CN107733800A - 一种sdn网络报文传输方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SDN网络报文传输方法及其装置。该方法，包括：在本实施例中，获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。实现了SDN网络具有多个与外网进行的虚拟机出口，从而避免了SDN网络的拥塞。

Description

一种SDN网络报文传输方法及其装置
技术领域
本发明涉及通信技术，尤指一种SDN网络报文传输方法及其装置。
背景技术
SDN(Software Defined Networks，软件定义网络)是一种新型的网络创新架构，通过将控制平面和数据平面分离，实现网络流量的灵活控制。
在应用SDN技术的数据中心中，SDN控制器可以负责网络流量的编排与控制，具体的，数据中心内网的虚拟机需要访问外网时，首先，数据中心内网的虚拟机向防火墙发送访问请求，接着，SDN控制器根据该访问请求，将该访问请求通过防火墙出口向外网进行发送。
然而，现有技术中，当数据中心内网的多个虚拟机分别访问多个外网时，由于防火墙出口只有一个，则会导致SDN网络拥塞。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种SDN网络报文传输方法及其装置，用以解决防火墙出口只有一个的问题。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种SDN网络报文传输方法，包括：
获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；
根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；
将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
进一步的，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
进一步的，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；
将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
进一步的，所述将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址之前，还包括：
将所述ARP请求报文进行源网络地址转换SNAT转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
进一步的，所述获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文之前，还包括：
将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；
将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
本发明还提供了一种SDN网络报文传输装置，包括：
获取模块，用于获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；
处理模块，用于根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；
输出模块，用于将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
进一步的，所述处理模块，还用于根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
进一步的，所述处理模块，还用于对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
进一步的，所述处理模块，还用于将所述ARP请求报文进行源网络地址转换SNAT转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
进一步的，所述处理模块，还用于将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
本发明提供的一种SDN网络报文传输方法及其装置，通过获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。实现了SDN网络具有多个与外网进行的虚拟机出口，从而避免了SDN网络的拥塞。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明SDN网络报文传输方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明SDN网络报文传输方法一实施例的网络架构示意图；
图3为本发明SDN网络报文传输装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例提供的SDN网络报文传输方法具体可以应用于SDN网络中进行报文传输时。本实施例提供的SDN网络报文传输方法可以通过SDN网络报文传输装置来执行，该SDN网络报文传输装置可以集成在物理机，或者单独设置，其中，该SDN网络报文传输装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。以下对本实施例提供的SDN网络报文传输方法及装置进行详细地说明。
图1为本发明SDN网络报文传输方法一实施例的流程示意图；如图1所示，本实施例的执行主体可以是SDN网络报文传输装置，本发明提供的SDN网络报文传输方法，包括：
步骤101、获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文。
具体的，本实施例适应于SDN网络中，有多个虚拟机需要访问外网从而发送地址解析协(Address Resolution Protocol，简称ARP)请求报文时。
本实施例中的所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址。
步骤102、根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙。
在本实施例中，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址。
具体的，所述获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文之前，还可以包括：
将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；
将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
步骤103、将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
在本实施例中，获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。实现了SDN网络具有多个与外网进行的虚拟机出口，从而避免了SDN网络的拥塞。
进一步，在上述实施例的基础上，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
进一步，在上述实施例的基础上，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；
