CN115348238A - Dhcp中继的方法、vtep网关、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种DHCP中继的方法、VTEP网关、电子设备以及存储介质，以解决VM不能申请到IP的问题，方法包括：当VTEP接收到服务器发送的DHCP响应报文时，获取其中第一VM的MAC地址；判断是否在本地MAC表项中；若不在，则向互为向后兼容对等体的其他VTEP发送请求包，目的地址为第一VM的MAC地址，使其他VTEP在接收到请求包后，查询该目的地址是否在本地MAC地址表项中，如在，则将请求包转发到第一VM，使第一VM生成第一响应包并发送到本VTEP；VTEP学习第一VM的MAC、VNI和下一跳地址的对应关系；将接收到的DHCP响应报文发送到第一VM，以确保虚拟机可以获得IP地址。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，具体涉及一种DHCP中继的方法，一种VTEP网关，一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
在VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟局域网络)中，对于EVPN(Ethernet Virtual Private Network，以太虚拟专用网络)的组网场景下，leaf1(叶子节点1)和leaf2为分布式网关，spine(脊节点)为三层网关，leaf1、leaf2和spine之间两两连接，且leaf1和leaf2之间的连接为BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)邻居连接。spine连接于DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)服务器，leaf1或leaf2下挂客户端，且leaf1或leaf2可作为DHCP中继。以leaf1为例，leaf1下挂的客户端申请IP(Internet Protocol，互联网协议)地址时，可向leaf1发送DHCP Discover报文，然后leaf1作为DHCP中继向spine转发DHCP Discover报文，然而，leaf1转发的DHCPDiscover报文的源地址为leaf1连接于客户端的接口地址，所以后续DHCP服务器发送回复报文时，将以该接口地址作为目的地址。而leaf1和leaf2上相同VSI(Virtual SwitchInterface，虚拟交换接口)的接口地址相同，会导致本应被转发给leaf1的报文可能被转发至leaf2，导致客户端无法申请到IP地址。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供一种DHCP中继的方法、VTEP网关、电子设备以及计算机可读存储介质，能够在分布式网关实现DHCP中继下确保虚拟机可以获得IP地址。
第一方面，本公开提供一种DHCP中继的方法，应用于VTEP(VXLAN Tunnel EndPoint，VXLAN隧道端点)网关，所述方法包括：
当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一VM(Virtual Machine，虚拟机)的MAC(Media Access Control，媒体存储控制)地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCPoffer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
若不在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP(Multi-Protocol-Border GatewayProtocol，向后兼容)对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
接收所述第一响应包；
学习第一VM的MAC地址、VNI(VXLAN Network Identifier，VXLAN网络标识符)和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
进一步的，所述方法还包括：
将所述第一请求包的帧类型设置为预设的数字，并将帧类型后的协议类型设置为第一预设值，以表明所述第一请求包为验证MAC地址请求包，以使所述第一VM在生成第一响应包时，将第一响应包的帧类型设置为与所述第一请求包一致，并将协议类型设置为第二预设值，以表明所述响应包为验证MAC地址的响应包。
进一步的，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCP ack报文中获取第一VM的MAC地址；
在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
进一步的，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第二DHCP ack报文后，所述第二DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第二VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从所述第二DHCP ack报文中获取二VM的MAC地址，其中，第二VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关，第二VM包括第一VM；
在本地MAC地址表项中查询是否存在第二VM的MAC地址表项；
若存在，则将所述第二DHCP ack报文转发到所述第二VM；
