[发明专利]通过NVGRE单播实现BUM报文转发的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及数据中心的网络虚拟化中，通过NVGRE单播实现BUM报文转发的方法。

背景技术

随着虚拟化和云计算的逐步发展，数据中心需要大量部署虚拟机的应用。为了控制不同虚拟机和虚拟机之间，以及虚拟机和租户之间的通信，VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)便顺理成章的成为隔离不同局域网的手段。但是由于虚拟技术的广泛应用，一个数据中心中可支持的租户数量也大大增加，二层MAC地址将出现爆发式的增长，并且在理论上不同虚拟局域网中的MAC地址是可以重叠的。因此，原有的4KVLAN数量已经捉襟见肘。

NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation，使用通用路由封装的虚拟网络)正是在这样的背景下，由IETF提出的一个解决VLAN空间不足的方案，由一个24bit的虚拟转发域来代替VLAN参与转发查表，大大扩展了虚拟局域网的数量。GRE(Generic Routing Encapsulation，通用路由封装)由RFC 2784定义和RFC 2890扩展的通道协议中提供了一种封装方法，将数据包发送到2层或3层网络目的地址。NVGRE提议使用GRE来创建一个独立的虚拟2层网络，限制物理2层网络或扩展超过子网边界。

在报文转发时，NVGRE通过在隧道起点对原始报文外部添加新的2层，3层和NVGRE报文头来将原始报文包裹在里面，进而根据新加的外层头进行转发到达隧道终点，最后在隧道终点把NVGRE报文上额外添加的外层头剥去获得最终的原始报文。

在2层转发网络中，同一个子网对于BUM(Broadcast Unkown-unicast Multicast，广播，未知单播，组播)报文需要进行泛洪转发，转发对象中包括该子网的所有相关的VTEP(Virtual Tunnel End Point，虚拟隧道终点)。目前，NVGRE中对于这类情况的处理是通过组播实现的，所有的VTEP都要加入相同的组播组，在需要泛洪的时候，外面封装的NVGRE报文的IP目的地址采用组播地址，同时在外部承载网络中都需要部署组播来保证这类加封装的组播报文都可到达子网相关的所有VTEP，保证泛洪的完整性。

然而，目前数据中心很少会部署组播业务，同时组播部署对于网络管理员也是非常麻烦的事情，需要在整个网络全面部署，并且需要维护很多组播的表现和状态机，引起额外的开销。组播断流也会增加网络的不稳定性。同时，BUM这类报文在整个数据中心的流量中占比是非常小的，为其专门部署组播也造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过NVGRE单播实现BUM报文的转发，使得在二层网络中对于BUM报文进行泛洪转发时，能够保证报文到达子网相关的所有隧道终点VTEP，同时也免去部署多余的组播业务，以提高整体网络的稳定性。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种通过NVGRE单播实现BUM报文转发的方法，其包括以下步骤：

S1、在本地虚拟网络中，配置与发送BUM报文的子网用户相应的本地隧道终点的IP地址，以及本地虚拟网络中与其他子网用户相应的远端隧道终点的IP地址；

S2、配置本地虚拟网络的网络虚拟标识VNI的地址；

S3、根据所述S1、S2中配置的地址，在所述本地隧道终点处对所述需要泛洪的BUM报文加封装成单播NVGRE报文；

S4、所述NVGRE报文发送到所述远端隧道终点后进行解封装以获得原始的BUM报文。

S5、将S4中获得的BUM报文由所述远端隧道终点发送给与该远端隧道终点相接的其他子网用户。

优选地，所述BUM报文加封装时，将所述本地隧道终点的IP地址作为源IP地址，将远端隧道终点的IP地址作为目的IP地址，且将所述网络虚拟标识VNI的地址作为NVGRE头加封装到BUM报文的外层。

优选地，所述S4中，所述远端隧道终点通过比较接收到的NVGRE报文中的目的IP地址和自己的IP地址来判断所述NVGRE报文是否是发送给自己的报文，如果判断是发送给自己的报文，则进行解封装。

优选地，所述远端隧道终点为多个时，则需要复制BUM报文并加封装成目的IP地址不同的NVGRE报文，使每一远端隧道终点都能收到对应目的IP地址的NVGRE报文。

优选地，对由所述子网用户发送的BUM报文，在所述S1中通过在本地隧道终点查询二层转发表来确定是否需要泛洪转发。