CN112291160B - 一种bum报文抑制方法、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种BUM报文抑制方法、设备及介质，应用在网络系统中，方法包括：第二叶节点判断报文是否为BUM报文；若是，则添加相应标记后转发至第三叶节点；第三叶节点丢弃报文。通过在BUM报文中增加相应标记，可以使得网络侧节点接收到该报文后，不再进行转发，解决了BUM报文在二层广播域内泛洪，占用网络带宽和设备的CPU资源以及MAC地址漂移等问题。并且基于MLAG的组网模式，具有更大的应用空间。而基于MLAG的VxLAN的组网，由CPU下发ACL规则后，由交换芯片控制报文转发，可实现线速转发。在单台网络设备就可以进行BUM报文的抑制，无需网络控制器设备。

Description

一种BUM报文抑制方法、设备及介质
技术领域
本申请涉及报文转发领域，具体涉及一种BUM报文抑制方法、设备及介质。
背景技术
目前在数据中心中，为适应云计算发展需求，通常采用扁平化设计方式利用虚拟可扩展局域网(Virtual eXtersiable Local Area network，VxLAN)网络技术构建大二层网络，使数据中心可以容纳更多的虚拟机。而为提高数据中心网络的稳定性和可靠性，避免因单点故障而造成网络通信问题，通常利用跨设备链路聚合技术(Multichassis LinkAggregation Group，MLAG)将两个叶节点(Leaf)设备组成跨链路设备聚合组进行冗余备份以及采用多个脊节点(Spine)设备接入的方案提高网络的容错性。
在基于MLAG的VxLAN组网中，通常Leaf设备作为VxLAN隧道的终端(英文：VxLANTunnel End Point，VTEP)，在VTEP中进行VxLAN报文的封装、解封装处理并依据VNI来决定BUM报文的走向。而对跨链路设备聚合组的两个Leaf设备之间必须存在一条直连链路，且链路必须配置为链路聚合且配置为peer-link。peer-link链路是一个允许多个vlan报文通过的二层链路，以用于协商报文的交互及部分流量的传输。
但是现有技术中，当某Leaf设备收到网络侧VTEP发送的BUM报文后，进行BUM报文的解封装处理，并依据封装报文中VNI来决定将解封装后的BUM报文送往哪个虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)时，由于两个Leaf设备之间采用peer-link链接方式，所以跨链路聚合组的另一个Leaf设备也会收到由该Leaf设备解封装后的BUM报文。此时，这里的另一个Leaf设备收到BUM报文后，会对BUM报文进行封装处理并依据头端复制列表，将封装后的BUM报文发送到网络侧VTEP。这样就会出现由源VTEP发出的BUM报文在经过网络侧VTEP处理后又转发回来的问题。此问题会导致BUM报文在二层广播域内泛洪，占用网络带宽和设备的CPU资源以及MAC地址漂移等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种BUM报文抑制方法，包括：应用在网络系统中，所述网络系统包括第一叶节点、第二叶节点、第三叶节点，所述第一叶节点与第二叶节点之间通过peer-link链路连接，所述第三叶节点通过网络与所述第一叶节点、所述第二叶节点连接，所述方法包括：所述第二叶节点接收所述第一叶节点发送的报文，并判断所述报文是否为BUM报文；若是，则为所述报文添加相应标记后，转发至所述第三叶节点；所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的携带有所述相应标记的所述报文，丢弃所述报文。
在一个示例中，所述第二叶节点接收所述第一叶节点发送的报文之前，所述方法还包括：所述第一叶节点接收所述第三叶节点转发的报文；对所述报文进行解封装处理，并发送至所述第二叶节点。
在一个示例中，所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的携带有所述相应标记的所述报文，丢弃所述报文，包括：所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的所述报文；判断所述报文的出接口是否为VxLAN Tunnel接口；若是，则检查所述报文是否携带有所述相应标记；若是，则丢弃所述报文。
在一个示例中，所述网络系统还包括监控平台，所述方法还包括：所述监控平台确定所述第一节点对应的上行链路出现异常；通过peer-link链路将解除抑制指令发送给所述第二叶节点，以使所述第二叶节点接收到所述第一叶节点发送的BUM报文后，停止为所述报文添加所述相应标记。
