CN109246016B

CN109246016B - 跨vxlan的报文处理方法和装置

Info

Publication number: CN109246016B
Application number: CN201811423322.1A
Authority: CN
Inventors: 刘浩; 王洋; 王琳
Original assignee: Hangzhou DPTech Technologies Co Ltd
Current assignee: Hangzhou DPTech Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: CN109246016A

Abstract

本申请供一种跨VXLAN的报文处理方法及装置，所述方法包括：接收本地主机发送的携带目的IP地址为所述本地主机的网关IP地址的地址解析协议ARP请求报文；根据接收所述ARP请求报文的接口确定所述本地主机的第一二层VNI；封装所述ARP请求报文得到第一VXLAN报文，所述第一VXLAN报文携带所述第一二层VNI；将所述第一VXLAN报文发送给所述第二VTEP。应用本申请的实施例，即使第一VTEP和第二VTEP不支持三层VNI，通过二层VNI也可以实现跨VXLAN的主机之间的通信。

Description

跨VXLAN的报文处理方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别设计一种跨虚拟可扩展局域网(VirtualeXtensible Local Area Network，VXLAN)的报文处理方法和装置。

背景技术

VXLAN是一种建立在互联网协议(Internet Protocol，IP)网络之上的叠加(Overlay)网络技术，其使用媒体访问控制(Media Access Control，MAC)在(in)用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)的方法进行封装，即将普通以太网报文封装在UDP报文里，普通以太网报文当作UDP数据传输。VXLAN由VXLAN网络标识(VXLAN NetworkIdentifier，VNI)作为唯一标识，不同VNI的VXLAN的终端不能直接通信，需要VXLAN网关路由。

虚拟可扩展局域网隧道终端(Virtual eXtensible Local Area Network TunnelEnd Point，VTEP)是VXLAN网络的边缘设备，与物理网络相连，分配有物理网络的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址，该地址用于VXLAN报文的封装和解封装，VTEP之间在IP网络上建立隧道，这些隧道实现了VXLAN报文穿越IP网络的传输服务。

在VTEP上，除了给每个VXLAN分配二层VNI，还会给虚拟专用网络(VirtualPrivate Network，VPN)实例分配一个三层VNI。当VTEP从本地主机收到报文进行转发查询和VXLAN封装时，在VXLAN报文头中设置二层VNI或三层VNI，这取决于该报文需要走二层转发还是三层转发。VXLAN进行三层转发时，三层VNI通过VXLAN隧道传输到远端VTEP，远端VTEP通过三层VNI信息来识别VPN实例，这样即可识别该VPN实例是否属于同一个VPN。

对于三层转发来说，由于VXLAN报文需要携带三层VNI，这就依赖三层VPN技术，对于不支持三层VPN的VTEP无法实现三层转发。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种跨VXLAN的报文处理方法和装置，以解决不支持三层VPN的VTEP无法实现三层转发的问题。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种跨VXLAN的报文处理方法，应用于第一虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP中，所述第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VXLAN网络标识VNI对应的接口的互联网协议地址IP不同且互为对端的网关IP地址，所述方法包括：

接收本地主机发送的携带目的IP地址为所述本地主机的网关IP地址的地址解析协议ARP请求报文；

根据接收所述ARP请求报文的接口确定所述本地主机的第一二层VNI；

封装所述ARP请求报文得到第一VXLAN报文，所述第一VXLAN报文携带所述第一二层VNI；

将所述第一VXLAN报文发送给所述第二VTEP。

一种跨VXLAN的报文处理方法，应用于第二VTEP中，所述第二VTEP与第一VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，所述方法包括：

接收所述第一VTEP发送的第一VXLAN报文；

解析所述第一VXLAN报文；

若得到ARP请求报文和第一二层VNI，在确定所述ARP请求报文的目的IP地址是所述第一二层VNI对应的接口的IP地址后，生成携带源媒体访问控制MAC地址为所述第二VTEP的MAC地址的ARP响应报文；

封装所述ARP响应报文得到第二VXLAN报文，所述第二VXLAN报文携带所述第一二层VNI；

将所述第二VXLAN报文发送给所述第一VTEP。

一种跨VXLAN的报文处理装置，应用于第一VTEP中，所述第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，所述装置包括：

