CN106375231A - 一种流量切换方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量切换方法、设备及系统。该方法包括：SDN控制器获取目标网关的第一状态；目标网关属于SDN网关组，SDN网关组中的多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；SDN控制器根据所述第一状态向目标网关发送ARP表项，并将多条等价路径中的目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值。上述方案通过增大故障网关所在转发路径的度量值来降低该转发路径的路由优先级，避免了流量通过等价多路径被路由到故障网关，防止了数据丢失，并且可在发送ARP表项的过程中，不影响故障网关的其他业务功能。

Description

一种流量切换方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种流量切换方法、设备及系统。

背景技术

网络叠加(Overlay)是软件定义网络(Software Defined Network，SDN)的主流架构模式，可实现将网络业务与底层的物理网络设备解耦，从而创建灵活的虚拟网络。

为了提高报文传输的可靠性，Overlay架构中的网络节点之间通过多活网关(多个共享相同网络地址的网关)进行报文转发，多活网关中的各个网关所在的转发路径形成了网络节点之间的等价多路径(Equal-Cost Multi-Path，ECMP)。

当多活网关中的某个网关因故障重启时，为了保证ARP表项一致性，SDN控制器需要将SDN控制器上的ARP表项批量发送到故障网关上。但是，在耗时较长的ARP表项发送过程中，网络中的网络节点依然会选择故障网关所在的转发路径进行流量转发。此时，由于故障网关上的ARP表项未更新完成，可能会造成经过故障网关转发的数据丢失。

现有技术中，此问题的解决方案是：在ARP表项发送完成之前，设置故障网关不工作。但是，这样会严重影响故障网关的其他业务功能。

发明内容

本发明实施例提供了一种流量切换方法、设备及系统，解决了当故障网关上的ARP表项不完整时，通过等价多路径被路由到该网关所导致的数据丢失问题，并且可实现在ARP表项发送的过程中，不影响该网关的其他业务功能。

第一方面，提供了一种流量切换方法，包括：

SDN控制器获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和所述第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

所述SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，包括：

所述SDN控制器通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值设置成所述第一值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

结合第一方面，或者，结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述SDN控制器向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，所述SDN控制器将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述SDN控制器将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值，包括：

所述SDN控制器通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

结合第一方面，或者，结合第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任一种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述SDN控制器通过ARP集中式处理过程更新所述SDN网关组上的ARP表项；其中，所述ARP集中式处理过程，包括：所述SDN控制器接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；所述SDN控制器根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习，并根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；所述SDN控制器将学习到的ARP表项下发到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项，并根据所述第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

第二方面，提供了一种网络设备，包括：

获取模块，用于获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和所述第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

发送模块，用于根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项；

第一设置模块，用于将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一设置模块，具体用于：通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值设置成所述第一值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

结合第二方面，或者，结合第二方面的第一种可能的实现方式，所述设备还包括：第二设置模块，用于在所述发送模块向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第二设置模块，具体用于：通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

结合第二方面，或者，结合第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任一种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述设备还包括：ARP更新模块，所述ARP更新模块，用于接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习；根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；将学习到的ARP下发到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项；根据所述第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

第三方面，提供了一种网络通信系统，包括：SDN控制器、目标网关、SDN网关组、第一网络节点和第二网络节点，其中：

所述SDN控制器获取所述目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于所述SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

所述SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述SDN控制器是上述第二方面内容所述的网络设备。

本发明实施例中，目标网关属于SDN网关组，SDN网关组中的各个网关所在的转发路径形成第一网络节点和第二网络节点之间的等价多路径。在获取所述目标网关的第一状态后，SDN控制器向所述目标网关发送ARP表项，并在所述发送ARP表项的过程中将所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值。本发明实施例通过增大故障网关所在转发路径的度量值来降低该转发路径的路由优先级，避免了流量通过等价多路径被路由到故障网关，防止了数据丢失，并且可在发送ARP表项的过程中，不影响故障网关的其他业务功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例提供的一种应用场景的示意图；

