CN107454011B - 一种报文转发方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种报文转发方法、装置及系统，以实现在数据中心网络部署vBAS的场景中，支持用户无感知的负载均衡的报文转发。具体方案包括：控制器根据至少一个vBAS的负载，确定处理属于待处理流的报文的vBAS，并将定义待处理流的特征参数及确定的处理属于待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识作为流表项发送给网关，供网关转发属于待处理流的报文。

Description

一种报文转发方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种报文转发方法、装置及系统。

背景技术

网络功能虚拟化(英文：network functions virtualisation，NFV)是采用信息技术(英文：information technology，IT)领域的虚拟化技术，使用通用硬件(例如服务器、交换机或存储设备等)，来实现现有专用网络设备硬件的功能。NFV降低了昂贵的专用网络设备成本，也增强了网络灵活性。

运营商的数据中心网络中，设置有宽带访问服务器(英文：broadband accessserver，BAS)。BAS也被称为宽带远程访问服务器(英文：broadband remote accessserver，BRAS，B-RAS或者BBRAS)或宽带网络网关(英文：Broadband Network Gateway，BNG)。随着网络用户数量的急剧增加，若用NFV技术对数据中心网络中BAS进行虚拟化，可以有效的降低运营商的设备成本。虚拟化后的BAS为虚拟BAS(英文:Virtual BAS，vBAS)。

图1示意了一种运营商的数据中心网络中部署vBAS时，访问该数据中心网络的用户设备与数据中心网络中的设备的连接关系。如图1所示，用户的设备经由连接光线路终端(英文：optical line terminal，OLT)连接至机房的路由设备。路由设备用隧道将用户流量发送到网关。网关将用户流量发送到数据中心网络中的vBAS。机房的路由设备和网关都支持多种传统隧道技术，但网关如何连接vBAS进行报文转发还没有明确方案。

若在数据中心网络中部署多个vBAS，基于系统稳定性及平衡性需考虑vBAS间的负载均衡。网关可以使用虚拟可扩展局域网(英文：Virtual eXtensible Local AreaNetwork，VXLAN)隧道连接vBAS。传统的VXLAN中，VXLAN隧道端点(英文：VXLAN Tunnel EndPoint，VTEP)根据报文中的目的媒体访问控制(英文：media access control，MAC)地址转发报文。因为不同vBAS的MAC地址不同，当进行vBAS间负载均衡时，如果控制器改变处理某一个源发来的报文的vBAS，从控制面来看改变了处理该报文的vBAS。但是报文中目的MAC地址还是原vBAS的MAC地址，网关依然会将此报文转发至原vBAS。因此数据面并未改变处理该报文的vBAS，使得用户业务中断，用户设备下线或者下线再重新上线。

发明内容

本申请提供一种报文转发方法、装置及系统，实现支持用户不感知的vBAS间负载均衡的报文转发。

为达到上述目的，采用如下技术方案：

第一方面，提供一种报文转发方法，该报文转发方法包括：控制器获取至少一个vBAS的负载；然后根据至少一个vBAS的负载，确定属于待处理流的报文由至少一个vBAS中的第一vBAS处理，待处理流由特征参数定义，特征参数指示待处理流的来源；控制器再将包括定义该待处理流的特征参数及网关与第一vBAS间的VXLAN隧道的标识的流表项发送给网关，以便于网关接收到属于该待处理流的报文时，用流表项中包括的VXLAN隧道的标识指示的网关与第一vBAS间的VXLAN隧道，向第一vBAS转发属于待处理流的报文。

其中，第一vBAS为至少一个vBAS中的一个。待处理流为同一个源发送的包括至少一个报文的数据流，用特征参数指示待处理流的来源，特征参数在属于该待处理流的报文中，同一个源转发到网关来的报文的特征参数相同，属于同一个待处理流。

控制器根据vBAS的负载确定处理属于待处理流的报文的vBAS，使得vBAS的负载得以均衡。另一方面，网关转发报文时根据流表项确定目的设备，目的设备取决于报文的来源。在此基础上若进行vBAS间的负载动态均衡，只需修改流表项中与特征参数对应的vXLAN隧道标识。网关转发报文时的目的设备取决于报文的来源，而vBAS的改变不影响报文的来源。用户对于负载均衡过程无感知，实现了支持用户无感知的负载均衡，对用户不会造成影响，很好的提高了用户体验。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，用于定义待处理流的特征参数可以为以下标识中的任意一个或其任意组合：待处理流的虚拟局域网(英文：virtuallocal area network，VLAN)标识、路由设备与网关之间传输属于待处理流的报文的隧道的标识、发送待处理流的设备的标识。