接收模块，用于接收本地主机发送的携带目的IP地址为所述本地主机的网关IP地址的ARP请求报文；

确定模块，用于根据接收所述ARP请求报文的接口确定所述本地主机的第一二层VNI；

封装模块，用于封装所述ARP请求报文得到第一VXLAN报文，所述第一VXLAN报文携带所述第一二层VNI；

发送模块，用于将所述第一VXLAN报文发送给所述第二VTEP。

一种跨VXLAN的报文处理装置，应用于第二VTEP中，所述第二VTEP与第一VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，所述装置包括：

接收模块，用于接收所述第一VTEP发送的第一VXLAN报文；

解析模块，用于解析所述第一VXLAN报文；

生成模块，用于若得到ARP请求报文和第一二层VNI，在确定所述ARP请求报文的目的IP地址是所述第一二层VNI对应的接口的IP地址后，生成携带源MAC地址为所述第二VTEP的MAC地址的ARP响应报文；

封装模块，用于封装所述ARP响应报文得到第二VXLAN报文，所述第二VXLAN报文携带所述第一二层VNI；

发送模块，用于将所述第二VXLAN报文发送给所述第一VTEP。

由以上本申请提供的技术方案可见，第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，第一VTEP与第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，第一VTEP接收本地主机发送的携带目的IP地址为本地主机的网关IP地址的ARP请求报文后，根据接收ARP请求报文的接口确定本地主机的第一二层VNI，封装ARP请求报文得到第一VXLAN报文，第一VXLAN报文携带第一二层VNI，将第一VXLAN报文发送给第二VTEP，即使第一VTEP和第二VTEP不支持三层VNI，通过二层VNI也可以实现跨VXLAN的主机之间的通信。

附图说明

图1为本申请相关技术中一种VXLAN的架构示意图；

图2本申请示出的一种以第一VTEP为执行主体的跨VXLAN的报文处理方法的流程图；

图3为本申请示出的一种以第二VTEP为执行主体的跨VXLAN的报文处理方法的流程图；

图4为本申请示出的一种与图2对应的跨VXLAN的报文处理装置的结构示意图；

图5为本申请示出的一种与图3对应的跨VXLAN的报文处理装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种跨VXLAN的报文处理方法，该方法可以应用于第一VTEP中，第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，第一VTEP与第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP地址不同且互为对端的网关IP地址，如图1所示为第一VTEP和第二VTEP所在的VXLAN的架构示意图，第二VTEP连接的服务器1上设置的主机有VM1、VM2和VM3，第一VTEP连接的服务器2上设置的主机有VM4、VM5和VM6，VM1和VM4加入二层VNI为1000的VXLAN，VM1的网关IP地址为第一VTEP上的接口interface vxlan-if1的IP地址10.1.1.2/24，VM4的网关IP地址为第二VTEP上的接口interface vxlan-if1的IP地址10.1.1.1/24，VM2和VM5加入二层VNI为2000的VXLAN，VM2的网关IP地址为第一VTEP上的接口interfacevxlan-if2的IP地址20.1.1.2/24，VM4的网关IP地址为第二VTEP上的接口interfacevxlan-if2的IP地址20.1.1.1/24，VM3和VM6加入二层VNI为3000的VXLAN，VM3的网关IP地址为第一VTEP上的接口interface vxlan-if3的IP地址30.1.1.2/24，VM6的网关IP地址为第二VTEP上的接口interface vxlan-if3的IP地址30.1.1.1/24。下面详细介绍跨VXLAN的主机之间如何实现通信，分别以第一VTEP和第二VTEP为执行主体进行介绍。

请参见图2，图2为本申请示出的相关技术中一种以第一VTEP为执行主体的跨VXLAN的报文处理方法的流程图，该方法包括：

S21：接收本地主机发送的携带目的IP地址为本地主机的网关IP地址的ARP请求报文。

当本地主机需要与跨VXLAN的主机进行通信时，通常需要发送请求媒体访问控制(Media Access Control Address，MAC)地址的ARP请求报文，此时ARP请求报文中携带的目的IP地址是网关IP地址。