图2是本发明实施例提供的流量切换方法第一实施例的流程图；

图3是本发明实施例提供的增大目标网关所在转发路径的度量值的示意图；

图4是本发明实施例提供的流量切换方法第二实施例的流程图；

图5是本发明实施例提供的恢复目标网关所在转发路径的度量值的示意图；

图6是本发明实施例提供的网络设备的第一实施例的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的网络设备的第二实施例的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的网络设备的第三实施例的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的网络通信系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中涉及到多个术语。关于实施例涉及的术语的含义，请参考请求评论(request for comments，RFC)826(ARP)和RFC2992(ECMP)。

本发明实施例提供了一种流量切换方法、设备及系统，通过增大故障网关所在转发路径的度量值来降低该转发路径的路由优先级，避免了流量通过等价多路径被路由到故障网关，防止了数据丢失，并且可在发送ARP表项的过程中，不影响故障网关的其他业务功能。

为了更好的理解本发明实施例，下面以虚拟可扩展局域网(VirtualeXtensible Local Area Network，VXLAN)(VXLAN是当前一种主流的Overlay网络技术)为例来描述本发明实施例的应用场景。

参见图1，图1是本发明实施例公开的一种应用场景的示意图。在图1所示的应用场景中，交换机Spine1和交换机Spine2的VXLAN隧道端点(VXLANTunnel End Point，VTEP)共享相同的网络地址(2.2.2.2)，以使Spine1和Spine2形成一多活网关。在多活网关中，每个网关上的ARP表项都需要和其他网关上的ARP表项保持一致。

为了增大网络的流量负载、提高传输可靠性和安全性，多活网关中的各个网关所在转发路径形成了VXLAN网络中的VTEP节点(如Leaf1的VTEP和Leaf2的VTEP)间的等价多路径(ECMP)。

具体实现中，等价多路径通过网络设备上的路由表来表现。例如，图1中的交换机Leaf1的路由表如表1所示：

目的地址	下一跳	度量值	出接口
				2.2.2.2	10.1.1.2	0	GE1
2.2.2.2	10.1.2.3	0	GE2
				3.3.3.3	10.1.1.2	0	GE1
3.3.3.3	10.1.2.3	0	GE2

表1

其中，度量值越低，路由优先级越高。

上述表1说明：VTEP:1.1.1.1和VTEP:3.3.3.3之间存在2条路由优先级高的等价路径，分别是：Spine1(下一跳：10.1.1.2)所在转发路径和Spine2(下一跳：10.1.2.3)所在转发路径；VTEP:1.1.1.1和VTEP:2.2.2.2之间也存在2条等价路径，分别是：Spine1所在转发路径和Spine2所在转发路径。

当通过等价多路径进行流量传输时，网络设备(如Leaf1)通常通过ECMP流量分配算法(如哈希算法)来分配各个等价路径上的流量负载，用以减少网络拥塞并充分利用链路带宽。

在实际应用中，在图1所示的应用场景下，VTEP用于VXLAN报文的封装和解封装；多活网关除了具备VTEP的功能外，还负责根据ARP表项来转发报文，而当多活网关中的某一网关出现故障(导致该网关上的ARP表项丢失)时，通过ECMP流量分配算法被路由到该故障网关的报文就很可能丢失。

现有技术中，解决报文丢失问题的解决方案是：在SDN控制器发送ARP表项到故障网关的过程完成之前，设置故障网关不工作。但是，这样会严重影响故障网关的其他业务功能。

针对图1所示应用场景存在的缺陷，本发明实施例公开了一种流量切换方法、设备及系统，通过增大故障网关所在转发路径的度量值来降低该转发路径的路由优先级，避免了流量通过等价多路径被路由到故障网关，防止了数据丢失，并且可在发送ARP表项的过程中，不影响故障网关的其他业务功能。以下分别进行详细说明。

参见图2，图2是本发明实施例提供的流量切换方法的第一实施例的流程图。如图2所示，该方法包括：

S101，SDN控制器获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在转发路径形成第一网络节点和第二网络节点之间的多条等价路径。