上述标识不指示待处理流的目的，保证了网关在转发报文时确定目的设备的根据与报文的目的地址无关。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了使得控制器根据至少一个vBAS的负载，确定的处理属于待处理流的报文的vBAS与更符合当前实际情况、满足当前需求，在第一方面的一种可能的实现方式中，控制器接收到用于指示所述控制器根据至少一个vBAS的负载，确定处理属于待处理流的报文的vBAS的请求消息时，执行根据至少一个vBAS的负载，确定处理属于待处理流的报文的vBAS。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了在报文转发时即实现vBAS间的负载均衡，在第一方面的另一种可能的实现方式中，在控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文之前，属于待处理流的报文未由任一vBAS处理，在网关首次接收到属于待处理流的报文时，会将该报文发送给控制器，用于控制器确定处理该报文所属的待处理流的报文的vBAS，控制器接收的请求消息则为网关发送的属于待处理流的报文。控制器确定的第一vBAS为至少一个vBAS中，负载能力最强的vBAS。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了在报文转发的过程中实现vBAS间的动态负载均衡，在第一方面的另一种可能的实现方式中，若在控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文之前，属于待处理流的报文由第二vBAS处理，控制器接收到的请求消息为第二vBAS发送迁移请求，所述迁移请求用于指示控制器确定由至少一个vBAS中除第二vBAS之外的vBAS接替第二vBAS处理属于某一待处理流的报文。具体的，迁移请求是第二vBAS确定自身负载需要分担时向控制器发送的。

具体的，第二vBAS确定自身负载需要分担可以包括第二vBAS判断其负载的能力小于或等于第一预设阈值。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了在报文转发的过程中实现vBAS间的动态负载均衡，当有新部署的vBAS时，可以使用新部署的vBAS分担其他vBAS的负载，在第一方面的另一种可能的实现方式中，控制器接收到的请求消息为第一vBAS发送的注册请求。具体的，第一vBAS发送注册请求，说明第一vBAS为新部署的vBAS，此时控制器可以确定由第一vBAS接替其他vBAS处理属于待处理流的报文。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了在报文转发的过程中实现vBAS间的动态负载均衡，在第一方面的另一种可能的实现方式中，若在控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文之前，属于待处理流的报文由第三vBAS处理，控制器可以主动执行根据获取到的至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS接替第三vBAS处理属于待处理流的报文，以分担第三vBAS的负载。

具体的，控制器确定由第一vBAS接替第三vBAS处理属于待处理流的报文，可以包括：控制器判断第三vBAS的负载的能力小于或等于第二预设阈值，第一vBAS的负载的能力大于或等于第三预设阈值。

结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，为了完成在报文转发的过程中实现vBAS间的动态负载均衡，在第一方面的另一种可能的实现方式中，若控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS接替当前处理属于待处理流的报文的vBAS处理属于待处理流的报文，在控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文之后，控制器向当前处理属于待处理流的报文的vBAS发送包括定义该待处理流的特征参数和第一vBAS的标识的迁移指令，以指示当前处理属于待处理流的报文的vBAS向第一vBAS发送属于待处理流的报文的用户信息。

第二方面，提供另一种报文转发方法，所述方法包括：当与至少一个vBAS通过VXLAN隧道连接的网关接收到属于待处理流的报文时，网关先获取来自控制器的流表项，流表项包括定义该待处理流的特征参数及处理该待处理流的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识；然后用流表项中的VXLAN隧道的标识指示的隧道，向处理该待处理流的报文的vBAS转发属于该待处理流的报文。

网关转发报文时根据流表项确定目的设备，目的设备取决于报文中的来源。在此基础上若进行vBAS间的负载动态均衡，只需修改流表项中与特征参数对应的vXLAN隧道标识。网关转发报文时的目的设备取决于报文的来源，而vBAS的改变不影响报文的来源，用户对于负载均衡过程无感知，实现了支持用户无感知的负载均衡，对用户不会造成影响，很好的提高了用户体验。

本发明第二方面中所述的特征参数与上述第一方面中描述的特征参数相同，此处不再进行赘述。

结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，网关获取第一特征参数的流表项，具体可以包括：先查询网关中保存的流表中是否存在该流表项；若流表中存在该流表项，则直接获取该流表项；若流表中不存该流表项，则向控制器发送接收到的属于待处理流的报文，之后会接收到控制器发送的该流表项。

可选的，网关接收到的属于一个待处理流的报文时，若属于该待处理流的报文未由任一vBAS处理，那么，网关中没有包括定义该待处理流的特征参数的流表项，需要将接收到的报文作为请求消息发送至控制器，请求控制器根据至少一个vBAS的负载，确定处理属于该待处理流的报文的vBAS，然后网关会接收到控制器发送的包括定义该待处理流的特征参数的流表项。

结合第二方面或上述任一种可能的实现方式，在第二方面的另一种可能的实现方式中，为了使得流表中保存的流表项与控制器的控制内容相匹配，若网关中的流表中已存在包括第一特征参数的流表项，若控制器为了实现负载均衡进行动态负载迁移，将处理包含属于由第一特征参数定义的待处理流的报文的vBAS更换时，网关会接收到控制器发送的新的包括第一特征参数的流表项，新的包括第一特征参数的流表项中更新了用于转发属于由第一特征参数定义的待处理流的报文的VXLAN隧道的标识，网关则将流表中已存在的包括第一特征参数的流表项更新为接收到的新的包括第一特征参数的流表项。

