CN107547691A - 地址解析协议报文代理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了地址解析协议报文代理方法和装置，其中应用于以太网虚拟专用网络的被代理的分布式网关的方法包括：接收地址解析协议ARP请求报文；确定存储的ARP表项的数目已达阈值；基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；基于连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识，通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

Description

地址解析协议报文代理方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别是涉及一种地址解析协议报文代理方法和装置。

背景技术

EVPN(Ethernet Virtual Private Network，以太网虚拟专用网络)的转发数据平面采用VxLAN(Virtual Extensible Local Area Network，虚拟可扩展局域网)封装方式转发数据报文，通过EVPN网关为同一租户的不同子网提供三层互联。

如图1所示，当EVPN采用分布式网关架构时，每台VTEP(VxLAN Tunnel End Point，VxLAN隧道端点)设备都可以作为EVPN网关，对本地站点的流量进行三层转发。

但是，不同的分布式网关接入用户数目不同且每个分布式网关的处理能力存在差异，导致不同的分布式网关之间ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)的处理能力较大差异。当其中一个分布式网关的ARP表项达到最大规格时，无法针对请求网关MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址的ARP报文学习ARP表项并进行响应，也无法针对三层转发的以太网数据报文的目的IP(Internet Protocol，互联网协议)地址发出ARP请求报文以学习ARP表项，导致了EVPN网络的用户的数据报文的转发失败。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种ARP报文代理方法和装置，以使被代理分布式网关的ARP表项的数目达到阈值时，由代理分布式网关进行ARP代理处理，避免了用户的数据报文转发失败。

为实现上述目的，本发明提供了一种地址解析协议报文代理方法，其中，应用于以太网虚拟专用网络的被代理分布式网关的方法包括：

接收地址解析协议ARP请求报文；确定存储的ARP表项的数目已达阈值；基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；基于连接代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识，通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

为实现上述目的，本发明提供了一种地址解析协议报文代理装置，应用于以太网虚拟专用网络的被代理分布式网关，其中该装置包括：

ARP模块，接收地址解析协议ARP请求报文；确定存储的ARP表项的数目已达阈值；代理模块，基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；基于连接代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识；通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

为实现上述目的，本发明还提供了一种地址解析协议报文代理方法，应用于以太网虚拟专用网络的代理分布式网关，该方法包括：

基于连接被代理分布式网关的VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文；生成ARP响应报文；其中ARP响应报文的发送端MAC地址和发送端IP地址分别是被代理分布式网关的MAC地址和IP地址；ARP响应报文的目标端MAC地址和目标端IP地址分别是ARP请求报文的发送端MAC地址和发送端IP地址；ARP响应报文的目的MAC地址是ARP请求报文的源MAC地址；ARP响应报文的源MAC地址是被代理分布式网关MAC地址；基于连接被代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP响应报文，并设置代理标识；通过连接被代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文。本发明实施例的有益效果在于，以使被代理分布式网关的ARP表项的规格达到阈值时，由代理分布式网关进行ARP代理处理，避免了用户的数据报文转发失败。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为具有分布式网关的网络示意图；

图2为本发明实施例提供的地址解析协议报文代理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的地址解析协议报文代理的示意图；

图4为本发明实施例的另一地址解析协议报文代理的示意图；

图5为本发明实施例的地址解析协议报文代理装置的结构示意图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做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。

图2所示为本发明实施例提供的地址解析协议报文代理方法的流程图，该方法应用于以太网虚拟专用网络的被代理分布式网关，如图2所示该方法包括：

S201，接收地址解析协议ARP请求报文。

S202，确定存储的ARP表项的数目已达阈值。

S203，基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文。

S204，收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文。

S205，基于连接代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识，通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

图2所示的方法的有益效果在于，被代理分布式网关的ARP表项的规格达到阈值，由代理分布式网关进行ARP代理处理，避免了用户的数据报文转发失败。

图3为本发明实施例提供的地址解析协议报文代理的示意图。

设备312确定目的设备的IP地址不在本地网段内，需要通过网关执行三层转发。设备312生成用于请求网关MAC地址的ARP请求报文301；其中，请求端IP地址和请求端MAC地址是设备312的IP地址IP 312和MAC地址MAC 312，目标端IP地址是配置的网关IP地址，即分布式网关310的IP地址；源MAC地址是MAC 312；目的MAC地址是广播MAC地址。设备312通过连接交换机311的端口发出。