在一个示例中，所述监控平台确定所述第一节点对应的上行链路出现异常，包括：所述监控平台确定所述第一节点对应的多条上行链路全部出现异常；所述方法还包括：所述监控平台确定所述第一节点对应的所述多条上行链路中，存在一条上行链路恢复正常；通过peer-link链路将恢复抑制指令发送给所述第二叶节点，以使所述第二叶节点接收到所述第一叶节点发送的BUM报文后，为所述报文添加所述相应标记。
在一个示例中，所述相应规则包括：基于peer-link链路的入口方向和出口方向编写的访问控制表ACL标记规则。
在一个示例中，判断所述报文是否为BUM报文，包括：若所述报文的目的MAC地址不是自身的Route-MAC地址，则确定所述报文为BUM报文。
在一个示例中，所述网络系统还包括第一脊节点、第二脊节点，所述第一脊节点与所述第一叶节点、所述第二叶节点连接，所述第二脊节点与所述第三叶节点连接；转发至所述第三叶节点，包括：转发至所述第二脊节点，并通过所述第二脊节点将所述报文发送至所述第三叶节点。
另一方面，本申请还提出了一种BUM报文抑制设备，包括：交换芯片、处理器、存储器以及设备接口；所述设备接口用于连接所述BUM报文抑制设备，所述存储器用于存储配置文件和代码，所述处理器用于执行代码指令，所述交换芯片执行报文转发以及执行如上述任意一个示例所述的BUM报文抑制方法。
另一方面，本申请还提出了一种BUM报文抑制的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：如上述任意一个示例所述的方法。
通过本申请提出BUM报文抑制方法能够带来如下有益效果：
通过在BUM报文中增加相应标记，可以使得网络侧节点接收到该报文后，不再进行转发，解决了BUM报文在二层广播域内泛洪，占用网络带宽和设备的CPU资源以及MAC地址漂移等问题。并且基于MLAG的组网模式，具有更大的应用空间。而基于MLAG的VxLAN的组网，由CPU下发ACL规则后，由交换芯片控制报文转发，可实现线速转发。在单台网络设备就可以进行BUM报文的抑制，无需网络控制器设备。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中BUM报文抑制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中现有技术的示意图；
图3为本申请实施例中预先编写规则时流程图；
图4为本申请实施例中第二叶节点在报文抑制时的示意图；
图5为本申请实施例中第三叶节点在报文抑制时的示意图；
图6为本申请实施例中上行链路异常时的示意图；
图7为本申请实施例中上行链路异常时的解决方法示意图；
图8为本申请实施例中BUM报文抑制设备示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请实施例中的方法主要应用在网络系统中。网络系统中包含有多个叶节点，叶节点也称作Leaf设备。在本申请实施例中，为方便描述，将这多个叶节点称作第一叶节点、第二叶节点以及第三叶节点。其中，第一叶节点和第二叶节点属于同一个跨链路设备聚合组，两者之间通过peer-link链路连接。而第三叶节点属于远端网络侧设备，通过网络与第一叶节点、第二叶节点之间连接。
具体地，如图2所示，网络系统中可以包含有若干个脊节点(Spine)，为方便描述，在此称作第一脊节点以及第二脊节点。第一脊节点下连接有第一叶节点以及第二叶节点，第二脊节点下连接有第三叶节点。当然，第二脊节点下还可以连接有第四叶节点，第三叶节点与第四叶节点之间通过peer-link链路连接，在此不再赘述。
现有技术中，当第三叶节点接收到主机A发送的BUM流量后，通常会封装BUM报文并遍历头端复制列表，发往远端的第一叶节点。其中，每个VTEP都会维护着一张头端复制列表，头端复制列表中记录着VxLAN隧道对端VTEP的信息(如VTEP的IP、MAC等)。当VTEP收到主机(服务器或者虚拟机)发送的BUM流量时，会对BUM报文进行封装处理，并遍历头端复制列表，逐一将封装后的BUM报文发送到网络侧VTEP。另外，第三叶节点发送BUM报文时，可以通过第二脊节点将其发送至第一叶节点。第一叶节点在接收到BUM报文后进行解封装处理，并依据VNI决定发往虚拟广播域。此时，因为第一叶节点与第二叶节点之间采用peer-link链路链接，第二叶节点也收到解封装后的BUM报文。在第二叶节点收到BUM报文后，进行报文封装处理，并依据头端复制列表，经过第二脊节点转发给远端设备第三叶节点。至此，第三叶节点又收到了由本设备发出去的BUM报文，造成占用网络带宽、MAC漂移等问题。