第三方面，提供另一种报文转发方法，应用于第四vBAS，数据中心网络中部署至少一个vBAS，第四vBAS为至少一个vBAS中当前处理属于待处理流的报文的vBAS，网关使用VXLAN隧道连接至少一个vBAS，所述方法包括：第四vBAS接收控制器发送的包括特征参数和第一vBAS标识的迁移指令，用于指示第四vBAS将属于该特征参数定义的待处理流的报文的用户信息发送至第一vBAS；在接收到该迁移指令后，第四vBAS向第一vBAS发送属于该特征参数定义的待处理流的报文的用户信息。其中，第一vBAS是控制器根据至少一个vBAS的负载，确定的接替第四vBAS处理属于该特征参数定义的待处理流的报文的vBAS，且控制器向网关发送了包括该特征参数及第一vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识的流表项用户网关转发属于该特征参数定义的待处理流的报文。对于控制器确定第一vBAS的过程，已经在第一方面和第二方面中进行了详细描述，此处不再进行赘述。

本申请第三方面提供的报文转发方法，第四vBAS根据控制器的指示，进行了负载迁移，以实现负载均衡；由于第四vBAS迁移的目的vBAS是控制器根据数据中心网络中部署的至少一个vBAS的负载确定的，并且控制器将包括特征参数的流表项发送至网关，更新了网关中的流表项，在第四vBAS完成属于该待处理流的报文的用户信息迁移后，网关接收到属于待处理流的报文时，根据更新后的流表项，会把属于该特征参数定义的待处理流的报文转发至第一vBAS，网关转发报文时的目的设备取决于报文的来源，而vBAS的改变不影响报文的来源，用户对于负载均衡过程无感知，用户无感知的负载均衡，对用户不会造成影响，很好的提高了用户体验。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实现方式中，为了在转发报文的过程中，实现vBAS间动态的负载均衡，第四vBAS在确定其负载负担重时，可以向控制器发送迁移请求，主动进行缩容，那么，在接收控制器发送的包括特征参数和第一vBAS标识的迁移指令之前，所述方法还包括：当第四vBAS的负载能力小于或等于第一预设阈值时，第四vBAS向控制器发送迁移请求，迁移请求用于指示控制器确定由至少一个vBAS中除第四vBAS之外的vBAS接替第四vBAS处理属于待处理流的报文。

其中，迁移请求可以指示控制器确定由至少一个vBAS中除第四vBAS之外的vBAS接替第四vBAS处理属于至少一个待处理流的报文。

可选的，迁移请求中可以包括需要迁移的待处理流的报文的特征参数。

第四方面，提供一种控制器，包括：获取单元，用于获取至少一个vBAS的负载；确定单元，用于根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于一个待处理流的报文；待处理流由特征参数定义，特征参数指示待处理流的来源；发送单元，用于向网关发送包括定义该待处理流的特征参数及第一vBAS与网关间的VXLAN隧道的标识的流表项，使得网关在接收到属于该待处理流的报文时，用第一vBAS与网关间的VXLAN隧道向第一vBAS转发属于该待处理流的报文。

第四方面的具体实现方式可以参考第一方面或第一方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中控制器的行为功能，因此，第四方面提供的控制器可以达到与第一方面相同的有益效果。

第五方面，提供一种网关，该网关包括：接收单元，用于接收属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，特征参数指示待处理流的来源；获取单元，用于获取来自控制器的，包括定义该待处理流的特征参数及处理属于该待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识的流表项；转发单元，用于用处理属于该待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道，向处理属于该待处理流的报文的vBAS转发接收到的报文。

第五方面的具体实现方式可以参考第二方面或第二方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中网关的行为功能，因此，第五方面提供的网关可以达到与第二方面相同的有益效果。

第六方面，提供一种第四vBAS，第四vBAS部署于数据中心网络，数据中心网络中部署至少一个vBAS，第四vBAS为至少一个vBAS中当前处理属于待处理流的报文的vBAS，网关使用VXLAN隧道连接至少一个vBAS；第四vBAS包括：接收单元，用于接收控制器发送的包括特征参数和第一vBAS标识的迁移指令，所述迁移指令用于指示第四vBAS将属于迁移指令中的特征参数定义的待处理流的报文的用户信息发送至第一vBAS；发送单元，用于向第一vBAS发送属于迁移指令中的特征参数定义的待处理流的报文的用户信息。其中，第一vBAS是控制器根据至少一个vBAS的负载，确定的接替第四vBAS处理属于该待处理流的报文的vBAS。

第六方面的具体实现方式可以参考第三方面或第三方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中第二vBAS的行为功能，因此，第六方面提供的第二vBAS可以达到与第三方面相同的有益效果。

第七方面，提供另一种控制器，包括处理器及网络端口；处理器用于：获取至少一个vBAS的负载，根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示其定义的待处理流的来源；通过网络端口，向网关发送包括该特征参数及第一vBAS与网关间的VXLAN隧道的标识的流表项，使得网关在接收到属于该待处理流的报文时，用第一vBAS与网关间的VXLAN隧道，向第一vBAS转发属于该待处理流的报文。

第七方面的具体实现方式可以参考第一方面或第一方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中控制器的行为功能，因此，第七方面提供的控制器可以达到与第一方面相同的有益效果。