若不存在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第二请求包，所述第二请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第二VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到所述第二请求包后，查询所述第二VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第二请求包转发到所述第二VM，使所述第二VM在接收到所述第二请求包后生成第二响应包并发送到所述VTEP网关；
接收所述第二响应包，并学习第二VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
将接收到的第二DHCP ack消息发送到第二VM。
进一步的，所述方法还包括：
若在接收到所述DHCP offer报文后判断出所述第一VM的MAC地址在本地MAC表项中，则直接根据在本地MAC地址表项中查询到的第一VM的MAC地址表项，将所述DHCP offer报文转发到所述第一VM。
进一步的，所述方法还包括：
当接收到与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送的目的地址为第三VM的MAC地址的第三请求包时，获取所述第三VM的MAC地址，所述第三请求包由该其他VTEP网关在接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第三VM的MAC地址和分配给所述第三VM的IP地址的DHCP offer报文，并判断所述第三VM的MAC地址不在本地MAC表项中后生成；
在本地MAC地址表中查询所述第三VM的MAC地址；
若不能查询到，则表明所述第三VM未上联到所述VTEP网关，丢弃所述第三请求包；
若可以查询到，则表明所述第三VM上联到所述VTEP网关，根据查询到的MAC地址表项，将所述其第三请求包转发到所述第三VM，以使所述第三VM生成第三响应包并发送到生成所述第三请求包的该其他VTEP网关。
第二方面，本公开提供一种VTEP网关，所述VTEP网关包括：
接收模块，其设置为当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一VM的MAC地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
判断模块，其设置为判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
发送模块，其设置为若所述判断模块判断所述第一VM的MAC地址不在本地MAC表项中，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
所述接收模块还设置为接收所述第一响应包；
学习模块，其设置为学习第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，并记录在本地MAC表项中；
所述发送模块还设置为根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将所述接收模块接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
进一步的，所述接收模块还设置为在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCP ack报文中获取第一VM的MAC地址；
所述发送模块还设置为在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
第三方面，本公开提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的DHCP中继的方法。
第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的DHCP中继的方法。
有益效果：
本公开提供的DHCP中继的方法、VTEP网关、电子设备以及计算机可读存储介质，分布式网关作为DHCP中继接收到DHCP响应报文时，发现MAC地址不在地址表中，则向其它分布式网关通过VXLAN隧道发送验证请求包，其他分布式网关接收到请求包，查询目的MAC地址与本地MAC地址表项的匹配关系，如果匹配，则转发到虚拟机，使虚拟机生成并返回响应包，由此，分布式网关在本地MAC表项中生成虚拟机的MAC表项，将DHCP服务器发送的报文可以发送到虚拟机，从而确保虚拟机能够成功从DHCP服务器处获取IP地址。
附图说明
图1为本公开实施例一提供的一种DHCP中继的方法的流程示意图；
图2为本公开实施例二提供的一种DHCP中继的方法的流程示意图；
图3为本公开实施例三提供的一种VTEP网关的架构图；
图4为本公开实施例四提供的一种电子设备的架构图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和实施例对本公开作进一步详细描述。应当理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；并且，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
其中，在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本公开的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
以下为本公开可能提到的相应名称及术语解释：
VXLAN(Virtual eXtensible LAN，可扩展虚拟局域网络)是基于IP网络、采用“MACin UDP”封装形式的二层VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)技术。VXLAN可以基于已有的服务提供商或企业IP网络，为分散的物理站点提供二层互联，并能够为不同的租户提供业务隔离。VXLAN主要应用于数据中心网络。VXLAN具有如下特点：
