[发明专利]虚拟网络路由器的数据统一转发方法

权利要求书

1.一种虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，将虚拟路由器实例的控制平面与数据平面分离，控制平面运行在各虚拟路由器实例内部，负责路由计算；数据平面则转移至虚拟路由器内核中，各虚拟路由器实例的数据平面在虚拟路由器设备底层构成一个数据统一转发引擎，由该统一转发引擎负责将各虚拟路由器实例的转发表组织并压缩为一个共享转发表，并以此为依据负责本虚拟路由器节点上所有实例的数据转发。

2.根据权利要求1所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，各虚拟路由器实例的控制平面运行路由协议，动态生成转发表项，并将转发表发送至所述数据统一转发引擎。

3.根据权利要求1所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，所述数据统一转发引擎可视为原各虚拟路由器实例中数据平面的集合，具备普通数据平面的所有功能，它负责为虚拟路由器上所有的虚拟路由器实例提供统一的数据转发服务，其转发依据为引擎中路由查找模块的共享转发表；各虚拟路由器实例的控制平面分别运行各自的路由协议并生成转发表，各转发表信息通过虚拟路由器实例与数据统一转发引擎间的通信被定期发送给数据统一转发引擎，在引擎中被组织为共享转发表，从而将原来多个数据平面的转发表信息整合到一个数据统一转发引擎中。

4.根据权利要求1所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，通过构建trie树对各虚拟路由器实例的转发表前缀进行统一索引，从而将多个虚拟路由器实例的转发表组织成一个共享转发表，共享转发表结构由trie树、共享索引表和各虚拟路由器实例的转发表三部分组成，其中trie树用于组织各虚拟路由器实例转发表的地址前缀，包含有效前缀信息的trie树结点将指向一个共享索引表，该共享索引表将各虚拟路由器实例的编号作为关键字，来索引该前缀结点在对应的虚拟路由器实例转发表中的位置。

5.根据权利要求4所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，当各虚拟路由器实例均采用IP网络时，trie树用于组织各虚拟路由器实例转发表的IP地址前缀，它采用级压缩的方式，每个节点包含2ⁿ个分支，其中1≤n≤32，能够表示IP地址中的n比特位；trie树每个包含有效前缀信息的结点都指向一个共享索引表，共享索引表将各虚拟路由器实例的编号作为关键字，来索引该trie树结点所代表的前缀在对应的虚拟路由器实例转发表中的位置，各虚拟路由器实例的转发表对普通的路由器转发表进行了扩展，在表项中增加了下一跳虚拟链路的起点与终点信息。

6.根据权利要求1所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，当有虚拟网络上的数据分组到达虚拟路由器设备时，进行如下操作：

a)从物理网卡上获取数据报文并解封装，取得内部的虚拟网络数据分组；

b)以虚拟网络数据分组对应的虚拟路由器实例编号及目的地址字段为依据，在所述数据统一转发引擎的路由查找模块内进行路由查找；

c)查找结束后，数据分组分三类处理：如果数据分组的目的地址为各虚拟路由器实例，将其经虚拟交换机递交给相应的虚拟路由器实例；如果数据分组的目的地址为设备的主机地址，则将数据分组上交给传输层处理；对于需要转发的虚拟网络数据分组，则根据路由查找结果对数据分组进行IP封装后，将其经物理网卡发送至下一跳虚拟路由器实例。

7.根据权利要求6所述的虚拟网络路由器的数据统一转发方法，其特征在于，所述路由查找模块是数据统一转发引擎的核心，用于建立共享转发表，作为各虚拟网络数据分组进行路由查找的依据，与引擎内其它模块交互，获取各虚拟路由器实例信息，并对共享转发表进行操作。