第八方面，提供一种网关，该网关包括：处理器及网络端口；处理器用于：通过网络端口接收属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源；获取来自控制器，包括定义该待处理流的特征参数及处理属于该待处理流的报文的vBAS之间的VXLAN隧道的标识的流表项；用流表项中包括的处理属于该待处理流的报文的vBAS之间的VXLAN隧道的标识指示的VXLAN隧道，向处理属于该待处理流的报文的vBAS转发属于该待处理流的报文。

第八方面的具体实现方式可以参考第二方面或第二方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中网关的行为功能，因此，第八方面提供的网关可以达到与第二方面相同的有益效果。

第九方面，提供一种存储一个或多个程序的非易失性计算机可读存储介质，该一个或多个程序包括指令，指令当被包括第四方面或第七方面或上述任一种可能的实现方式所述控制器执行时，使控制器执行以下事件：获取至少一个vBAS的负载，根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源；向网关发送包括该特征参数及第一vBAS与网关间的VXLAN隧道的标识的流表项，使得网关在接收到属于该待处理流的报文时，用第一vBAS与网关间的VXLAN隧道，向第一vBAS转发属于该待处理流的报文。

第九方面的具体实现方式可以参考第一方面或第一方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中控制器的行为功能，因此，第九方面提供的控制器可以达到与第一方面相同的有益效果。

第十方面，提供一种存储一个或多个程序的非易失性计算机可读存储介质，该一个或多个程序包括指令，指令当被包括第五方面或第八方面或上述任一种可能的实现方式所述网关执行时，使网关执行以下事件：接收属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源；获取来自控制器，包括定义该待处理流的特征参数及处理属于该待处理流的报文的vBAS之间的VXLAN隧道的标识的流表项；用流表项中包括的处理属于该待处理流的报文的vBAS之间的VXLAN隧道的标识指示的VXLAN隧道，向处理属于该待处理流的报文的vBAS转发属于该待处理流的报文。

第十方面的具体实现方式可以参考第二方面或第二方面的可能的实现方式提供的报文转发方法中网关的行为功能，因此，第十方面提供的网关可以达到与第二方面相同的有益效果。

第十一方面，提供一种报文转发系统，包括上述任一方面或任一种可能的实现方式所述的控制器、上述任一方面或任一种可能的实现方式所述的网关及至少一个vBAS。

第十一方面的具体实现方式可以参考第一方面、第二方面或上述任一种可能的实现方式提供的报文转发方法中控制器、网关的行为功能，因此，第十一方面提供的报文转发系统可以达到与第一方面、第二方面相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用户接入数据中心网络部署的vBAS的网络架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种连接数据中心网络的架构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种连接数据中心网络的架构中设备通信示意图；

图4为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种控制器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种网关的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种网关的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种报文转发方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种控制器的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种网关的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种报文转发系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的原理是：在部署至少一个vBAS时，控制器根据每个vBAS的负载，确定处理同一个源发来的报文的vBAS，并将同一个源发来的报文的特征参数与确定的处理该报文的vBAS与网关间的VXLAN隧道的标识作为流表项发送给网关，用于网关转发报文。由于网关转发报文时，根据报文的来源确定目的设备，vBAS的变化不会影响报文的来源，若进行vBAS间的动态负载均衡，只需修改流表项中与特征参数对应的vXLAN隧道标识，用户对于负载均衡过程无感知，保证了负载均衡过程用户无感知，实现了报文的转发可以支持用户无感知的负载均衡。

本发明所述的至少一个vBAS，可以部署在数据中心网络中，也可以部署在其他网络中。凡是部署至少一个vBAS的场景，均可以使用本发明的方案。本发明实施例以至少一个vBAS部署在数据中心网络中为例，对本发明提供的报文转发方法、装置及系统进行描述。

本发明实施例提供的报文转发的方法，应用于图2所示的连接数据中心网络的架构中。图2所示的网络架构中的控制器40、网关50及部署至少一个vBAS 60的数据中心网络，通过如图3所示的流程通信，以执行本发明实施例提供的报文转发方法。

控制器40与vBAS 60之间，通过IP可达的任意连接方式连接。控制器40与网关50之间，通过IP可达的任意连接方式连接。网关50与每个vBAS 60之间建立VXLAN隧道。当网关50接收到属于待处理流的报文时，先获取来自控制器40，包括定义该待处理流的特征参数及处理属于该待处理流的报文的vBAS与网关50之间的VXLAN隧道的标识的流表项，网关50根据该流表项转发接收的报文。

下面结合图4对控制器40的各个构成部件进行具体的介绍：

图4示出的是与本发明各实施例相关的控制器40的结构示意图。

如图4所示，该控制器40可以包括：处理器401、网络端口402。

其中，处理器401是控制器40的控制中心，可以是一个中央处理器(英文：centralprocessing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(英文：application specificlntegrated circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(英文：digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(英文：field-programmable gate array，FPGA)。

具体的，所述处理器401可以用于：

通过网络端口402获取至少一个vBAS中每个vBAS的负载，根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，通过网络端口402向网关发送包括定义该待处理流的特征参数与及第一vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识的流表项。