a、支持大量的租户：使用24位的标识符，最多可支持2的24次方(16777216)个VXLAN，使支持的租户数目大规模增加，解决了传统二层网络VLAN资源不足的问题。
b、易于维护：基于IP网络组建大二层网络，使得网络部署和维护更加容易，并且可以充分地利用现有的IP网络技术，例如利用等价路由进行负载分担等；只有IP核心网络的边缘设备需要进行VXLAN处理，网络中间设备只需根据IP头转发报文，降低了网络部署的难度和费用。
VXLAN技术将已有的三层物理网络作为Underlay网络，在其上构建出虚拟的二层网络，即Overlay网络。Overlay网络通过封装技术、利用Underlay网络提供的三层转发路径，实现租户二层报文跨越三层网络在不同站点间传递。对于租户来说，Underlay网络是透明的，同一租户的不同站点就像工作在一个局域网中。VXLAN的典型网络模型包括如下几部分：
VM：在一台服务器上可以创建多台虚拟机，不同的虚拟机可以属于不同的VXLAN。属于相同VXLAN的虚拟机处于同一个逻辑二层网络，彼此之间二层互通；属于不同VXLAN的虚拟机之间二层隔离。VXLAN通过VXLAN ID来标识，VXLAN ID又称VNI(VXLAN NetworkIdentifier，VXLAN网络标识符)，其长度为24比特。
VTEP(VXLAN Tunnel End Point，VXLAN隧道端点)：VXLAN的边缘设备。VXLAN的相关处理都在VTEP上进行，例如识别以太网数据帧所属的VXLAN、基于VXLAN对数据帧进行二层转发、封装/解封装报文等。VTEP可以是一台独立的物理设备，也可以是虚拟机所在的服务器。
VXLAN隧道：两个VTEP之间的点到点逻辑隧道。VTEP为数据帧封装VXLAN头、UDP头和IP头后，通过VXLAN隧道将封装后的报文转发给远端VTEP，远端VTEP对其进行解封装。
核心设备：IP核心网络中的设备。核心设备不参与VXLAN处理，仅需要根据封装后报文的目的IP地址对报文进行三层转发。
VSI(Virtual Switch Instance，虚拟交换实例)：VTEP上为一个VXLAN提供二层交换服务的虚拟交换实例。VSI可以看作是VTEP上的一台基于VXLAN进行二层转发的虚拟交换机，它具有传统以太网交换机的所有功能，包括源MAC地址学习、MAC地址老化、泛洪等。VSI与VXLAN一一对应。
AC(Attachment Circuit，接入电路)：VTEP连接本地站点的物理电路或虚拟电路。在VTEP上，与VSI关联的三层接口或以太网服务实例(service instance)称为AC。其中，以太网服务实例在二层以太网接口上创建，它定义了一系列匹配规则，用来匹配从该二层以太网接口上接收到的数据帧。1个二层物理口下面配置了服务实例AC。
EVPN(Ethernet Virtual Private Network，以太网虚拟专用网络)是一种二层VPN技术，控制平面采用MP-BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)通告EVPN路由信息，数据平面采用VXLAN封装方式转发报文。EVPN相比较VXLAN的优势在于：
A、简化配置：通过MP-BGP实现VTEP自动发现、VXLAN隧道自动建立、VXLAN隧道与VXLAN自动关联，无需用户手工配置，降低网络部署难度。
B、分离控制平面与数据平面：控制平面负责发布路由信息，数据平面负责转发报文，分工明确，易于管理。
IP路由表，是IP地址可达范围的一张表，相当于是网络里的地图，负责三层的数据转发，用于网络层转发(路由器根据目的IP地址，查询IP路由表找到下一跳地址，转发到下一跳路由器)。
ARP表，表示IP地址和MAC地址的逻辑关系表，用于数据封装(根据目的IP地址，查ARP表获取目的MAC地址，封装目的MAC地址信息)。
MAC地址表项，是MAC地址和交换机接口的逻辑关系表，负责二层的数据转发，用于数据链路层转发(交换机根据数据帧的目的MAC地址查看MAC表，根据表项由相应接口转发出去)。
下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决由于leaf1和leaf2上相同虚拟交换接口的接口地址相同而导致的leaf1下挂的客户端无法申请到IP地址的问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图1为本公开实施例一提供的一种DHCP中继的方法的流程示意图，应用于VTEP网关，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101：当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一VM的MAC地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中，所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
步骤S102：判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
步骤S103：若不在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
步骤S104：接收所述第一响应包；
步骤S105：学习第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
步骤S106：根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
