CN107566265B - 一种对称转发模型下的evpn vxlan网关esi冗余接入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，包括数据发送端、数据接收端、交换机和路径选择路由器，步骤如下：所述数据发送端通过第一子网路由或者第一主机路由向所述数据接收端发送报文信息；所述第一子网路由或者第一主机路由又将报文信息发送到路径选择路由器进行通信路径的选择；若确定的第一通信路径通信正常，所述选择路由器将报文信息发送到数据接收端；若确定的第一通信路径中断，则进行冗余路径分配：通过数据接收端的FRR或者ECMP表索引信息进行匹匹配并确定第二通信路径；通过第二通信路径将报文信息发送到数据接收端。本发明加快了收敛速度，提高了网络通信效率。
Description
技术领域
本发明涉及互联网领域，具体涉及一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法。
背景技术
冗余路径是指正常路由途径中断时，转换的第二通信路径。
目前draft-ietf-bess-evpn-inter-subnet-forwarding-03(国际互联网工程任务组关于EVPN内部子网转发)规定了采用对称方式进行EVPN跨子网转发方式。
RFC7432规定了ESI冗余接入的方式与功能，使接入设备能够更加可靠得加入到VXLAN EVPN网络中。
现有的网络通信技术中，RT-1(Route Type-1，第一类路由)的内容里面只带有L2VNI(Layer2VXLAN Network Identifier二层vxlan网络标识)标签，并没有带L3VNI(Layer3VXLAN Network Identifier三层vxlan网络标识)标签。路由协议对于相同目的地址的RT-5V子网路由或者RT-2V主机路由，形成FRR或者ECMP关系是基于L3VNI的，与RT-1产生的冗余路径对应不上。这就产生一个问题：不能进行快速的ESI收敛。
因为在ESI变化的时候，由于标签信息对不上，并不能给这些RT-5V子网路由或者RT-2V主机路由产生任何影响，控制面只能一条条刷对应的RT-5V子网路由条目或者RT-2V主机路由条目，才能进行相应的路径切换，导致切换速率慢，即收敛速度慢，影响效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种快速切换路径达到快速收敛的对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，包括数据发送端、数据接收端、交换机和路径选择路由器，所述路径选择路由器包括接入侧双归接口和接入侧单归接口，所述接入侧双归接口设置有MC-LAG、同步模块、ESI和VXLAN实例；所述MC-LAG的SG口与所述接入侧单归接口均设置为三层接口，且配置有对应的IP与掩码，作为接入点的网关接口；所述VXLAN实例用于把接入侧双归接口和接入侧单归接口绑定到VXLAN域中；通过扩展所述路径选择路由器的属性，在所述路径选择路由器中添加L3VNI标签；根据上述的设置及发布，本地ESI的冗余接入信息在所述数据接收端形成了相应的接收端FRR或者ECMP表索引信息和第一组冗余路径；
该方法包括以下步骤：
S1.所述数据发送端通过第一子网路由或者第一主机路由向所述数据接收端发送报文信息；
S2.所述第一子网路由或者第一主机路由又将报文信息发送到路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，再结合L3VNI，形成第一路由端FRR或者ECMP表，并根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第一通信路径；
S3-1.若确定的第一通信路径通信正常，所述选择路由器将报文信息发送到数据接收端；
若确定的第一通信路径中断，则进行冗余路径分配：
S3-2-1：所述选择路由器将中断信息及子网路由或者主机路由的信息发送给所述交换机；
S3-2-2：所述交换机接收后通知所述数据接收端撤销所述第一组冗余路径；
S3-2-3：所述交换机通知路由管理模块，查找第二子网路由或者第二主机路由，并将所述数据发送端的报文通过第二子网路由或者第二主机路由发送给所述路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，形成第二路由端FRR或者ECMP表，然后根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第二通信路径；
S3-2-4：所述选择路由器通过所述第二通信路径将报文信息发送到数据接收端；
其中，所述MC-LAG为Multi-Chassis Link Aggregation Group多机箱链路聚合组；
所述ESI为Ethernet Segment Identifier以太网段落标识，是接入EVPN网络的逻辑标记；
所述VXLAN为Virtual Extensible LAN，即虚拟扩展局域网；
所述SG接口为SmartGroup链路聚合接口；
所述L3VNI为Layer3VXLAN Network Identifier三层vxlan网络标识；
所述FRR为Fast Reroute，快速重路由；
所述ECMP为Equal-Cost MultiPath，多重等价路由。
优选地，所述子网路由是RT-5：Route Type-5，第5类路由，用于查找子网络目的。
优选地，所述主路由是RT-2：Route Type-2，第2类路由器，用于查找主网络目的。
优选地，所述路径选择路由器RT-1：Route Type-1，第1类路由器，用于查找通讯路径。
优选地，所述交换机采用对称转发模型。
优选地，所述报文信息为单播报文或者多播报文。
本发明的有益效果：本发明在路径选择路由器RT-1中增加了L3VNI标签，使其产生的冗余路径具有L3VNI标签属性，在三层EVPN VXLAN子网间对称转发场景中，使RT-5V子网路由或者RT-2V主机路由适用RT-1获得冗余路径，并且在ESI变化的时候，支持快速收敛功能，大大提高了网络的传输效率。