进一步的，如图5所示，所述控制器40还可以包括存储器403，用于存储程序代码，并将该程序代码传输给该处理器401，以便处理器401执行程序代码实现控制器40的各种功能。存储器403可以是易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，RAM)；或者非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，SSD)；或者上述种类的存储器的组合。处理器401可以通过运行或执行存储在存储器403内的程序代码，以及调用存储在存储器403内的数据，实现控制器40的各种功能。

下面结合图6对网关50的各个构成部件进行具体的介绍：

图6示出的是与本发明各实施例相关的网关50的结构示意图。

如图6所示，该网关50可以包括：处理器501、及网络端口502。

其中，处理器501是网关50的控制中心，可以是一个CPU，也可以是ASIC，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个DSP，或，一个或者多个FPGA。

具体的，所述处理器501具体可以用于：

通过网络端口502接收属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源。获取来自控制器，包括该特征参数及处理该待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识的流表项。通过网络端口502，在处理该待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道上，向处理该待处理流的报文的vBAS转发属于待处理流的报文。

进一步的，如图7所示，所述网关50还可以包括存储器503，用于存储程序代码，并将该程序代码传输给该处理器501，以便处理器501执行程序代码实现网关50的各种功能。存储器503可以是易失性存储器，例如RAM；或者非易失性存储器，例如ROM，快闪存储器，HDD或SSD；或者上述种类的存储器的组合。处理器501可以通过运行或执行存储在存储器503内的程序代码，以及调用存储在存储器503内的数据，实现网关50的各种功能。

下面结合附图，对本发明的实施例进行具体阐述。

一方面，本发明实施例提供一种报文转发方法，应用于如图2所示的接入数据中心网络的架构中，该数据中心网络中部署了至少一个vBAS，网关使用VXLAN隧道连接所述至少一个vBAS。下面以图2所示的架构中各个装置的通信过程为例，描述本发明实施例提供的报文转发方法。

需要说明的是，在实际应用中，网络中的每个待处理流的转发过程相同，本发明实施例所述的报文转发方法中，仅描述对于一个待处理流的转发过程，其他不再进行赘述。

如图8所示，所述方法可以包括：

S801、控制器获取至少一个vBAS的负载。

具体的，控制器可以根据实际情况设定执行S801的时间点。

可选的，控制器可以周期性的执行S801，保留最近一次获取的至少一个vBAS的负载。在周期性执行S801的情况中，周期的时间长短可以根据实际需求确定，本发明实施例对此不进行具体限定。

可选的，控制器可以在需要执行S803之前，才执行S801。

对于执行S801的时间点，在实际应用中，可以根据实际需求确定，本发明实施例对此不进行具体限定。

具体的，vBAS的负载，可以为包括下述信息中的一项或多项：剩余处理能力、已用处理能力、可用处理能力占总处理能力的比值、已占用处理能力占总处理能力的比值、总处理能力。

可选的，控制器可以在控制过程中，将体现vBAS的处理能力的相关参数保存在控制器中并实时更新，当需要执行S801时，查询自身内部数据即可获取每个vBAS的负载。

可选的，控制器可以在需要执行S801时，向每个vBAS发送请求信息，请求vBAS发送各自的负载，以实现获取每个vBAS的负载。

可选的，在本发明实施例提供的报文转发方法中，可以在执行S801之后，直接执行S803，或者，可以在执行S801之后，先执行S802再执行S803。

S802、控制器接收请求消息。

其中，所述请求消息用于指示控制器根据至少一个vBAS的负载，确定处理属于待处理流的报文的vBAS。

其中，待处理流由特征参数定义，该特征参数仅指示该待处理流的来源，但不指示该待处理流的目的，从同一个源转发至网关来的报文的特征参数相同，属于同一个待处理流。

可选的，特征特征参数可以为下述标识中的一个或其任意组合：待处理流报文中的VLAN标识、路由设备与网关之间传输待处理流的隧道的标识、发送待处理流的设备的标识。

其中，路由设备可以为用户使用的设备接入的机房中的路由设备，该路由设备可以为路由器，或者交换机，或者其他具有路由功能的设备。

可选的，发送待处理流的设备可以是用户使用的终端，也可以是机房中转发属于待处理流的报文的设备。例如，机房中转发属于待处理流的报文的设备可以为路由设备，也可以为OLT设备。

可选的，发送待处理流的设备的标识可以为该设备的IP地址，MAC地址或其组合。设备的标识也可以为其他用于识别设备的标识。

示例性的，假设用户使用终端1通过接入机房的OLT设备2，通过与该OLT设备2连接的SR设备3通过PW隧道4将用户1的流量报文抓饭到网关，那么，用户1的报文中包括的特征参数可以为用户使用的终端1的MAC地址，或者，可以为PW隧道4的标识，或者，可以为OLT设备2的IP地址。