在本公开实施例中提及的VTEP网关为互为MP-BGP对等体的多个VTEP网关中的其中一个，多个VTEP网关的数量可以为2个、3个或其他数量；例如，互为MP-BGP对等体的多个VTEP网关包括VTEP1、VTEP2和VTEP3；其中本VTEP网关可设为VTEP2，VTEP1和VTEP3为其他VTEP网关，第一VM(以下简称VM1)上联到VTEP1，VTEP1、VTEP2和VTEP3是分布式网关，并开启DHCP中继功能，R1是VXLAN中的路由器，R1连接到DHCP服务器。VTEP1、VTEP2和VTEP3之间分别建立VXLAN隧道，VTEP1、VTEP2和VTEP3下联接口IP地址是相同的。VM1是连接到VTEP1的虚拟机，VM1开机后向VTEP1发送DHCP discover报文。VTEP1接收VM1发送的DHCP discover报文，VTEP1学习VM1的MAC、VNI和报文入接口(即二层子接口对应的物理接口)的对应关系，并记录在本地MAC表中。VTEP1开启DHCP中继功能，向R1转发DHCP discover报文。R1向DHCP服务器转发DHCP discover报文。DHCP服务器向R1发送DHCP offer报文，DHCP offer报文携带VM1的MAC地址和分配给VM1的IP地址。R1接收的DHCP discover报文的源地址是VTEP1下联接口IP地址，而VTEP1、VTEP2和VTEP3为分布式网关，下联接口IP地址是相同的，R1可能把DHCP offer报文发送给VTEP2。
当VTEP2接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带VM1的MAC地址和分配给所述VM1的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述VM1的MAC地址，然后判断该VM1的MAC地址是否与本地MAC表项中的MAC地址匹配(即VM1的MAC地址是否在本地MAC表项中)，如果在本地MAC地址表中没有查询到匹配的MAC地址，VTEP2通过VXLAN隧道向VTEP1和VTEP3发送二层验证MAC地址请求包(即第一请求包)，请求包的源地址是VTEP2的MAC地址，目的地址是VM1的MAC地址，VTEP3对请求报文进行解封装后获取到二层验证MAC地址请求包，通过查询本地MAC地址表项，未发现有匹配的目的MAC地址表项，则丢弃数据包。VTEP1对报文进行解封装后获取到二层验证MAC地址请求包，学习VTEP2的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，通过查询本地MAC地址表项，发现VM1的MAC地址在本地MAC地址表项中，将请求包转发给VM1。VM1接收到请求包后发送响应包，响应包的源地址是VM1的MAC地址，目的地址是VTEP2的MAC地址，VTEP 1接收到响应包后根据目的MAC地址通过VXLAN隧道转发给VTEP2。VTEP2接收到响应包后学习VM1的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中。VTEP2将DHCP offer报文转发给VTEP1。VTEP1接收到DHCP offer报文，转发给VM1。VM1获得IP地址，由此，在DHCP服务器发送回复报文时，如果将本应转发给VTEP1的报文转发至其他VTEP，如VTEP2，VM1同样可以获取到分配给它的IP地址，随后，VM1发送DHCP request消息完成IP地址的申请。
进一步的，所述方法还包括：
将所述第一请求包的帧类型设置为预设的数字，并将帧类型后的协议类型设置为第一预设值，以表明所述第一请求包为验证MAC地址请求包，以使所述第一VM在生成第一响应包时，将第一响应包的帧类型设置为与所述第一请求包一致，并将协议类型设置为第二预设值，以表明所述响应包为验证MAC地址的响应包。
在发送请求包前，将请求包的帧类型设置为预设的数字，所述预设的数字为一个目前未定义的数字，以说明请求包的帧类型，帧类型后是协议类型，设置为第一预设值，如00，以表明为验证MAC地址请求包，并且请求包的其余字段为填充字节。而虚拟机在接收到该请求包后，根据帧类型和协议类型可以很快确认出这是一个验证MAC地址请求包，同样生成第一响应包，响应包的帧类型与请求包一致，协议类型设置为第二预设值，如01，表明为验证MAC地址响应包，其余为填充字节，通过将请求包和响应包设置特定的帧类型和协议类型的值，可以很快的识别出报文的类型，并对报文进行对应进行的处理。
进一步的，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCP ack报文中获取第一VM的MAC地址；
在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
VM1获得IP地址后发送DHCP request消息到服务器；VTEP1转发DHCP request消息给R1；R1将DHCP request消息发送给DHCP服务器；DHCP服务器接收到消息后发送DHCP ack消息，DHCP ack消息的目的地址为VM1的MAC地址；此时，R1可能把DHCP ack消息发送给任意一个VTEP，如VTEP1或VTEP2。若发送给VTEP1，则VTEP1可以直接将DHCP ack消息转发到VM1，若发送给VTEP2，则VTEP2从DHCP ack报文中获取VM1的MAC地址，在本地MAC地址表中查询到VM1的MAC地址表项，将DHCP ack报文转发给VTEP1，VTEP1发送给VM1
进一步的，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第二DHCP ack报文后，所述第二DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第二VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从所述第二DHCP ack报文中获取二VM的MAC地址，其中，第二VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关，第二VM包括第一VM；
在本地MAC地址表项中查询是否存在第二VM的MAC地址表项；
若存在，则将所述第二DHCP ack报文转发到所述第二VM；
