的MAC表项中查找到与报文的目的MAC地址和该找到的VNID匹配的MAC表项，依据查找到的MAC表项中的出端口从本接口板本地的VXLAN隧道封装表项中找到对应的VXLAN隧道封装表项，利用找到的VXLAN隧道封装表项和找到的VNID对报文进行VXLAN封装并通过该找到的VXLAN隧道封装表项中的出端口发送。

10.根据权利要求6至9任一所述的设备，其特征在于，所述网板处理单元通过以下步骤确定与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板：

在本地找到与所述VXLAN隧道口相关联的VXLAN隧道对应的下一跳表项；

在所述下一跳表项中仅有一个下一跳时，确定所述下一跳表项中所述下一跳为目标下一跳，在所述下一跳表项中有两个以上下一跳时，从所述下一跳表项中的两个以上下一跳中选择一个下一跳确定为目标下一跳；

在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为单一的物理端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述物理端口所在的接口板；如果在所述下一跳表项中与所述目标下一跳对应的出端口为至少两个物理端口聚合形成的聚合端口时，与所述匹配的三层表项中的出端口相关联的接口板为所述聚合端口中一个物理端口所在的接口板。