交换机311收到ARP请求报文301，根据源MAC地址进行MAC地址学习，在相同虚拟局域网VLAN内广播ARP请求报文301。

分布式网关310在VLAN内收到广播的ARP请求报文301，根据目标端IP地址确定ARP请求报文301请求网关的MAC地址。分布式网关310确定本地存储的ARP表项的数目已达阈值，识别虚拟局域网关联的虚拟转发实例。分布式网关310，基于识别的虚拟转发实例内连接分布式网关320的VxLAN隧道以及通过连接分布式网关330的VxLAN隧道，广播VxLAN封装的ARP代理请求报文302。

分布式网关320通过连接分布式网关310的VxLAN隧道收到VxLAN封装的ARP代理请求报文302，确定本设备不是分布式网关310的代理分布式网关，则不回应。

分布式网关330通过连接分布式网关310的VxLAN隧道收到VxLAN封装的ARP代理请求报文302，确定本设备是分布式网关310的代理分布式网关，生成ARP代理响应报文303，基于连接被代理分布式网关310的VxLAN隧道，封装VxLAN封装的ARP代理响应报文303；通过连接分布式网关310的VxLAN隧道发送VxLAN封装的ARP代理响应报文303。

分布式网关310收到通过连接分布式网关330的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文303；基于连接分布式网关330的VxLAN隧道封装ARP请求报文301，并设置代理标识，通过代理分布式网关330的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文301。

分布式网关310根据收到ARP请求报文301的端口、所属虚拟局域网以及源MAC地址MAC312学习MAC地址表项。分布式网关310学习MAC地址表项的作用在于，由于ARP表项已满，无法通过ARP表项记录的出端口发送ARP响应报文，因此在通过被代理的模式下，通过MAC地址学习的MAC地址表项，进行二层透传。

分布式网关330通过连接代理分布式网关310基于连接分布式网关310的VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文301。

分布式网关330生成ARP响应报文304；其中ARP响应报文304的发送端MAC地址和发送端IP地址分别是分布式网关310的MAC地址310和IP地址310；目标端MAC地址和目标端IP地址分别是ARP请求报文的发送端MAC地址MAC312和发送端IP地址312；ARP响应报文304的目的MAC地址是ARP请求报文的源MAC地址MAC312；ARP响应报文304的源MAC地址是分布式网关MAC310的地址MAC310。

分布式网关330基于连接分布式网关310的VxLAN隧道封装ARP响应报文304，并设置代理标识；通过连接分布式网关310的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文304。

分布式网关310通过连接分布式网关330的VxLAN隧道接收具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文304；将具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文解封装为ARP响应报文304，根据学习的MAC地址表项发送ARP响应报文304。

交换机311收到ARP响应报文304，根据ARP响应报文学习分布式网关310的MAC地址，通过已学习的MAC地址表项将ARP响应报文304发往设备312。

设备312收到分布式网关330代理的ARP响应报文304，根据发送端MAC地址MAC310和发送端IP地址IP310，学习分布式网关310的MAC地址MAC310。

图3中，被代理的分布式网关310收到代理的分布式网关330生成的ARP响应报文304，根据学习的二层转发表项将发送ARP响应报文发往设备312，避免了ARP表项规格达到阈值时无法学习ARP表项而不能发送ARP响应报文的问题。

图4所示为本发明实施例的另一地址解析协议报文代理的示意图。图4中，设备312将需要通过分布式网关310执行三层转发的IP数据报文封装为以太网数据报文305，其中，源MAC地址是MAC312，目的MAC地址是MAC310。设备312通过连接交换机311的端口发送以太网数据报文305。

交换机311收到以太网数据报文，根据已学习的MAC地址表项，将以太网数据报文305发往分布式网关310。

分布式网关310接收以太网数据报文305，根据以太网数据报文305的目的MAC地址确定执行三层转发，在ARP表项中查找以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项。