若不存在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第二请求包，所述第二请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第二VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到所述第二请求包后，查询所述第二VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第二请求包转发到所述第二VM，使所述第二VM在接收到所述第二请求包后生成第二响应包并发送到所述VTEP网关；
接收所述第二响应包，并学习第二VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
将接收到的第二DHCP ack消息发送到第二VM。
在VM获取IP地址过程中，如果VTEP网关接收到DHC服务器发送给虚拟机的DHCPack报文，并且之前未学习过该虚拟机的MAC地址表项，则需要按上述同样方式发送二层验证MAC地址请求包，以学习该虚拟机的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，从而将DHCP ack报文发送到该虚拟机。例如，第二VM(简称VM2)上联到VTEP3，并且VM2已经从其他VTEP获得IP地址，并发送DHCP request消息到DHCP服务器，DHCP服务器发送目的MAC地址为VM2的DHCP ack报文时，VTEP2获取VM2的MAC地址，在本地MAC地址表项中查询是否存在VM2的MAC地址表项；若存在，则将所述第二DHCP ack报文转发到第二VM；若不存在，则向与本VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关(VTEP1和VTEP3)发送第二请求包，所述第二请求包的源地址为VTEP2的MAC地址，目的地址为VM2的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到所述第二请求包后，查询所述第二VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中(此时VTEP3已经学习了VM2的MAC地址表项)，如果在，则将所述第二请求包转发到VM2，使VM2在接收到所述第二请求包后生成第二响应包并发送到VTEP2；VTEP2接收所述第二响应包，并学习VM2的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；并将接收到的第二DHCP ack消息发送到VM2。这样无论在何时接收到DHCP的响应报文，都可以将报文转发到目的虚拟机。完成DHCP中继。当然，当第二VM为第一VM时，在步骤S105中已学习过第二VM的MAC地址，此时在本地MAC地址表项中存在第二VM的MAC地址表项。可以直接发送第二DHCP ack报文到所述第二VM。
进一步的，所述方法还包括：
若在接收到所述DHCP offer报文后判断出所述第一VM的MAC地址在本地MAC表项中，则直接根据在本地MAC地址表项中查询到的第一VM的MAC地址表项，将所述DHCP offer报文转发到所述第一VM。
若第一VM是本VTEP下联的虚拟机，则在接收到DHCP discover报文时已经学习了VM的MAC、VNI和报文入接口的对应关系，并记录在本地MAC表中。在接收到DHCP offer报文后，可以直接正常将报文转发给VM。
进一步的，所述方法还包括：
当接收到与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送的目的地址为第三VM的MAC地址的第三请求包时，获取所述第三VM的MAC地址，所述第三请求包由该其他VTEP网关在接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第三VM的MAC地址和分配给所述第三VM的IP地址的DHCP offer报文，并判断所述第三VM的MAC地址不在本地MAC表项中后生成；
在本地MAC地址表中查询所述第三VM的MAC地址；
若不能查询到，则表明所述第三VM未上联到所述VTEP网关，丢弃所述第三请求包；
若可以查询到，则表明所述第三VM上联到所述VTEP网关，根据查询到的MAC地址表项，将所述其第三请求包转发到所述第三VM，以使所述第三VM生成第三响应包并发送到生成所述第三请求包的该其他VTEP网关。
在接收到其他VTEP网关发送的目的地址为第三VM的MAC地址的第三请求包时，可以学习其他VTEP的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，并在本地MAC地址表中查询所述第三VM的MAC地址，若可以找到，表示第三VM是其下联的VM，将第三请求包转发到所述第三VM，以使所述第三VM生成第三响应包并发送到发送生成第三情况包的该其他VTEP网关，由该其他VTEP网关学习第三VM的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，从而可以将其接收到的DHCP响应报文发送到第三VM。
本公开实施例的分布式网关在接收到DHCP响应报文时，发现MAC地址不在地址表中，则向其它分布式网关通过VXLAN隧道发送验证请求包，其他分布式网关接收到请求包，查询目的MAC地址与本地MAC地址表项的匹配关系，如果匹配，则转发到虚拟机，使虚拟机生成并返回响应包，由此，分布式网关在本地MAC表项中生成虚拟机的MAC表项，将DHCP服务器发送的报文可以发送到虚拟机，从而确保虚拟机能够成功从DHCP服务器处获取IP地址。并且可以快速丰富MAC表项。
以下结合一个具体的实施例来对本公开提供的DHCP中继的方法进行简要描述。
VTEP1、VTEP2和VTEP3是分布式网关，并开启DHCP中继功能，R1是VXLAN中的路由器，R1连接到DHCP服务器。VM1上联到VTEP1。如图2所示，本公开实施例二提供的一种DHCP中继的方法的具体流程如下：