本实施例中，所述SDN网关组可以相当于图1中的多活网关。所述第一网络节点和所述第二网络节点可以是多活网关的邻居网络节点中的任意两个网络节点。

本实施例中，所述第一状态可以是：所述目标网关因故障发生重启的状态。通常网络设备重启会导致其上保存的ARP表项丢失或者保存的ARP表项被认为不可信任，此时网络设备需要更新ARP表项。因此，所述第一状态可用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新。需要说明的，所述第一状态还可以是其他能导致目标网关上的ARP表项需要更新的异常状态，这里不作限制。

关于ARP表项以及其他ARP相关术语的定义，请参考RFC826，此处不再赘述。

具体实现中，所述第一状态可以由所述目标网关发送给所述SDN控制器。所述第一状态也可以由所述SDN控制器通过主动查询方式(Polling)查询得到。本实施例对获取所述第一状态的方式不作限制。

需要说明的，多活网关中的网关数量可以依据网络配置来决定，这里不作限制。

S103，SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

本实施例中，网络设备上可维护有预设路由协议的路由度量参数，并通过预设路由协议将所述路由度量参数发布给其邻居节点，以使其邻居节点将本地路由表中的该网络设备所在路径的度量值设置成所述路由度量参数的值。

具体实现中，在发送ARP表项到目标网关上的过程中，SDN控制器可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network ConfigurationProtocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple Network ManagementProtocol，SNMP)，将目标网关上的预设路由协议的路由度量参数设置成第一值，用以触发目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在的转发路径的度量值设置成所述第一值。

本实施例中，所述预设路由协议可以是边界网关协议(Border GatewayProtocol，BGP)，也可以是开放式最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)协议，还可以是其他路由协议，这里不作限制。

下面以BGP协议为例，结合图3进行说明，本发明实施例可通过以下步骤增大目标网关所在转发路径的度量值：

1.SDN控制器将目标网关(Spine1)上的BGP协议的路由度量参数(BGPMED)的值设置成所述第一值，例如，所述第一值可以为最高度量值：10；

2.目标网关通过BGP协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系(即MED和10的对应关系，例如，MED＝10或者MED：10)发布给第一网络节点(Leaf1的VTEP)和第二网络节点(Leaf2的VTEP)；

3.第一网络节点和第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中的目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

经过上述过程，Leaf1上的路由表如表2所示：

目的地址	下一跳	度量值	出接口
				2.2.2.2	10.1.1.2	10	GE1
2.2.2.2	10.1.2.3	0	GE2
				3.3.3.3	10.1.1.2	10	GE1
3.3.3.3	10.1.2.3	0	GE2

表2

根据路由协议，在进行流量传输时，流量优先由路由优先级高的路径进行传输。可以理解的，Leaf1可根据表2所示的路由表优先选择经过Spine2(下一跳：10.1.2.3)来发送流量到Leaf2的VTEP，可避免Leaf1通过Spine1(下一跳：10.1.1.2)进行流量传输而导致数据丢失。

可选的，SDN控制器可将ARP表项封装成Openflow报文之后批量下发到目标网关上。

另外，由于网络状态是动态的，例如，新增网络设备，或者网络设备上的通信端口的IP地址变化等，SDN控制器上的ARP表项也需要动态更新，并将更新的ARP表项发送到多活网关上。具体实施中，在图1所示的VXLAN网络建立之后，SDN控制器可通过集中式ARP处理过程来更新多活网关上的ARP表项。

下面结合图1来描述所述集中式ARP处理过程(假设Leaf3的VTEP是新增网络节点)：

1.SDN控制器接收第一网络节点(Leaf3的VTEP)发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取第二网络节点(Leaf1的VTEP)的MAC地址；

2.SDN控制器根据所述ARP请求中携带的第一网络节点(Leaf3的VTEP)的IP地址和MAC地址进行ARP学习，并根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；

3.SDN控制器将学习到的ARP表项下发到多活网关，用以更新多活网关上的ARP表项，并根据第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

可以理解的，SDN控制器通过上述过程学习到的ARP表项包括：Leaf3的VTEP的IP地址和MAC地址。SDN控制器将学习到的ARP表项下发到多活网关上，可更新多活网关上的ARP表项，使得多活网关上ARP表项与SDN控制器上的ARP表项一致。