分布式网关310未查找到以太网数据报文305的目的IP地址对应的ARP表项，由于本地的ARP表项的数目已达阈值，无法学习ARP表项，通过连接分布式网关330的VxLAN隧道将以太网数据报文305封装为VxLAN数据报文306，设置代理标识，通过连接分布式网关330的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN数据报文306。

分布式网关330基于连接分布式网关310的VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN数据报文306；将VxLAN数据报文解封装为以太网数据报文305，以太网数据报文305的目的MAC地址，确定以太网数据报文305需要执行三层转发，分布式网关330查找以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项，根据查找到的ARP表项中的MAC地址重新封装以太网头，得到以太网数据报文307，将以太网数据报文307发往目的设备。

如果，分布式网关330未查找到以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项，则以分布式网关的310的IP地址和MAC地址作为发送端IP地址和MAC地址，生成ARP请求报文，再根据目的设备回应的ARP响应报文学习ARP表项。之后，分布式网关330根据学习查找以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项，根据查找到的ARP表项中的MAC地址重新封装以太网头，得到以太网数据报文307，将以太网数据报文307发往目的设备，从而通过ARP代理，代为执行三层转发。

或者，分布式网关330未查找到以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项，先查找到达目的IP地址的下一跳设备，再生成请求下一跳设备MAC地址的ARP请求报文，然后根据下一跳设备回应的ARP响应报文学习ARP表项。之后，分布式网关330根据学习的下一跳设备IP地址的ARP表项，重新封装以太网头，得到以太网数据报文307，将以太网数据报文307发往目的设备，从而通过ARP代理，代为执行三层转发。

图4中，被代理的分布式网关310收到需要三层转发的数据报文时，在未查找到目的IP地址对应的ARP表项且本地ARP表项已达阈值的情况下，将需要三层转发以太网数据报文发往作为代理的分布式网关330，避免了分布式网关310因无法学习ARP表项而无法执行三层转发所导致的数据报文转发失败。

需要说明的是，图3和图4所示实施例中，代理标识可以设置在VxLAN头的保留字段中。

图5所示为本发明实施例的地址解析协议报文代理装置的结构示意图，该装置包括：

ARP模块510，接收地址解析协议ARP请求报文，确定存储的ARP表项的数目已达阈值；

代理模块520，基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；基于连接代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识；通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

转发模块530，根据收到的ARP请求报文的端口、所属虚拟局域网以及源MAC地址学习MAC地址表项。

代理模块520，收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文；将具有代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文解封装为ARP响应报文，其中，ARP响应报文的发送端MAC地址和发送端IP地址分别是本地网关MAC地址和本地网关IP地址；ARP响应报文的目标端MAC地址和目标端IP地址分别是ARP请求报文的发送端MAC地址和发送端IP地址；ARP响应报文的目的MAC地址是ARP请求报文的源MAC地址；ARP响应报文的源MAC地址是本地网关MAC地址；

转发模块530，根据学习的MAC地址表项发送ARP响应报文。

转发模块530，接收以太网数据报文，确定以太网数据报文进行三层转发；

ARP模块510，未查找到以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项；

代理模块520，通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道将以太网数据报文封装为VxLAN数据报文，设置代理标识；通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有代理标识的VxLAN数据报文。

图5所示的地址解析协议报文代理装置能够是被代理分布式网关的ARP表项的规格达到阈值时，由代理分布式网关进行ARP代理处理，避免了用户的数据报文转发失败。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种地址解析协议报文代理方法，应用于以太网虚拟专用网络的被代理分布式网关，其特征在于，所述方法包括：

接收地址解析协议ARP请求报文；

确定存储的ARP表项的数目已达阈值；

基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的虚拟可扩展局域网VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；

收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；

基于连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识，通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据收到的所述ARP请求报文的端口、所属虚拟局域网以及源媒体访问控制MAC地址学习MAC地址表项。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道接收具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文；