S1、VTEP1、VTEP2和VTEP3之间通过MP-BGP建立对等体，建立VXLAN隧道，VTEP1、VTEP2和VTEP3下联接口IP地址是相同的；
S2、VM1是连接到VTEP1的虚拟机，VM1开机后向VTEP1发送DHCP discover报文；
S3、VTEP1接收VM1发送的DHCP discover报文，VTEP1学习VM1的MAC、VNI和报文入接口(即二层子接口对应的物理接口)的对应关系，并记录在本地MAC表中；
S4、VTEP1开启DHCP中继功能，向R1转发DHCP discover报文；
S5、R1向DHCP服务器转发DHCP discover报文；
S6、DHCP服务器向R1发送DHCP offer报文，DHCP offer报文携带VM1的MAC地址和分配给VM1的IP地址；
S7、R1接收的DHCP discover报文的源地址是VTEP1下联接口IP地址，而VTEP1、VTEP2和VTEP3为分布式网关，下联接口IP地址是相同的，R1可能把DHCP offer报文发送给VTEP2；
S8、当VTEP2接收到DHCP offer报文后，从DHCP offer报文中获取VM1的MAC地址，然后判断该MAC地址是否与本地MAC表项中的MAC地址匹配；
S9、若在本地MAC地址表中没有查询到匹配的MAC地址，VTEP2通过VXLAN隧道向VTEP1和VTEP3发送二层验证MAC地址请求包，请求包的源地址是VTEP2的MAC地址，目的地址是VM1的MAC地址，请求包的帧类型设置为一个目前未定义的数字，帧类型后是协议类型，设置为00，为验证MAC地址请求包，其余为填充字节；
S10、VTEP3对报文进行解封装后获取到二层验证MAC地址请求包，通过查询本地MAC地址表项，未发现有匹配的目的MAC地址表项，丢弃数据包；
S11、VTEP1对报文进行解封装后获取到二层验证MAC地址请求包，学习VTEP2的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，通过查询本地MAC地址表项，把二层验证MAC地址请求包转发给VM1；
S12、VM1接收到请求包后发送响应包，响应包的源地址是VM1的MAC地址，目的地址是VTEP2的MAC地址，响应包的帧类型与请求包一致，协议类型设置为01，为验证MAC地址响应包，其余为填充字节；
S13、VTEP 1接收到响应包后根据目的MAC地址通过VXLAN隧道转发给VTEP2；
S14、VTEP2接收到响应包后学习VM1的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中；
S15、VTEP2把DHCP offer报文转发给VTEP1；
S16、VTEP1接收到DHCP offer报文，转发给VM1；
S17、VM1获得IP地址后发送DHCP request消息；
S18、VTEP1转发DHCP request消息给R1；
S19、R1把DHCP request消息发送给DHCP服务器；
S20、DHCP服务器发送DHCP ack消息；
S21、R1可能把DHCP ack消息发送给VTEP2；
S22、VTEP2从DHCP ack报文中获取VM1的MAC地址，在本地MAC地址表中查询到VM1的MAC地址表项，把DHCP ack报文转发给VTEP1，VTEP1发送给VM1。
本公开实施例分布式网关作为DHCP中继接收到DHCP响应报文，发现MAC地址不在地址表中时，向其它分布式网关通过VXLAN隧道发送二层验证MAC地址请求包，请求包的源地址是本设备的MAC地址，目的地址是虚拟机的MAC地址，请求包的帧类型设置为一个目前未定义的数字，帧类型后是协议类型，设置为00，为验证MAC地址请求包，其余为填充字节。其他分布式网关接收到请求包，查询目的MAC地址与本地MAC地址表项的匹配关系，如果匹配，进行转发，否则丢弃数据包。虚拟机接收到二层验证MAC地址请求包后发送响应包，响应包的源地址是虚拟机的MAC地址，目的地址是分布式网关的MAC地址，响应包的帧类型与请求包一致，协议类型设置为01，为验证MAC地址响应包，其余为填充字节，分布式网关接收到响应包后学习VM的MAC、VNI和下一跳的对应关系，并记录在本地MAC表中，从而可以将DHCP响应报文发送到虚拟机。
图3为本公开实施例三提供的一种VTEP网关的架构图，如图3所示，所述VTEP网关包括：
接收模块11，其设置为当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一虚拟机VM的MAC地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
判断模块12，其设置为判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
发送模块13，其设置为若所述判断模块12判断所述第一VM的MAC地址不在本地MAC表项中，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
所述接收模块11还设置为接收所述第一响应包；
学习模块14，其设置为学习第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，并记录在本地MAC表项中；
所述发送模块13还设置为根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将所述接收模块11接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
进一步的，所述接收模块11还设置为在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCP ack报文中获取第一VM的MAC地址；
所述发送模块13还设置为在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