实施本发明实施例，在SDN控制器通过S101获取到目标网关的所述第一状态(目标网关上的ARP选项需要更新)之后，SDN控制器可通过S103将目标网关所在转发路径的度量值增大，并发送ARP表项到目标网关上，可避免在发送ARP表项的过程中，流量通过等价多路径被路由到目标网关而导致的数据丢失。

参见图4，图4是本发明实施例提供的流量切换方法的第二实施例的流程图。根据图4实施例，在发送ARP表项到故障网关(即目标网关)的过程完成之后，SDN控制器将该故障网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值，可使得多活网关中的故障网关所在转发路径恢复为等价多路径中的路径，可有效利用链路带宽并减少网络拥塞。图4所示的方法是对图2所示的方法的改进。图4对应的实施例没有提及内容，可以参考图2对应的实施例的描述。参见图4，该方法包括：

S201，SDN控制器获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在转发路径形成第一网络节点和第二网络节点之间的多条等价路径。

具体的，可参见图2实施例的S101，此处不再赘述。

S203，SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

具体的，可参见图2实施例的S103，此处不再赘述。

S205，在SDN控制器向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，SDN控制器将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

具体实现中，SDN控制器可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network Configuration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)，将目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中的目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

下面以BGP协议为例，结合图5进行说明，本发明实施例可通过以下步骤恢复目标网关所在转发路径的度量值：

1.SDN控制器将目标网关(Spine1)上的BGP协议的路由度量参数(BGPMED)的值恢复为所述原始值，例如，所述原始值可以为最低度量值：0；

2.目标网关通过BGP协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系(即MED和0的对应关系，例如，MED＝0或者MED：0)发布给第一网络节点(Leaf1的VTEP)和第二网络节点(Leaf2的VTEP)；

3.第一网络节点和第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中的目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

经过上述过程，Leaf1上的路由表如表3所示：

目的地址	下一跳	度量值	出接口
				2.2.2.2	10.1.1.2	0	GE1
2.2.2.2	10.1.2.3	0	GE2
				3.3.3.3	10.1.1.2	0	GE1
3.3.3.3	10.1.2.3	0	GE2

表3

从表3可知，Spine1(下一跳：10.1.1.2)所在转发路径的路由优先级恢复为高优先级，与Spine2(下一跳：10.1.2.3)所在转发路径的路由优先级一致。即，Spine1所在转发路径和Spine2所在转发路径恢复成第一网络节点(Leaf1的VTEP)和第二网络节点(Leaf2的VTEP)之间的2条等价路径，可实现有效利用链路带宽并减少网络拥塞。

实施本发明实施例，在SDN控制器发送ARP表项到目标网关的过程中，将目标网关所在转发路径的度量值设置成高度量值，从而降低目标网关所在转发路径的路由优先级，可避免流量经过目标网关进行传输所导致的数据丢失。在发送ARP表项完成之后，SDN控制器可恢复目标网关所在转发路径的度量值，使得目标网关所在转发路径恢复为等价多路径中的路径，可实现有效利用链路带宽并减少网络拥塞。

参见图6，图6是本发明实施例提供的网络设备的第一实施例的结构示意图。如图6所示的网络设备60可包括：获取模块601，发送模块603和第一设置模块605。网络设备60可以用于执行图2或者图4所示的方法。图6所示的实施例中没有提及的内容，可以参考图2或者图4分别对应的实施例中的描述。

获取模块601，用于获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

发送模块603，用于根据获取模块601获得的所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项；

第一设置模块605，用于将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

本实施例中，所述SDN网关组可以相当于图1中的多活网关。所述第一网络节点和所述第二网络节点可以是多活网关的邻居网络节点中的任意两个网络节点。

本实施例中，所述第一状态可以是：所述目标网关因故障发生重启的状态。通常网络设备重启会导致其上保存的ARP表项丢失，因此，所述第一状态可用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新。需要说明的，所述第一状态还可以是其他能导致目标网关上的ARP表项需要更新的异常状态，这里不作限制。

本实施例中，获取模块601获取的所述第一状态可以是所述目标网关发送给网络设备60的状态，也可以是获取模块601通过主动查询方式(Polling)查询到的状态。本实施例对获取模块601获取所述第一状态的方式不作限制。