如图8所示，本申请实施例提供了一种网络设备，可以将其称作BUM报文抑制设备，该设备包括：交换芯片、处理器、存储器以及设备接口，设备接口用于连接网络设备，存储器用于存储配置文件和代码，处理器用于执行代码指令，交换芯片执行报文转发以及执行下述实施例中的BUM报文抑制方法。
而如图1所示，本申请实施例提供一种BUM报文抑制方法，包括：
S101、所述第二叶节点接收所述第一叶节点发送的报文，并判断所述报文是否为BUM报文。
S102、若是，则为所述报文添加相应标记后，转发至所述第三叶节点。
如图4所示，当第一叶节点接收到了第三叶节点发送的报文时，首先判断该报文是否为BUM报文。在本申请实施例中，判断报文是否为BUM报文时，若报文的目的MAC地址不是自身的Route-MAC地址，则确定报文为BUM报文，若是，则非BUM报文。
在判断结束后，如果不是BUM报文，则不会出现上述的技术问题，此时可以不对报文进行处理，直接转发。如果该报文是BUM报文，则可以将该报文添加相应标记后，依据MAC表项或者路由表项，由交换芯片执行报文转发流程，将报文转发至第三叶节点。其中，可以将添加的状态标记记作ACL_LABEL。
其中，可以如图3所示，预先对标记规则进行设置。可以首先在软件平台上，基于peer-link口入方向和VxLAN Tunnel出口方向编写ACL标记规则，然后将该ACL标记规则作为上述实施例中的相应标记。其中，在软件平台编辑的ACL规则是指，为报文添加一种状态标记，利用一种匹配规则控制报文转发路径。在软件平台对ACL规则配置完成后，可以由处理器将ACL规则下发交换芯片，即下发至相对应的叶节点，将由交换芯片执行具体处理流程。在交换芯片收到ACL规则后，设置状态寄存器，依据ACL规则控制报文的转发。
S103、所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的携带有所述相应标记的所述报文，丢弃所述报文。
如图5所示，当第三叶节点接收到了BUM报文后，首先判断报文的出接口是否为VxLAN Tunnel接口。如果是，则表明本次接收到的报文是基于VxLAN传输得到的，然后可以进一步检查该报文是否携带有上述实施例中的相应标记，即该BUM报文是否为ACL_LABEL状态。如果是，则说明该报文已经转发过，无需再次转发，此时即可丢弃该报文。
在一个实施例中，如图6所示，现有技术中，当第一叶节点的VxLAN Tunnel出方向链路R1和R2链路全部出现故障，第一叶节点可以选择将主机发送的流量经过peer-link链路转发到第二叶节点，由第二叶节点执行流量转发。但是，当配置BUM抑制规则后，即在BUM报文中添加标记后，对于第二叶节点由peer-link口收到的流量将不能从VxLAN Tunnel的出接口转发出去，因此会造成通信中断。
因此，如图7所示，此时可以通过设置在网络系统中的监控平台来监控VxLANTunnel上行链路状态。其中，这里的监控平台可以是上述实施例中的软件平台，或者其他具有相应功能的平台、软件、系统等。当通过监控平台监控确定第一节点对应的上行链路出现异常时，可以通过peer-link链路将解除抑制指令发送给第二叶节点。其中，VxLAN Tunnel上行链路可能存在多条链路。当VxLAN Tunnel上行链路全部出现链路故障时，需要通告跨设备链组的另一台设备解除对BUM报文的抑制，即将解除抑制指令发送给第二叶节点。第二叶节点收到解除抑制指令后，执行消息体解析，并撤销peer-link口入方向的ACL匹配规则，停止为报文添加相应标记，并且处理器会通知交换芯片做出撤销peer-link口入方向的ACL匹配规则动作。交换芯片收到处理器发送的撤销peer-link口入方向的ACL匹配规则动作的消息后，设置寄存器，解除对BUM报文的抑制。当设备解除对BUM报文抑制后，由peer-link口收到的流量可正常的从VxLAN Tunnel出接口转发出去，能够保证网络的稳定性和可靠性。
进一步地，当VxLAN Tunnel上行链路故障恢复，需要通告跨设备链路聚合组的另一台设备恢复对BUM报文的抑制，即通告第二叶节点恢复抑制。可以由监控平台监控VxLANTunnel上行链路状态，当VxLAN Tunnel上行链路的其中一条恢复正常后，在检查VxLANTunne的状态。若VxLAN Tunnel已经正常建立，需要通告第二叶节点恢复对BUM报文的抑制，然后通过peer-link链路将解除抑制消息发送给第二叶节点。第二叶节点收到恢复BUM报文抑制的消息后，执行消息体解析，并恢复peer-link口入方向的ACL匹配规则。并由处理器通知交换芯片做出恢复peer-link口入方向的ACL匹配规则动作。交换芯片收到处理器发送的恢复peer-link口入方向的ACL匹配规则动作的消息后，设置寄存器，从而恢复对BUM报文的抑制功能。