进一步的，所述VTEP网关还包括设置模块15；
所述设置模块15设置为将所述第一请求包的帧类型设置为预设的数字，并将帧类型后的协议类型设置为第一预设值，以表明所述第一请求包为验证MAC地址请求包，以使所述第一VM在生成第一响应包时，将第一响应包的帧类型设置为与所述第一请求包一致，并将协议类型设置为第二预设值，以表明所述响应包为验证MAC地址的响应包。
进一步的，所述VTEP网关还包括查询模块16；
所述接收模块11还设置为在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第二DHCP ack报文后，所述第二DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第二VM获得IP地址后发送的DHCPrequest消息后生成，从所述第二DHCP ack报文中获取二VM的MAC地址，其中，第二VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关，第二VM包括第一VM；
所述查询模块16设置为在本地MAC地址表项中查询是否存在第二VM的MAC地址表项；
所述发送模块13还设置为若存在，则将所述第二DHCP ack报文转发到所述第二VM；以及，
若不存在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第二请求包，所述第二请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第二VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到所述第二请求包后，查询所述第二VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第二请求包转发到所述第二VM，使所述第二VM在接收到所述第二请求包后生成第二响应包并发送到所述VTEP网关；
所述接收模块11还设置为接收所述第二响应包，并学习第二VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
所述发送模块13还设置为将接收到的第二DHCP ack消息发送到第二VM。
进一步的，所述发送模块13还设置为：
若在所述接收模块11接收到所述DHCP offer报文后所述判断模块12判断出所述第一VM的MAC地址在本地MAC表项中，则直接根据在本地MAC地址表项中查询到的第一VM的MAC地址表项，将所述DHCP offer报文转发到所述第一VM。
进一步的，所述VTEP网关还包括查询模块16；
所述接收模块11还设置为当接收到与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送的目的地址为第三VM的MAC地址的第三请求包时，获取所述第三VM的MAC地址，所述第三请求包由该其他VTEP网关在接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第三VM的MAC地址和分配给所述第三VM的IP地址的DHCP offer报文，并判断所述第三VM的MAC地址不在本地MAC表项中后生成；
所述查询模块16设置为在本地MAC地址表中查询所述第三VM的MAC地址；
所述发送模块12还设置为若不能查询到，则表明所述第三VM未上联到所述VTEP网关，丢弃所述第三请求包；以及，
若可以查询到，则表明所述第三VM上联到所述VTEP网关，根据查询到的MAC地址表项，将所述其第三请求包转发到所述第三VM，以使所述第三VM生成第三响应包并发送到生成所述第三请求包的该其他VTEP网关。
本公开实施例的VTEP网关用于实施方法实施例一和实施例二的DHCP中继的方法，所以描述的较为简单，具体可以参见前面方法实施例一中的相关描述，此处不再赘述。
此外，如图4所示，本公开实施例四还提供一种电子设备，包括存储器10和处理器20，所述存储器10中存储有计算机程序，当所述处理器20运行所述存储器10存储的计算机程序时，所述处理器20执行上述各种可能的方法。
其中，存储器10与处理器20连接，存储器10可采用闪存或只读存储器或其他存储器，处理器20可采用中央处理器或单片机。
此外，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述各种可能的方法。
该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，ROM(Read-Only Memory，只读存储器)，EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD，DigitalVideo Disc)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种动态主机配置协议DHCP中继的方法，其特征在于，应用于可扩展虚拟局域网络隧道端点VTEP网关，所述方法包括：
当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一虚拟机VM的媒体存储控制MAC地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中，所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
若不在，则向与所述VTEP网关互为向后兼容MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
接收所述第一响应包；
学习第一VM的MAC地址、可扩展虚拟局域网网络标识符VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
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：