具体实现中，在发送模块603发送ARP表项到目标网关上的过程中，第一设置模块605可具体用于：通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network Configuration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(SimpleNetwork Management Protocol，SNMP)，将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值设置成所述第一值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

也即是说，发送模块603发送ARP表项到目标网关上的过程中，第一设置模块605可将目标网关所在转发路径的度量值设置成高度量值，从而降低目标网关所在转发路径的路由优先级，可避免流量经过目标网关进行传输所导致的数据丢失。

可选的，发送模块603可将ARP表项封装成Openflow报文之后批量下发到目标网关上。

可以理解的，由于网络状态是动态的，例如，新增网络设备，或者网络设备上的通信端口的IP地址变化等，网络设备60上的ARP表项也需要动态更新，并需要将更新的ARP表项发送到多活网关上。

进一步的，网络设备60在包括：获取模块601，发送模块603和第一设置模块605外，还可包括：ARP更新模块。其中，所述ARP更新模块可用于：接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习；根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；将学习到的ARP下发到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项；根据所述第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

可以理解的，上述学习到的ARP可包括：所述第一网络节点的IP地址和MAC地址。所述ARP更新模块将上述学习到的ARP表项下发到多活网关上，可使得多活网关上ARP表项与网络设备60上的ARP表项一致。

更进一步的，如图7所示，网络设备60在包括：获取模块601，发送模块603和第一设置模块605外，还可包括：第二设置模块607。其中：

第二设置模块607，用于在发送模块603向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

具体实现中，在发送模块603向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，第二设置模块607可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network Configuration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(SimpleNetwork Management Protocol，SNMP)，将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

也即是说，在发送模块603发送ARP表项完成之后，第二设置模块607可恢复目标网关所在转发路径的度量值，使得目标网关所在转发路径恢复成所述多条等价路径中的路径，可实现有效利用链路带宽并减少网络拥塞。

可以理解的，网络设备60中各功能模块的功能可根据图2、图4分别对应的方法实施例中的方法具体实现，这里不再赘述。

参见图8，图8是本发明实施例提供的网络设备的第三实施例的结构示意图。参见图8，网络设备80可包括：输入装置803、输出装置804、存储器802和与存储器802耦合的处理器801(网络设备80中的处理器801的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中，输入装置803、输出装置804、存储器802和处理器801可通过总线或者其它方式连接，其中，图8中以通过总线连接为例。

其中，输入装置803，用于接收外部的输入数据。具体实现中，输入装置101可包括键盘、鼠标、光电输入装置、声音输入装置、触摸式输入装置、扫描仪等。输出装置804，用于对外输出数据。具体实现中，输出装置804可包括显示器、扬声器、打印机等。收发装置805，用于向其他设备发送数据或者从其他设备接收数据。具体实现中，收发装置805可包括无线收发模块、有线收发模块等收发器件。存储器802用于存储程序代码。处理器801用于调用该存储器存储的程序代码执行如下步骤：

通过收发装置805获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

根据所述第一状态，通过收发装置805向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

具体实现中，在发送ARP表项到目标网关上的过程中，处理器801可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network ConfigurationProtocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple Network ManagementProtocol，SNMP)，将目标网关上的预设路由协议的路由度量参数设置成第一值，用以触发目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在的转发路径的度量值设置成所述第一值。

可选的，处理器801可将ARP表项封装成Openflow报文之后，通过收发装置805批量发送到目标网关上。

另外，由于网络状态是动态的，例如，新增网络设备，或者网络设备上的通信端口的IP地址变化等，处理器801需要更新网络设备80上的ARP表项，并将更新的ARP表项发送到多活网关上。具体实施中，在图1所示的VXLAN网络建立之后，处理器801可通过集中式ARP处理过程来更新多活网关上的ARP表项。

所述集中式ARP处理过程可包括：处理器801通过收发装置805接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；处理器801根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习，并根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；之后，处理器801将学习到的ARP通过收发装置805发送到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项，并根据所述第二网络节点的MAC地址，通过收发装置805向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