将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
进一步，在上述实施例的基础上，所述将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址之前，还包括：
将所述ARP请求报文进行源网络地址转换(source Network AddressTranslation，简称SNAT)转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
优选的，在上述实施例的基础上，所述获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文之前，还可以包括：
图2为本发明SDN网络报文传输方法一实施例的网络架构示意图；如图2所示，本实施例的执行主体可以是SDN网络报文传输装置，vm1、vm2为内网虚拟机，接入交换机负责将虚拟机的流量转发至网关交换机。网关交换机负责将去往外网的流量转发至防火墙，防火墙负责将外网流量转发至外网。网关交换机和防火墙之间的互通网络为VLAN网络。接入交换机和网关交换机之间的互通网络为VXLAN网络。路由器负责与外网通信。以vm1(1.1.1.1)访问外网1(10.1.1.1)为例进行说明。
本发明提供的SDN网络报文传输方法，包括：
步骤201、vm1发送ARP请求报文。
本实施例中，接入交换机收到ARP请求报文上送到控制器，控制器进行ARP代答。其中，vm1发送目的IP为10.10.10.1，目的MAC为网关MAC的报文。
步骤202、接入交换机收到ARP请求报文。
具体的，匹配接入交换机上由控制器下发的流表，例如，openflow主机流表，做VXLAN封装，目的IP为1.1.1.254，通过VXLAN隧道将报文发送到网关交换机。
步骤203、网关交换机收到报文。
具体的，做VXLAN解封装，匹配由控制器下发的策略路由，下一跳为虚拟防火墙1的互通地址，将报文转发到虚拟防火墙1。
步骤204、虚拟防火墙收到报文后。
具体的，匹配下一跳地址为30.30.30.58的默认路由，做SNAT转换后，将报文发送至路由器1。
步骤205、路由器1收到ARP请求报文，将该ARP请求报文转发至外网。
具体的，vm2同理，当访问外网2时，网关交换机通过策略路由将报文转发至虚拟防火墙2上。
图3为本发明SDN网络报文传输装置一实施例的结构示意图；如图3所示，本发明提供的SDN网络报文传输装置，包括：获取模块31、处理模块32和输出模块33。其中，
获取模块31，用于获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；
处理模块32，用于根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；
输出模块33，用于将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
在本实施例中，获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。实现了SDN网络具有多个与外网进行的虚拟机出口，从而避免了SDN网络的拥塞。
进一步，在上述实施例的基础上，所述处理模块32，还用于根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
进一步，在上述实施例的基础上，所述处理模块32，还用于对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
进一步，在上述实施例的基础上，所述处理模块32，还用于将所述ARP请求报文进行源网络地址转换SNAT转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
进一步，在上述实施例的基础上，所述处理模块32，还用于将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
在本实施例中，实现了SDN网络具有多个与外网进行的虚拟机出口，从而避免了SDN网络的拥塞。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种SDN网络报文传输方法，其特征在于，包括：
获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；
根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；
将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙之前，还包括：
对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；
将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址之前，还包括：
将所述ARP请求报文进行源网络地址转换SNAT转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文之前，还包括：
将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；
将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
6.一种SDN网络报文传输装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取一虚拟机发送的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文携带访问外网的目的地址；
处理模块，用于根据所述ARP请求报文中的所述目的地址，确定用于输出所述ARP请求报文的虚拟防火墙，所述虚拟防火墙配置有外网地址池，所述外网地址池至少包括通过所述虚拟防火墙将所述ARP请求报文发送到外网的目标地址；
输出模块，用于将所述ARP请求报文通过所述防火墙输出到与所述目的地址连接的路由器，用以所述ARP请求报文访问所述目标地址。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于根据所述ARP请求报文和流表，确定网关交换机地址，所述流表包括所述目标地址与所述网关交换机地址的对应关系，所述虚拟防火墙包括与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于对所述ARP请求报文进行虚拟扩展局域网VXLAN封装，以获得封装后的ARP请求报文；将所述封装后的ARP请求报文发送到所述网关交换机地址标识的网关交换机，以使将所述封装后的ARP请求报文通过与所述网关交换机绑定的虚拟防火墙进行发送。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于将所述ARP请求报文进行源网络地址转换SNAT转换，获取转换后的ARP请求报文，以使所述换后的ARP请求报文通过所述防火墙出口输出到与所述目的地址连接的路由器。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于将防火墙配置为多个虚拟防火墙，以使ARP请求报文根据所述目标地址通过所述多个虚拟防火墙中的一个虚拟防火墙访问所述目标地址标识的外网；将主网关交换机配置为多个网关交换机，每个所述网关交换机与所述虚拟防火墙进行绑定实现一对一通信。
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