PW隧道4的标识可以根据实际需求设定内容及形式，本发明实施例对此不进行具体限定。

本发明实施例中所述的隧道的标识，可以为隧道的身份(英文：identification，ID)号，或者，也可以为隧道的标签。

具体的，控制器接收请求消息的过程，可以包括但不限于下述三种情况：

第一种情况：属于待处理流的报文当前未由任一vBAS处理。

在第一种情况中，控制器接收请求消息为网关发送的属于待处理流的报文。

可选的，在第一种情况中，如图9所示，在S802之前，所述方法还可以包括：

S802a、网关向控制器发送属于待处理流的报文。

具体的，当网关接收到属于待处理流的报文时，查询网关内的流表中不存在包括定义该待处理流的特征参数的流表项时，执行S802a向控制器发送接收的属于待处理流的报文。

第二种情况：属于待处理流的报文当前由第二vBAS处理，第二vBAS为至少一个vBAS中的一个。

在第二种情况中，控制器接收请求消息为第二vBAS发送迁移请求，所述迁移请求用于指示控制器确定由至少一个vBAS中除第二vBAS之外的vBAS接替第二vBAS处理属于该待处理流的报文。

可选的，迁移请求中可以包括定义该待处理流的特征参数，用于指示控制器确定由至少一个vBAS中除第二vBAS之外的vBAS接替第二vBAS处理属于该待处理流的报文。

进一步的，迁移请求中可以包括至少一个特征参数，用于指示控制器确定由至少一个vBAS中除第二vBAS之外的vBAS接替第二vBAS处理属于至少一个待处理流的报文。

可选的，在第二种情况中，如图9所示，在S802之前，所述方法还可以包括：

S802b、当第二vBAS判断第二vBAS的负载能力小于或等于第一预设阈值时，第二vBAS向控制器发送迁移请求。

第一预设阈值是预设的vBAS请求迁移的门限值。在实际应用中，可以根据实际需求确定第一预设阈值的取值，本发明实施例对此不进行具体限定。

第三种情况：控制器接收的请求消息为第一vBAS发送的注册请求。

可选的，在第三种情况中，如图9所示，在S802之前，所述方法还可以包括：

S802c、第一vBAS向控制器发送注册请求。

进一步的，当S802中控制器接收到请求消息时，则执行S803。

S803、控制器根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文。

其中，第一vBAS为至少一个vBAS中的一个。

如前所述，在执行S801之后，可以直接执行S803，也可以先执行S802再执行S803。下面分别描述这两种方案中，实现S803的过程。

对于执行S801之后，直接执行S803的情况描述如下：

控制器为了在数据中心网络中实现部署的vBAS间的负载均衡，控制器通过执行S801获取每个vBAS的负载，若确定当前各个vBAS间负载不均衡，则执行S803确定由负载的能力大于或等于预设门限的第一vBAS接替负载的能力消息小于或等于预设门限的vBAS处理属于该待处理流的报文。负载的能力消息小于或等于预设门限的vBAS是当前正在处理属于该待处理流的报文的vBAS。

可选的，控制器执行S803确定第一vBAS时，可以在负载能力大于预设门限的vBAS中任意选择一个vBAS作为第一vBAS，或者，选择负载能力最强的vBAS作为第一vBAS，本发明对此不进行具体限定。

对于预设门限的取值，可以根据实际需求确定，本发明实施例对此不进行具体限定。

对于执行S801之后，先执行S802再执行S803的情况描述如下：

可选的，对应于S802中的三种情况，控制器执行S803，可以包括但不限于下述三种情况：

情况1、对应于S802中的第一种情况，控制器接收到网关发送的属于待处理流的报文。

具体的，控制器在情况1中，可以任意选择一个vBAS作为第一vBAS，或者选择负载最强的vBAS作为第一vBAS，本发明对此不进行具体限定。

情况2、对应于S802中的第二种情况，控制器接收到第二vBAS发送的迁移请求。

可选的，在情况2中，控制器执行S803时，可以在当前部署的除发送迁移请求的vBAS之外的其他vBAS中，选择任一个vBAS作为第一vBAS。

可选的，在情况2中，控制器执行S803时，可以在当前部署的除发送迁移请求的vBAS之外的其他vBAS中，负载能力大于或等于第三预设阈值的vBAS中选择任一个vBAS作为第一vBAS。

可选的，在情况2中，控制器执行S803时，可以在当前部署的除发送迁移请求的vBAS之外的其他vBAS中，负载能力大于或等于预设第三预设阈值的vBAS中，选择负载能力最强的vBAS作为第一vBAS。

对于第三预设阈值的取值，可以根据实际需求确定，本发明实施例对此不进行具体限定。

情况3、对应于S802中的第三种情况，控制器接收到第一vBAS发送的注册请求。

在情况3中，第一vBAS为系统扩容新部署的vBAS，当控制器接收到扩容新部署的vBAS发送的注册请求时，为了在数据中心网络中实现部署的vBAS间的负载均衡，控制器可以根据每个vBAS的负载，由新部署的vBAS接替负载负担重的vBAS处理部分或全部报文，以实现负载均衡。

进一步的，当控制器在S802中的第三种情况中接收到第一vBAS发送注册请求时，控制器需要先通过指示消息指示第一vBAS与网关间建立VXLAN隧道，再执行S803。

对于控制器通过指示消息指示第一vBAS与网关间建立VXLAN隧道的过程，可以根据实际需求实现，本发明实施例不再进行赘述。

上述三种情况只是列举了执行S803的一些情况，并不是对执行S803的前提的具体限定。

S804、控制器向网关发送流表项。

其中，该流表项包括定义该待处理流的特征参数及控制器确定的处理属于该待处理流的报文的vBAS与网关间的VXLAN隧道的标识，流表项用于网关向第一vBAS转发属于该待处理流的报文。