附图说明
图1为本发明一种快速切换路径达到快速收敛的对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法的设备连接框图；
图2为本发明一种快速切换路径达到快速收敛的对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-2所示，一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，包括数据发送端、数据接收端、交换机和路径选择路由器，所述数据发送端通过主路由和子网路由进行报文信息(报文即传递的数据信息)的发送给所述数据接收端，如果数据接收端为主网络的设备，则只需通过主路由就可以发送给所述数据接收端，如果所述数据接收端属于主网络中的某个子网络，则先用过主路由找到所述数据接收端所在的主网络，然后进入该主网络再通过子网路由找到所述数据接收端。所述数据发送端通过主路由和子网路由发送报文信息时会通过路径选择路由器来选择通讯的路径，确定路径的同时会通过交换机进行信息的转发获取确定的通信路径。
具体的，本实施例中的路径选择路由器包括接入侧双归接口和接入侧单归接口，所述接入侧双归接口设置有MC-LAG、同步模块、ESI和VXLAN实例；所述MC-LAG的SG口与所述接入侧单归接口均设置为三层接口，现有的路径选择路由器都是两层接口，且配置有对应的IP与掩码，作为接入点的网关接口；所述VXLAN实例用于把接入侧双归接口和接入侧单归接口绑定到VXLAN域中；通过扩展所述路径选择路由器的属性，在所述路径选择路由器中添加L3VNI标签；根据上述的设置及发布，本地ESI的冗余接入信息在所述数据接收端形成了相应的接收端FRR或者ECMP表索引信息和第一组冗余路径，路由协议中对于相同目的地址的子网路由或者主机路由，形成的路由端FRR或者ECMP表信息是基于L3VNI的。
该方法包括以下步骤：
S1.所述数据发送端通过第一子网路由或者第一主机路由向所述数据接收端发送报文信息；
S2.所述第一子网路由或者第一主机路由又将报文信息发送到路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，形成第一路由端FRR或者ECMP表，并根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第一通信路径；
S3-1.若确定的第一通信路径通信正常，所述选择路由器将报文信息发送到数据接收端；
若确定的第一通信路径中断，则进行冗余路径分配：
S3-2-1：所述选择路由器将中断信息及子网路由或者主机路由的信息发送给所述交换机；
S3-2-2：所述交换机接收后通知所述数据接收端撤销所述第一组冗余路径；
S3-2-3：所述交换机通知路由管理模块，查找第二子网路由或者第二主机路由，并将所述数据发送端的报文通过第二子网路由或者第二主机路由发送给所述路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，形成第二路由器FRR或者ECMP表，然后根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第二通信路径；
S3-2-4：所述选择路由器通过所述第二通信路径将报文信息发送到数据接收端；
其中，所述MC-LAG为Multi-Chassis Link Aggregation Group多机箱链路聚合组；
所述ESI为Ethernet Segment Identifier以太网段落标识，是接入EVPN网络的逻辑标记；
所述VXLAN为Virtual Extensible LAN，即虚拟扩展局域网；
所述SG接口为SmartGroup接口链路聚合接口；
所述L3VNI为Layer3VXLAN Network Identifier三层vxlan网络标识；
所述FRR为Fast Reroute，快速重路由；
所述ECMP为Equal-Cost MultiPath，多重等价路由；
所述子网路由是RT-5：Route Type-5，第5类路由，用于查找子网络目的；
所述主路由是RT-2：Route Type-2，第2类路由器，用于查找主网络目的；
所述路径选择路由器RT-1：Route Type-1，第1类路由器，用于查找通讯路径。
所述交换机采用对称转发模型，对称转发模型如下：
多个子网对应的三层接口，通过VTEP(VXLAN Tunnel End Point，vxlan隧道终结点，属vxlan网络里的逻辑体，完成vxlan报文的封装和解封装)网关设备接入到EVPN VXLAN网络，VTEP网关设备学习各个子网下的节点ARP(Address Resolution Protocol地址解释协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议)信息，并通过EVPN BGP(BorderGateway Protocol边界网关协议)协议发布VRF(VRF：Virtual Routing Forwarding虚拟路由转发)下的RT-5V子网路由和RT-2V主机路由；根据协议规定，发布的路由带有二层标签：L2VNI标签和L3VNI标签，分别代表一个二层域和一个VRF域。
VTEP GW(网关)设备收到远端RT-5V和RT-2V路由消息后，分别形成对应的子网路由和主机路由，并携带L3VNI VRF标签。
转发面流程如下：
VTEP GW设备收到需要跨子网转发的数据报文，根据RT-5V(子网路由)或RT-2V(主机路由)中所带的L3VNI VRF标签，封装VXLAN和外层VXLAN隧道并转发；
数据报文到对端后，根据L3VNI VRF标签找到对应的VRF，并根据报文的内层目的IP+VRF查转发表转发到对应的子网。
本实施例中，所述报文信息为单播报文或者多播报文，当转发报文为接入侧数据报文进行时：