将所述第一请求包的帧类型设置为预设的数字，并将帧类型后的协议类型设置为第一预设值，以表明所述第一请求包为验证MAC地址请求包，以使所述第一VM在生成第一响应包时，将第一响应包的帧类型设置为与所述第一请求包一致，并将协议类型设置为第二预设值，以表明所述响应包为验证MAC地址的响应包。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCPack报文中获取第一VM的MAC地址；
在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第二DHCP ack报文后，所述第二DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第二VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从所述第二DHCP ack报文中获取二VM的MAC地址，其中，第二VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关，第二VM包括第一VM；
在本地MAC地址表项中查询是否存在第二VM的MAC地址表项；
若存在，则将所述第二DHCP ack报文转发到所述第二VM；
若不存在，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第二请求包，所述第二请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第二VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到所述第二请求包后，查询所述第二VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第二请求包转发到所述第二VM，使所述第二VM在接收到所述第二请求包后生成第二响应包并发送到所述VTEP网关；
接收所述第二响应包，并学习第二VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，记录在本地MAC表项中；
将接收到的第二DHCP ack消息发送到第二VM。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在接收到所述DHCP offer报文后判断出所述第一VM的MAC地址在本地MAC表项中，则直接根据在本地MAC地址表项中查询到的第一VM的MAC地址表项，将所述DHCP offer报文转发到所述第一VM。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当接收到与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送的目的地址为第三VM的MAC地址的第三请求包时，获取所述第三VM的MAC地址，所述第三请求包由该其他VTEP网关在接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第三VM的MAC地址和分配给所述第三VM的IP地址的DHCP offer报文，并判断所述第三VM的MAC地址不在本地MAC表项中后生成；
在本地MAC地址表中查询所述第三VM的MAC地址；
若不能查询到，则表明所述第三VM未上联到所述VTEP网关，丢弃所述第三请求包；
若可以查询到，则表明所述第三VM上联到所述VTEP网关，根据查询到的MAC地址表项，将所述其第三请求包转发到所述第三VM，以使所述第三VM生成第三响应包并发送到生成所述第三请求包的该其他VTEP网关。
7.一种VTEP网关，其特征在于，所述VTEP网关包括：
接收模块，其设置为当接收到DHCP服务器通过路由器发送的携带第一VM的MAC地址和分配给所述第一VM的IP地址的DHCP offer报文时，获取所述第一VM的MAC地址，其中所述第一VM上联到非所述VTEP网关的其他VTEP网关；
判断模块，其设置为判断所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC表项中；
发送模块，其设置为若所述判断模块判断所述第一VM的MAC地址不在本地MAC表项中，则向与所述VTEP网关互为MP-BGP对等体的其他VTEP网关发送第一请求包，所述第一请求包的源地址为所述VTEP网关的MAC地址，目的地址为第一VM的MAC地址，以使其他VTEP网关在接收到第一请求包后，查询所述第一VM的MAC地址是否在本地MAC地址表项中，如果在，则将所述第一请求包转发到第一VM，使所述第一VM在接收到第一请求包后生成第一响应包并发送到所述VTEP网关；
所述接收模块还设置为接收所述第一响应包；
学习模块，其设置为学习第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系，并记录在本地MAC表项中；
所述发送模块还设置为根据本地MAC表项中第一VM的MAC地址、VNI和下一跳地址的对应关系将所述接收模块接收到的所述DHCP offer报文发送到第一VM，使所述第一VM获取分配给第一VM的IP地址。
8.根据权利要求7所述的VTEP网关，其特征在于，
所述接收模块还设置为在接收到DHCP服务器通过路由器发送的第一DHCP ack报文后，所述第一DHCP ack报文由DHCP服务器在接收到第一VM获得IP地址后发送的DHCP request消息后生成，从第一DHCP ack报文中获取第一VM的MAC地址；
所述发送模块还设置为在本地MAC地址表项中查询出第一VM的MAC地址表项，将所述第一DHCP ack报文转发到第一VM。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的DHCP中继的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的DHCP中继的方法。
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