本申请实施例还提供了一种BUM报文抑制的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：如上述任意一个实施例所述的方法。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种BUM报文抑制方法，其特征在于，应用在网络系统中，所述网络系统包括第一叶节点、第二叶节点、第三叶节点，所述第一叶节点与第二叶节点之间通过peer-link链路连接，所述第三叶节点通过网络与所述第一叶节点、所述第二叶节点连接，所述方法包括：
所述第二叶节点接收所述第一叶节点发送的报文，并判断所述报文是否为BUM报文；
若是，则为所述报文添加相应标记后，转发至所述第三叶节点；
所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的携带有所述相应标记的所述报文，丢弃所述报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二叶节点接收所述第一叶节点发送的报文之前，所述方法还包括：
所述第一叶节点接收所述第三叶节点转发的报文；
对所述报文进行解封装处理，并发送至所述第二叶节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的携带有所述相应标记的所述报文，丢弃所述报文，包括：
所述第三叶节点接收所述第二叶节点发送的所述报文；
判断所述报文的出接口是否为VxLAN Tunnel接口；
若是，则检查所述报文是否携带有所述相应标记；
若是，则丢弃所述报文。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络系统还包括监控平台，所述方法还包括：
所述监控平台确定所述第一叶 节点对应的上行链路出现异常；
通过peer-link链路将解除抑制指令发送给所述第二叶节点，以使所述第二叶节点接收到所述第一叶节点发送的BUM报文后，停止为所述报文添加所述相应标记。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述监控平台确定所述第一节点对应的上行链路出现异常，包括：
所述监控平台确定所述第一节点对应的多条上行链路全部出现异常；
所述方法还包括：
所述监控平台确定所述第一节点对应的所述多条上行链路中，存在一条上行链路恢复正常；
通过peer-link链路将恢复抑制指令发送给所述第二叶节点，以使所述第二叶节点接收到所述第一叶节点发送的BUM报文后，为所述报文添加所述相应标记。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应规则包括：基于peer-link链路的入口方向和出口方向编写的访问控制表ACL标记规则。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述报文是否为BUM报文，包括：
若所述报文的目的MAC地址不是自身的Route-MAC地址，则确定所述报文为BUM报文。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络系统还包括第一脊节点、第二脊节点，所述第一脊节点与所述第一叶节点、所述第二叶节点连接，所述第二脊节点与所述第三叶节点连接；
转发至所述第三叶节点，包括：
转发至所述第二脊节点，并通过所述第二脊节点将所述报文发送至所述第三叶节点。
9.一种BUM报文抑制设备，其特征在于，包括：交换芯片、处理器、存储器以及设备接口；
所述设备接口用于连接所述BUM报文抑制设备，所述存储器用于存储配置文件和代码，所述处理器用于执行代码指令，所述交换芯片执行报文转发以及执行如权利要求1-8中任意一项权利要求所述的BUM报文抑制方法。
10.一种BUM报文抑制的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：如权利要求1-8中任意一项权利要求所述的方法。
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