将具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文解封装为ARP响应报文，其中，所述ARP响应报文的发送端MAC地址和发送端互联网协议IP地址分别是本地网关MAC地址和本地网关IP地址；所述ARP响应报文的目标端MAC地址和目标端IP地址分别是所述ARP请求报文的发送端MAC地址和发送端IP地址；所述ARP响应报文的目的MAC地址是所述ARP请求报文的源MAC地址；所述ARP响应报文的源MAC地址是所述本地网关MAC地址；

根据学习的所述MAC地址表项发送所述ARP响应报文。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收以太网数据报文；

确定所述以太网数据报文进行三层转发；

未查找到所述以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项；

通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道将所述以太网数据报文封装为VxLAN数据报文，设置所述代理标识；

通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的所述VxLAN数据报文。

5.一种地址解析协议报文代理装置，应用于以太网虚拟专用网络的被代理分布式网关，其特征在于，所述装置包括：

ARP模块，接收地址解析协议ARP请求报文，确定存储的ARP表项的数目已达阈值；

代理模块，基于虚拟转发实例内连接其他每个分布式网关的虚拟可扩展局域网VxLAN隧道广播VxLAN封装的ARP代理请求报文；收到通过连接代理分布式网关的VxLAN隧道接收的VxLAN封装的ARP代理响应报文；基于连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道封装ARP请求报文，并设置代理标识；通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

转发模块，根据收到的所述ARP请求报文的端口、所属虚拟局域网以及源媒体访问控制MAC地址学习MAC地址表项。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述代理模块，收到通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道接收的具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文；将具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文解封装为ARP响应报文，其中，所述ARP响应报文的发送端MAC地址和发送端互联网协议IP地址分别是本地网关MAC地址和本地网关IP地址；所述ARP响应报文的目标端MAC地址和目标端IP地址分别是所述ARP请求报文的发送端MAC地址和发送端IP地址；所述ARP响应报文的目的MAC地址是所述ARP请求报文的源MAC地址；所述ARP响应报文的源MAC地址是所述本地网关MAC地址；

所述转发模块，根据学习的所述MAC地址表项发送所述ARP响应报文。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述转发模块，接收以太网数据报文，确定所述以太网数据报文进行三层转发；

所述ARP模块，未查找到所述以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项；

所述代理模块，通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道将所述以太网数据报文封装为VxLAN数据报文，设置所述代理标识；通过连接所述代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的所述VxLAN数据报文。

9.一种地址解析协议报文代理方法，应用于以太网虚拟专用网络的代理分布式网关，其特征在于，所述方法包括：

基于连接被代理分布式网关的虚拟可扩展局域网VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN封装的地址解析协议ARP请求报文；

生成ARP响应报文；其中所述ARP响应报文的发送端媒体访问控制MAC地址和发送端互联网协议IP地址分别是被代理分布式网关的MAC地址和IP地址；所述ARP响应报文的目标端MAC地址和目标端IP地址分别是所述ARP请求报文的发送端MAC地址和发送端IP地址；所述ARP响应报文的目的MAC地址是所述ARP请求报文的源MAC地址；所述ARP响应报文的源MAC地址是所述被代理分布式网关MAC地址；

基于连接所述被代理分布式网关的VxLAN隧道封装所述ARP响应报文，并设置代理标识；通过连接所述被代理分布式网关的VxLAN隧道发送具有所述代理标识的VxLAN封装的ARP响应报文。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述基于连接被代理分布式网关的VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN封装的ARP请求报文之前，所述方法还包括：

基于虚拟转发实例内连接所述被代理分布式网关的VxLAN隧道接收VxLAN封装的ARP代理请求报文；

生成ARP代理响应报文，基于连接所述被代理分布式网关的VxLAN隧道封装为VxLAN封装的ARP代理响应报文；通过连接被代理分布式网关的VxLAN隧道发送所述VxLAN封装的ARP代理响应报文。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于连接所述被代理分布式网关的VxLAN隧道，接收具有代理标识的VxLAN数据报文；

将所述VxLAN数据报文解封装为以太网数据报文；

确定所述以太网数据报文进行三层转发；

查找所述以太网数据报文的目的IP地址对应的ARP表项，代理三层转发。