可选的，VXLAN隧道的标识的内容和形式，可以根据实际需求设定，凡是可以用于唯一识别隧道的信息，均可以作为隧道的标识。

S805、网关接收控制器发送的流表项。

具体的，当网关接收到控制器通过S804发送的流表项之后，将流表项保存至网关的流表中，以便转发接收到的属于流表项中的特征参数定义的待处理流的报文。网关在转发报文时根据特征参数确定目的设备，与报文的目的地址无关。

可选的，若流表中不存在与接收到的流表项中的特征参数相同的流表项，网关则直接将接收到的控制器发送的流表项保存至流表中。

可选的，若流表中存在与接收到的流表项中的特征参数相同的流表项，网关则将流表中与接收到的流表项中的特征参数相同的流表项替换为接收到的流表项。

进一步的，在S805之后，如图9所示，则执行S806。

S806、网关用流表项中的VXLAN隧道标识指示的隧道，向vBAS转发接收到的报文。

具体的，通过执行S806，网关完成了属于待处理流的报文的转发。

本发明实施例提供的报文转发方法，在数据中心网络部署至少一个vBAS，且网关使用VXLAN隧道连接至少一个vBAS的场景中，控制器根据vBAS的负载确定处理属于待处理流的报文的vBAS，使得vBAS的负载得以均衡。另一方面，网关转发报文时根据流表项确定目的设备，目的设备取决于报文的来源。在此基础上若进行vBAS间的负载动态均衡，只需修改流表项中与特征参数对应的vXLAN隧道标识。网关转发报文时的目的设备取决于报文的来源，而vBAS的改变不影响报文的来源。用户对于负载均衡过程无感知，实现了支持用户无感知的负载均衡，对用户不会造成影响，很好的提高了用户体验

进一步可选的，在一种实现方式中，若S802中为第一种情况，S803中为情况1，如图9所示，在S802a之前，所述方法还可以包括S802a1和S802a2。

S802a1、网关接收属于待处理流的报文。

其中，网关接收路由设备发送的报文。

路由设备与网关之间的隧道的类型，可以为任一种隧道技术，本发明实施例对此不进行具体限定。

具体的，网关在S802a1中接收到属于待处理流的报文之后，则执行S802a2，以获取流表项，对报文进行转发。

S802a2、网关获取来自控制器的用于转发接收到的报文的流表项。

其中，用于转发接收到的报文的流表项是指，包括该报文中的特征参数及用于处理报文所属的待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识的流表项。

可选的，网关执行S802a2具体可以包括下述两个步骤：

步骤A、查询网关的流表中是否存在要获取的流表项。

示例性的，网关中保存的流表，可以为网关接收的控制器发送的所有流表项的集合。如表1所示，示意了网关内保存的流表，表1中的一行是该行中包括的一个流表项，一行中的左列为特征参数，右列为控制器确定的处理左列特征参数定义的待处理流的报文的vBAS与网关之间的VXLAN隧道的标识。

表1

特征参数	隧道的标识
		特征参数1	隧道标识A
特征参数2	隧道标识B
		特征参数3	隧道标识C
……	……

表1只是以举例的形式说明网关中的流表的形式及内容，并不是对流表的形式及内容的具体限定。当然，流表也可以以表格以外的其他形式存在，本发明对此不进行具体限定。

步骤B、根据流表查询结果，获取流表项。

具体的，步骤B的执行过程具体可以包括下述两种操作：

第一种操作、若网关的流表中存在要获取的流表项，则直接获取。

第二种操作、若流表中不存在要获取的流表项，则执行S802a向控制器发送接收到的报文，并在S805中接收控制器发送的流表项，即为用于转发接收到的报文的流表项，在S806中转发接收到的属于待处理流的报文。

进一步可选的，若在S803中控制器确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文时，属于待处理流的报文由第二vBAS处理(对应S803中的情况2和情况3)，即第一vBAS是接替第二vBAS处理属于待处理流的报文，如图9所示，在S803之后，所述方法还可以包括：

S807、控制器向第二vBAS发送包括特征参数和第一vBAS标识的迁移指令。

其中，迁移指令用于指示第二vBAS向第一vBAS发送属于待处理流的报文的用户信息，迁移指令中包含的特征参数定义该待处理流指示该待处理流的来源。

在S807之后，所述方法还包括：

S808、第二vBAS向第一vBAS发送属于待处理流的报文的用户信息。

图8及图9中只是对报文转发方法包括的步骤的一种示例，并不是报文转发方法包括的步骤的执行先后顺序的限定。

另一方面，本发明实施例还提供另一种控制器40、网关50。

如图10所述，所述控制器40可以包括：

获取单元1001，用于获取至少一个vBAS的负载。

确定单元1002，用于根据至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源；其中，第一vBAS为所述至少一个vBAS中的一个。

发送单元1003，用于向网关发送流表项，所述流表项包括所述特征参数及所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道的标识，该流表项用于指示网关用所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道向所述第一vBAS转发属于所述待处理流的报文。