可以理解的，上述学习到的ARP表项包括：Leaf3的VTEP的IP地址和MAC地址。处理器801将学习到的ARP表项下发到多活网关上，可更新多活网关上的ARP表项，使得多活网关上ARP表项与网络设备80上的ARP表项一致。

进一步的，在发送ARP表项到故障网关(即目标网关)的过程完成之后，处理器801可将该故障网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值，可使得多活网关中的故障网关所在转发路径恢复为等价多路径中的路径，可有效利用链路带宽并减少网络拥塞。

具体实现中，处理器801可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network Configuration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)，将目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中的目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

可理解的是，处理器801的执行步骤还可参照图2、图4分别对应的方法实施例的内容，这里不再赘述。

参见图9，图9是本发明实施例提供的网络通信系统的示意图。如图9所示的系统可包括：SDN控制器100，目标网关200，第一网络节点300、第二网络节点400和SDN网关组500。其中：

SDN控制器100获取目标网关200的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关200上的ARP表项需要更新；目标网关200属于SDN网关组500，SDN网关组500用于转发第一网络节点300与第二网络节点400之间传输的流量，SDN网关组500包括多个网关，每个网关与第一网络节点300和第二网络节点400形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

SDN控制器100根据所述第一状态向目标网关200发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的目标网关200所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使第一网络节点300与第二网络节点400之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

具体的，SDN网关组500可以相当于图1中的多活网关。第一网络节点300和第二网络节点400可以是多活网关的邻居网络节点中的任意两个网络节点。

本实施例中，所述第一状态可以是：所述目标网关因故障发生重启的状态。通常网络设备重启会导致其上保存的ARP表项丢失，因此，所述第一状态可用于表征目标网关200上的ARP表项需要更新。需要说明的，所述第一状态还可以是其他能导致目标网关200上的ARP表项需要更新的异常状态，这里不作限制。

具体实现中，在发送ARP表项到目标网关200上的过程中，SDN控制器100可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(NetworkConfiguration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple NetworkManagement Protocol，SNMP)，将目标网关200上的预设路由协议的路由度量参数设置成第一值，用以触发目标网关200通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给第一网络节点300和第二网络节点400，以使第一网络节点300和第二网络节点400根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中目标网关200所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

可选的，SDN控制器100可将ARP表项封装成Openflow报文之后批量下发到目标网关200上。

也即是说，在发送ARP表项到目标网关200上的过程中，SDN控制器100可将目标网关200所在转发路径的度量值设置成高度量值，从而降低目标网关200所在转发路径的路由优先级，可避免流量经过目标网关200进行传输所导致的数据丢失。

进一步的，在SDN控制器发送ARP表项到目标网关上的过程结束之后，SDN控制器将目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

具体实现中，SDN控制器可通过预设网络配置协议，例如，基于XML的网络配置协议(Network Configuration Protocol，NETCONF)或简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)，将目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中的目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

也即是说，在发送ARP表项完成之后，SDN控制器100可恢复目标网关200所在转发路径的度量值，以使所述目标网关所在的转发路径恢复成所述多条等价路径中的路径，可实现有效利用链路带宽并减少网络拥塞。

实际应用中，由于网络状态是动态的，例如，新增网络设备，或者网络设备上的通信端口的IP地址变化等，SDN控制器100上的ARP表项也需要动态更新，并将更新的ARP表项发送到多活网关200上。具体实施中，在图1所示的VXLAN网络建立之后，SDN控制器100可通过集中式ARP处理过程来更新多活网关200上的ARP表项。

具体实现中，SDN控制器100可通过ARP集中式处理过程更新SDN网关组500上的ARP表项。具体的，所述ARP集中式处理过程主要可包括以下步骤：

1.SDN控制器100接收第一网络节点300发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取第二网络节点400的MAC地址；

2.SDN控制器100根据所述ARP请求中携带的第一网络节点300的IP地址和MAC地址进行ARP学习，并根据所述ARP请求中携带的第二网络节点400的IP地址查找第二网络节点400的MAC地址；

3.SDN控制器100将学习到的ARP表项下发到SDN网关组500上，用以更新SDN网关组500上的ARP表项，并根据第二网络节点400的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