参见图1，如果VM5发送ARP请求报文，网关IP地址为第二VTEP上interface vxlan-if2的IP地址。

S22：根据接收ARP请求报文的接口确定本地主机的第一二层VNI。

第一VTEP接收到ARP请求报文后，可以根据接收该ARP请求报文的接口确定本地主机的二层VNI，该二层VNI可以定义为第一二层VNI。

继续沿用上例，接收ARP请求报文的接口是interface vxlan-if2，该接口对应的二层VNI为2000，则本地主机的第一二层VNI为2000。

S23：封装ARP请求报文得到第一VXLAN报文，第一VXLAN报文携带第一二层VNI。

由于第一VTEP与第二VTEP之间的VXLAN隧道只能传输VXLAN报文，因此，第一VTEP需要将ARP请求报文封装成VXLAN报文，该VXLAN报文定义为第一VXLAN报文，第一VXALN报文中携带第一二层VNI。

S24：将第一VXLAN报文发送给第二VTEP。

通过第一VTEP与第二VTEP之间的VXLAN隧道将第一VXLAN报文发送给第二VTEP。

可选的，上述方法还包括：

接收第二VTEP发送的第二VXLAN报文；

解析第二VXLAN报文；

若得到ARP响应报文和第一二层VNI，确定第一二层VNI对应的接口；

根据第一二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发ARP响应报文。

在接收到第二VTEP发送的第二VXLAN报文后，可以解析第二VXLAN报文，若从中获取到ARP响应报文和第一二层VNI，确定第一二层VNI对应的接口，就可以从预先学习到的ARP表项确定ARP响应报文对应的主机，从第一二层VNI对应的接口将ARP响应报文发送给对应的主机即可。从而可以实现该主机获取网关MAC地址，以便于后续进一步进行通信。

可选的，还包括：

接收第二VTEP发送的第三VXLAN报文；

解析第三VXLAN报文；

若得到IP报文和第二二层VNI，确定第二二层VNI对应的接口；

根据第二二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发IP报文。

在接收到第二VTEP发送的第三VXLAN报文后，可以解析第三VXLAN报文，若从中获取到IP报文和第二二层VNI，确定第二二层VNI对应的接口，就可以从预先学习到的ARP表项确定IP报文对应的主机，从第二二层VNI对应的接口将IP报文发送给对应的主机即可。从而可以实现跨VXLAN的主机之间IP报文的转发。

以上介绍了以第一VTEP为执行主体的跨VXLAN的报文处理方法，下面介绍以第二VTEP为执行主体的报文处理方法，请参见图3，图3为本申请示出的相关技术中一种以第二VTEP为执行主体的跨VXLAN的报文处理方法的流程图，该方法包括：

S31：接收第一VTEP发送的第一VXLAN报文。

S32：解析第一VXLAN报文。

S33：若得到ARP请求报文和第一二层VNI，在确定ARP请求报文的目的IP地址是第一二层VNI对应的接口的IP地址后，生成携带源MAC地址为第二VTEP的MAC地址的ARP响应报文。

在接收到第一VTEP发送的第一VXLAN报文后，可以解析第一VXLAN报文，若从中获取到ARP请求报文和第一二层VNI，由于第一VTEP和第二VTEP上都具有二层VNI相同的接口，因此，可以进一步确定该ARP请求报文的目的IP地址是否是第一二层VNI对应的接口的IP地址，在确定ARP请求报文的目的IP地址是第一二层VNI对应的接口的IP地址后，生成携带源MAC地址为第二VTEP的MAC地址的ARP响应报文。

S34：封装ARP响应报文得到第二VXLAN报文，第二VXLAN报文携带第一二层VNI。

由于第一VTEP与第二VTEP之间的VXLAN隧道只能传输VXLAN报文，因此，第二VTEP需要将ARP响应报文封装成VXLAN报文，该VXLAN报文定义为第二VXLAN报文，第二VXALN报文中携带第一二层VNI。

