[发明专利]一种数据中心二层互联方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据中心二层互联方法和装置。

背景技术

传统互联网数据中心(IDC)主要是以出售带宽及机柜空间，主机托管，提供网络连通性等服务，以机房为单位提供基础设施服务。随着IT行业的飞速发展，用户业务量呈爆炸式增涨，运营商IDC正面临着前所未有的困境，如：空间资源的限制，高低端机房发展不均衡、硬件资源利用率较低，建设和运营成本较高、业务结构单一、业务竞争和技术发展压力大等。

目前能够解决运营商困境的唯一办法就是实施云计算服务，提高设备的利用率、降低运营成本，提高利润空间。目前，运营商实施云计算技术的主要方法就是“虚拟化”，通过虚拟化实现资源的灵活调度，尤其是计算资源的灵活调度。在同一个数据中心内部，计算资源灵活调度比较容易实现，难点在于在多个数据中心之间实现的资源的灵活调度，这需要建设一个大范围的二层网络。

然而，建设大范围的二层网络，面临的问题很多，其中最棘手的就是：MAC地址规模过大：IDC云间二层互联会导致多个IDC的MAC地址翻倍，使得交换机难以负荷；超大范围的广播域：IDC云间二层互联会导致多个IDC之间形成一个庞大的二层广播域，使得ARP广播和未知单播进一步扩散，增加二层网络广播风暴的威胁。

传统的MAC地址学习是基于硬件芯片的源MAC地址学习方式，实现简单，但是不能识别和区分报文，对收到的所有报文都会自动学习，因此会导致MAC表规模过大。

目前，覆盖传输虚拟化(OTV)技术针对基于硬件芯片的源MAC地址学习方式的MAC地址学习的不足，运用了一种称为基于数据平面“地址泛洪学习”的方法，通过控制平面协议：IS-IS路由协议来实现MAC地址学习。这样就可以控制MAC地址学习的规模，能够解决MAC地址过大的问题。

参见图1，图1是现有技术OTV的MAC地址学习过程示意图，其中，数据中心站点A、B、C分别通过边缘设备1、2、3接入到骨干网，各数据中心内的拓扑未画出。各数据中心站点的边缘设备从数据中心站点内部学习到新的MAC地址时，会通过IS-IS路由协议将关联的VLAN ID和下一跳IP地址(边缘设备连接到骨干网的接口IP)向外通告，并在骨干网中通过组播树复制转发到所有邻居。例如在图1中，虚线11表示边缘设备1将从数据中心站点A内部学习到的新的MAC地址通过骨干网中的组播树复制转发到数据中心站点B，虚线12表示边缘设备1将从数据中心站点A内部学习到的新的MAC地址通过骨干网中的组播树复制转发到数据中心站点C。

但是，OTV的实现技术过于复杂，需要在二层网络中应用IS-IS路由协议，需要对现有的IS-IS路由协议做新的修改(其中涉及到IETF标准的修改、软件平面的大幅度修改等)；另外，复杂的实现技术还导致其MAC地址学习数量有限，只能适用于某些企业数据中心互连的应用，无法应用于大规模数据中心互联，尤其是运营商IDC的云间互联。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数据中心二层互联方法，该方法能够解决MAC地址规模过大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种数据中心二层互联方法，预先在边缘设备上配置并使能MFF；该方法包括：

边缘设备在第一端口接收到用户设备的ARP请求时，修改该ARP请求的源MAC地址为自身的MAC地址后从第二端口发送出去，并在从第二端口接收到相应的ARP响应后，记录ARP信息，修改该ARP响应的源MAC地址为自身的MAC地址后从第一端口发送出去；

边缘设备在第二端口接收到远端站点的边缘设备的ARP请求时，修改该ARP请求的源MAC地址为自身的MAC地址后从第一端口发送出去，并在从第一端口接收到相应的ARP响应后，记录ARP信息，修改该ARP响应的源MAC地址为自身的MAC地址后从第二端口发送出去；

边缘设备在第一端口接收到用户设备的业务报文时，修改业务报文的源MAC地址为自身的MAC地址，并根据业务报文的目的IP对应的ARP信息修改业务报文的目的MAC地址，将修改后的业务报文从第二端口发送出去；

边缘设备在第二端口接收到远端站点的边缘设备的业务报文时，修改业务报文的源MAC地址为自身的MAC地址，并根据业务报文的目的IP对应的ARP信息修改业务报文的目的MAC地址，将修改后的业务报文从第一端口发送出去；

其中，所述第一端口为连接站点内部的用户设备的端口；所述第二端口为连接远端站点的边缘设备的端口。

本发明还提供了一种边缘设备，该边缘设备包括：配置单元、第一收发单元、第二收发单元、处理单元；