可以理解的，SDN控制器100将学习到的新ARP表项下发到SDN网关组500上，可更新SDN网关组500上的ARP表项，并与SDN控制器100上的ARP表项一致。

需要说明的，图9所示的实施例中没有提及的内容，可以参考图2或者图4分别对应的实施例中的描述，这里不再赘述。

可以理解的，SDN控制器100还可以是图6、图7实施例所描述的网络设备60，或图8实施例所描述的网络设备80，这里不再赘述。

综上所述，实施本发明实施例，在获取到多活网关中的故障网关(所述目标网关)的第一状态后，SDN控制器向该故障网关发送ARP表项，并在发送ARP表项的过程中将所该故障网关所在的转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，从而降低该故障网关所在的转发路径的路由优先级，可避免了流量通过多活网关形成的等价多路径被路由到该故障网关，防止了数据丢失，并且可在发送ARP表项的过程中，不影响该故障网关的其他业务功能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种流量切换方法，其特征在于，包括：

SDN控制器获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和所述第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

所述SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，包括：

所述SDN控制器通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值设置成所述第一值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：在所述SDN控制器向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，所述SDN控制器将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述SDN控制器将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值，包括：

所述SDN控制器通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述SDN控制器通过ARP集中式处理过程更新所述SDN网关组上的ARP表项；其中，所述ARP集中式处理过程，包括：所述SDN控制器接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；所述SDN控制器根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习，并根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；所述SDN控制器将学习到的ARP表项下发到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项，并根据所述第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

6.一种网络设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和所述第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

发送模块，用于根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项；

第一设置模块，用于将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一设置模块，具体用于：通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值设置成所述第一值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述第一值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述第一值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述第一值。

8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于，还包括：第二设置模块，用于在所述发送模块向所述目标网关发送ARP表项的过程结束之后，将所述目标网关所在转发路径的度量值恢复为所述原始值。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第二设置模块，具体用于：通过预设网络配置协议将所述目标网关上的预设路由协议的路由度量参数的值恢复为所述原始值，用以触发所述目标网关通过所述预设路由协议将所述路由度量参数和所述原始值的对应关系发布给所述第一网络节点和所述第二网络节点，以使所述第一网络节点和所述第二网络节点根据所述路由度量参数和所述原始值的对应关系将各自路由表中所述目标网关所在转发路径的度量值设置成所述原始值。

10.如权利要求6-9中任一项所述的设备，其特征在于，还包括：ARP更新模块，所述ARP更新模块，用于接收所述第一网络节点发送的ARP请求，所述ARP请求用于请求获取所述第二网络节点的MAC地址；根据所述ARP请求中携带的所述第一网络节点的IP地址和MAC地址进行ARP学习；根据所述ARP请求中携带的所述第二网络节点的IP地址查找所述第二网络节点的MAC地址；将学习到的ARP下发到所述SDN网关组，用以更新所述SDN网关组上的ARP表项；根据所述第二网络节点的MAC地址向所述第一网络节点发送ARP响应，所述ARP响应中携带所述第二网络节点的MAC地址。

11.一种网络通信系统，其特征在于，包括：SDN控制器、目标网关、SDN网关组、第一网络节点和第二网络节点，其中：

所述SDN控制器获取所述目标网关的第一状态，所述第一状态用于表征所述目标网关上的ARP表项需要更新；所述目标网关属于所述SDN网关组，所述SDN网关组用于转发第一网络节点与第二网络节点之间传输的流量，所述SDN网关组包括多个网关，每个网关与所述第一网络节点和所述第二网络节点形成一条转发路径，所述多个网关所在的多条转发路径形成所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的多条等价路径；

所述SDN控制器根据所述第一状态向所述目标网关发送ARP表项，并将所述多条等价路径中的所述目标网关所在转发路径的度量值由原始值修改为第一值，所述第一值大于所述原始值，以使所述第一网络节点与所述第二网络节点之间传输的流量切换到所述多条等价路径中度量值低于所述第一值的路径。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器是上述权利要求6-10中任一项所述的网络设备。