S35：将第二VXLAN报文发送给第一VTEP。

通过第二VTEP与第一VTEP之间的VXLAN隧道将第二VXLAN报文发送给第一VTEP。

可选的，还包括：

接收本地主机发送的携带目的MAC地址和目的IP地址为第一VTEP连接的远端主机的MAC地址和IP地址的IP报文；

根据IP报文的目的IP地址确定发送IP报文的接口；

根据发送IP报文的接口确定远端主机的第二二层VNI；

封装IP报文得到第三VXLAN报文，第三VXLAN报文携带第二二层VNI；

将第三VXLAN报文发送给第一VTEP。

如果本地主机需要与跨VXLAN的远端主机通信，可以发送IP报文，该IP报文的目的MAC地址和目的IP地址为远端主机的MAC地址和IP地址。第二VTEP接收到该IP报文后，根据IP报文的目的IP地址查找路由确定发送IP报文的接口，然后进一步根据发送IP报文的接口确定远端主机的第二二层VNI；由于第一VTEP与第二VTEP之间的VXLAN隧道只能传输VXLAN报文，因此，第二VTEP需要将IP报文封装成VXLAN报文，该VXLAN报文定义为第三VXLAN报文，第三VXALN报文中携带第二二层VNI，将第三VXLAN报文发送给第一VTEP。由第一VTEP转发给远端主机，从而可以实现跨VXLAN的主机之间的通信。

请参见图4，图4为本申请示出的一种与图2对应的跨VXLAN的报文处理装置的结构示意图，应用于第一VTEP中，第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，第一VTEP与第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，该装置包括：

接收模块41，用于接收本地主机发送的携带目的IP地址为本地主机的网关IP地址的ARP请求报文；

确定模块42，用于根据接收ARP请求报文的接口确定本地主机的第一二层VNI；

封装模块43，用于封装ARP请求报文得到第一VXLAN报文，第一VXLAN报文携带第一二层VNI；

发送模块44，用于将第一VXLAN报文发送给第二VTEP。

可选的，上述装置还包括第一解析模块，其中：

接收模块，还用于接收第二VTEP发送的第二VXLAN报文；

解析模块，用于解析第二VXLAN报文；

确定模块，还用于若得到ARP响应报文和第一二层VNI，确定第一二层VNI对应的接口；

发送模块，用于根据第一二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发ARP响应报文。

可选的，上述装置还包括第二解析模块，其中：

接收模块，还用于接收第二VTEP发送的第三VXLAN报文；

第二解析模块，用于解析第三VXLAN报文；

确定模块，还用于若得到IP报文和第二二层VNI，确定第二二层VNI对应的接口；

发送模块，还用于根据第二二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发IP报文。

请参见图5，图5为本申请示出的一种与图3对应的跨VXLAN的报文处理装置的结构示意图，应用于第二VTEP中，第二VTEP与第一VTEP之间建立VXLAN隧道，第一VTEP与第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同且互为对端的网关IP地址，该装置包括：

接收模块51，用于接收第一VTEP发送的第一VXLAN报文；

解析模块52，用于解析第一VXLAN报文；

生成模块53，用于若得到ARP请求报文和第一二层VNI，在确定ARP请求报文的目的IP地址是第一二层VNI对应的接口的IP地址后，生成携带源MAC地址为第二VTEP的MAC地址的ARP响应报文；

封装模块54，用于封装ARP响应报文得到第二VXLAN报文，第二VXLAN报文携带第一二层VNI；

发送模块55，用于将第二VXLAN报文发送给第一VTEP。

可选的，上述还包括确定模块，其中：

接收模块，还用于接收本地主机发送的携带目的MAC地址和目的IP地址为第一VTEP连接的远端主机的MAC地址和IP地址的IP报文；

确定模块，用于根据IP报文的目的IP地址确定发送IP报文的接口；根据发送IP报文的接口确定远端主机的第二二层VNI；

封装模块，还用于封装IP报文得到第三VXLAN报文，第三VXLAN报文携带所述第二二层VNI；

发送模块，还用于将第三VXLAN报文发送给第一VTEP。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种跨虚拟可扩展局域网VXLAN的报文处理方法，应用于第一虚拟可扩展局域网隧道终端VTEP中，其特征在于，所述第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VXLAN网络标识VNI对应的接口的互联网协议地址IP不同，并且第二VTEP所连接的主机的网关IP地址为第一VTEP上的接口的IP地址，第一VTEP所连接的主机的网关IP地址为第二VTEP上的接口的IP地址，所述方法包括：