报文信息为接入侧流量，判断单播还是多播流量。
如果是单播报文，则查找路由转发信息：
如果找到对应的FRR或者ECMP表信息，则根据路由转发表信息进行转发；
如果数据接收端的路由表中存在FRR或者ECMP索引，则找到对应的FRR或者ECMP表，根据其表中的规则找到对应的转发信息，并封装VNI头和外层IP隧道头进行转发；
如果数据接收端的路由表中不存在FRR/ECMP索引，则根据路由表中的转发信息封装VNI头和外层IP隧道头进行转发；如果找不到对应的路由条目，则触发远端ARP学习，并丢弃报文信息。
如果是多播报文，则在相关VXLAN域内广播报文。
当报文信息为网络侧数据流量，先剥掉外层头(VXLAN是Overlay技术，其在原包基础上封装VXLAN头和外层IP头的，剥掉外层头就是去掉VXLAN封装:包括VXLAN头和外层IP头)，判断内层报文为单播还是多播流量。
如果内层报文是单播流程，根据对称转发模型，先剥离二层头(二层头就是MAC和VLAN头，包括源目MAC信息和VLAN信息)，根据内层IP地址查路由：如果找到对应的路由条目，则查对应的ARP条目，并根据ARP信息封装对应二层头转发。如果没有对应的ARP信息，则触发ARP学习，并丢弃报文。如果没有对应的路由条目，则丢弃报文。如果是多播报文，则需先过滤源地址为ESI邻居的多播报文，避免多播回环。在VXLAN域内往接入侧接口广播，并过滤多归ESI Non-DF(Non-DF：non-Designated Forwarder非指定代理)接口，防止终端多次收到多播报文。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (6)
1.一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，包括数据发送端、数据接收端、交换机和路径选择路由器，其特征在于，所述路径选择路由器包括接入侧双归接口和接入侧单归接口，所述接入侧双归接口设置有MC-LAG、同步模块、ESI和VXLAN实例；所述MC-LAG的Smartgroup接口与所述接入侧单归接口均设置为三层接口，且配置有对应的IP与掩码，作为接入点的网关接口；所述VXLAN实例用于把接入侧双归接口和接入侧单归接口绑定到VXLAN域中；通过扩展所述路径选择路由器的属性，在所述路径选择路由器中添加L3VNI标签；本地ESI的冗余接入信息在所述数据接收端形成了相应的接收端FRR或者ECMP表索引信息和第一组冗余路径；
该方法包括以下步骤：
S1.所述数据发送端通过第一子网路由或者第一主机路由向所述数据接收端发送报文信息；
S2.所述第一子网路由或者第一主机路由又将报文信息发送到路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，再结合L3VNI，形成第一路由端FRR或者ECMP表，并根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第一通信路径；
S3-1.若确定的第一通信路径通信正常，所述路径选择路由器将报文信息发送到数据接收端；
若确定的第一通信路径中断，则进行冗余路径分配：
S3-2-1：所述路径选择路由器将中断信息及第一子网路由或者第一主机路由的信息发送给所述交换机；
S3-2-2：所述交换机接收后通知所述数据接收端撤销所述第一组冗余路径；
S3-2-3：所述交换机通知路由管理模块，查找第二子网路由或者第二主机路由，并将所述数据发送端的报文信息通过第二子网路由或者第二主机路由发送给所述路径选择路由器进行通信路径的选择，所述路径选择路由器接收报文信息后，形成第二路由端FRR或者ECMP表，然后根据报文信息中的ESI和L3VNI信息，与所述接收端FRR或者ECMP表索引信息进行匹配，匹配后确定第二通信路径；
S3-2-4：所述路径选择路由器通过所述第二通信路径将报文信息发送到数据接收端；
其中，所述MC-LAG为Multi-Chassis Link Aggregation Group，即多机箱链路聚合组；
所述ESI为Ethernet Segment Identifier，即以太网段落标识，是接入EVPN网络的逻辑标记；
所述VXLAN为Virtual Extensible LAN，即虚拟扩展局域网；
所述SmartGroup接口为链路聚合接口；
所述L3VNI为Layer3VXLAN Network Identifier，即三层vxlan网络标识；
所述FRR为Fast Reroute，即快速重路由；
所述ECMP为Equal-Cost MultiPath，即多重等价路由。
2.如权利要求1所述的一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，其特征在于，所述第一子网路由和第二子网路由是RT-5：Route Type-5，第5类路由器，用于查找子网络目的。
3.如权利要求1所述的一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，其特征在于，所述第一主机路由和第二主机路由是RT-2：Route Type-2，第2类路由器，用于查找主网络目的。
4.如权利要求1所述的一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，其特征在于，所述路径选择路由器是RT-1：Route Type-1，第1类路由器，用于查找通讯路径。
5.如权利要求1所述的一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，其特征在于，所述交换机采用对称转发模型。
6.如权利要求1所述的一种对称转发模型下的EVPN VXLAN网关ESI冗余接入方法，其特征在于，所述报文信息为单播报文或者多播报文。
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