本发明实施例提供的控制器40的具体实现方式可以参考上述报文转发方法中控制器的行为功能。

如图11所述，所述网关50可以包括：

接收单元1101，用于接收属于待处理流的报文，该待处理流由特征参数定义，该特征参数指示该待处理流的来源。

获取单元1102，用于获取来自控制器的流表项，该流表项包括接收到的报文中的特征参数及转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道的标识；所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道为控制器根据所述至少一个vBAS的负载，确定的处理属于所述待处理流的报文的vBAS与所述网关之间的隧道。

转发单元1103，用于用转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道，向处理属于所述待处理流的报文的vBAS转发属于所述接收单元1101接收的报文。

本发明实施例提供的网关50的具体实现方式可以参考上述报文转发方法中控制器的行为功能。

本发明实施例提供的控制器40、网关50，用于实现上述图8或图9所示的报文转发方法，因此，可以达到与上述报文转发方法相同的有益效果，此处不再进行赘述。

再一方面，本发明实施例还提供一种报文转发系统120，如图12所示，报文转发系统120可以包括：

上述任一实施例所述的控制器40、上述任一实施例所述的网关50，及至少一个vBAS。

本发明实施例提供的报文转发系统120，实现上述图8或图9所示的报文转发方法，因此，可以达到与上述报文转发方法相同的有益效果，此处不再进行赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个功能单元独立存在，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。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线(英文：Universal Serial Bus，USB)闪存驱动器(英文：USB flash drive)、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，ROM)、随机存取存储器(英文：random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：

控制器获取至少一个虚拟宽带访问服务器vBAS的负载；其中，vBAS的负载包括：剩余处理能力、已用处理能力、可用处理能力占总处理能力的比值、已占用处理能力占总处理能力的比值或总处理能力；

所述控制器根据所述至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源，其中，所述第一vBAS为所述至少一个vBAS中的一个；

所述控制器向网关发送流表项，所述流表项包括所述特征参数及所述第一vBAS与所述网关之间的虚拟可扩展局域网VXLAN隧道的标识，所述流表项用于指示所述网关用所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道向所述第一vBAS转发属于所述待处理流的报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

3.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：

网关接收属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源；

所述网关获取来自控制器的流表项，所述流表项包括所述特征参数及转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道的标识，所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道在处理属于所述待处理流的报文的虚拟宽带访问服务器vBAS与所述网关之间；

所述网关用所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道，向所述处理属于所述待处理流的报文的vBAS转发属于所述待处理流的报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

5.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：

获取单元，用于获取至少一个vBAS的负载；其中，vBAS的负载包括：剩余处理能力、已用处理能力、可用处理能力占总处理能力的比值、已占用处理能力占总处理能力的比值或总处理能力；

确定单元，用于根据所述至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源，其中，所述第一vBAS为所述至少一个vBAS中的一个；

发送单元，向网关发送流表项，所述流表项包括所述特征参数及所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道的标识，所述流表项用于指示所述网关用所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道向所述第一vBAS转发属于所述待处理流的报文。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

7.一种网关，其特征在于，所述网关包括：

接收单元，用于接收属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源；

获取单元，用于获取来自控制器的流表项，所述流表项包括所述特征参数及转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道的标识，所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道在处理属于所述待处理流的报文的虚拟宽带访问服务器vBAS与所述网关之间；

转发单元，用于用所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道，向所述处理属于所述待处理流的报文的vBAS转发属于所述待处理流的报文。

8.根据权利要求7所述的网关，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

9.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括处理器及网络端口，所述处理器用于：

获取至少一个vBAS的负载，根据所述至少一个vBAS的负载，确定由第一vBAS处理属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源，其中，所述第一vBAS为所述至少一个vBAS中的一个；其中，vBAS的负载包括：剩余处理能力、已用处理能力、可用处理能力占总处理能力的比值、已占用处理能力占总处理能力的比值或总处理能力；

通过所述网络端口向网关发送流表项，所述流表项包括所述特征参数及所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道的标识，所述流表项用于指示所述网关用所述第一vBAS与所述网关之间的VXLAN隧道向所述第一vBAS转发属于所述待处理流的报文。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

11.一种网关，其特征在于，所述网关包括处理器及网络端口；所述处理器用于:

通过所述网络端口接收属于待处理流的报文，所述待处理流由特征参数定义，所述特征参数指示所述待处理流的来源；

获取来自控制器的流表项，所述流表项包括所述特征参数及转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道的标识，所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道在处理属于所述待处理流的报文的vBAS与所述网关之间；

通过所述网络端口，用所述转发属于所述待处理流的报文的VXLAN隧道，向所述处理属于所述待处理流的报文的vBAS转发属于所述待处理流的报文。

12.根据权利要求11所述的网关，其特征在于，所述特征参数为以下标识中的任意一个或其任意组合：

所述待处理流的虚拟局域网VLAN标识；

路由设备与所述网关之间传输所述待处理流的隧道的标识；

发送所述待处理流的设备的标识。

13.一种报文转发系统，其特征在于，包括：

如权利要求5或6或9或10任一项所述的控制器、如权利要求7或8或11或12任一项所述的网关，及至少一个虚拟宽带访问服务器vBAS。

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