将所述第一VXLAN报文发送给所述第二VTEP。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述第二VTEP发送的第二VXLAN报文；

解析所述第二VXLAN报文；

若得到ARP响应报文和所述第一二层VNI，确定所述第一二层VNI对应的接口；

根据所述第一二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发所述ARP响应报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述第二VTEP发送的第三VXLAN报文；

解析所述第三VXLAN报文；

若得到IP报文和第二二层VNI，确定所述第二二层VNI对应的接口；

根据所述第二二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发所述IP报文。

4.一种跨VXLAN的报文处理方法，应用于第二VTEP中，其特征在于，所述第二VTEP与第一VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同，并且第二VTEP所连接的主机的网关IP地址为第一VTEP上的接口的IP地址，第一VTEP所连接的主机的网关IP地址为第二VTEP上的接口的IP地址，所述方法包括：

接收所述第一VTEP发送的第一VXLAN报文；

解析所述第一VXLAN报文；

将所述第二VXLAN报文发送给所述第一VTEP。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

接收本地主机发送的携带目的MAC地址和目的IP地址为所述第一VTEP连接的远端主机的MAC地址和IP地址的IP报文；

根据所述IP报文的目的IP地址确定发送所述IP报文的接口；

根据发送所述IP报文的接口确定所述远端主机的第二二层VNI；

封装所述IP报文得到第三VXLAN报文，所述第三VXLAN报文携带所述第二二层VNI；

将所述第三VXLAN报文发送给所述第一VTEP。

6.一种跨VXLAN的报文处理装置，应用于第一VTEP中，其特征在于，所述第一VTEP与第二VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同，并且第二VTEP所连接的主机的网关IP地址为第一VTEP上的接口的IP地址，第一VTEP所连接的主机的网关IP地址为第二VTEP上的接口的IP地址，所述装置包括：

发送模块，用于将所述第一VXLAN报文发送给所述第二VTEP。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括第一解析模块，其中：

所述接收模块，还用于接收所述第二VTEP发送的第二VXLAN报文；

所述解析模块，用于解析所述第二VXLAN报文；

所述确定模块，还用于若得到ARP响应报文和所述第一二层VNI，确定所述第一二层VNI对应的接口；

所述发送模块，用于根据所述第一二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发所述ARP响应报文。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括第二解析模块，其中：

所述接收模块，还用于接收所述第二VTEP发送的第三VXLAN报文；

所述第二解析模块，用于解析所述第三VXLAN报文；

所述确定模块，还用于若得到IP报文和第二二层VNI，确定所述第二二层VNI对应的接口；

所述发送模块，还用于根据所述第二二层VNI对应的接口和预先学习的ARP转发表转发所述IP报文。

9.一种跨VXLAN的报文处理装置，应用于第二VTEP中，其特征在于，所述第二VTEP与第一VTEP之间建立VXLAN隧道，所述第一VTEP与所述第二VTEP上相同二层VNI对应的接口的IP不同，并且第二VTEP所连接的主机的网关IP地址为第一VTEP上的接口的IP地址，第一VTEP所连接的主机的网关IP地址为第二VTEP上的接口的IP地址，所述装置包括：

接收模块，用于接收所述第一VTEP发送的第一VXLAN报文；

解析模块，用于解析所述第一VXLAN报文；

发送模块，用于将所述第二VXLAN报文发送给所述第一VTEP。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括确定模块，其中：

所述接收模块，还用于接收本地主机发送的携带目的MAC地址和目的IP地址为所述第一VTEP连接的远端主机的MAC地址和IP地址的IP报文；

所述确定模块，用于根据所述IP报文的目的IP地址确定发送所述IP报文的接口；根据发送所述IP报文的接口确定所述远端主机的第二二层VNI；

所述封装模块，还用于封装所述IP报文得到第三VXLAN报文，所述第三VXLAN报文携带所述第二二层VNI；

所述发送模块，还用于将所述第三VXLAN报文发送给所述第一VTEP。