使用站点虚拟mac地址的otv缩放的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请夺叉引用
[0002] 本申请要求于2012年10月31日提交的、序列号为13/664905的美国专利申请的 权益，其被通过引用结合于此。
技术领域
[0003] 本公开中呈现的实施例一般涉及将第2层的连通性扩展为跨越多个站点，并且更 具体地涉及使用站点虚拟MC地址来将第2层流量路由到位于远程站点的主机的技术。
【背景技术】
[0004] 流入网络设备（例如，路由器、交换机、桥接器、服务器等）中的流量一般由多个抽 象层（例如，开放式系统互连（OSI)模型）组成。这些逻辑层中的每一个一般涉及相似性质 的通信功能。例如，OSI模型的第2层被称为数据链路层并且使用物理地址（例如，介质访 问控制（MC)地址）来交换流量。第2层封装一般提供在网络实体之间传输数据的机制， 并且还可被用于对第1层进行纠错。作为另一示例，第3层流量被称为网络层流量并且使 用逻辑寻址（例如，互联网协议（IP)地址）来路由流量。第3层封装一般提供用于在第一 网络上的源主机到位于第二网络上的目的地主机之间传输数据的机制。
[0005] 一般地，路由器可被配置为从一个网络向另一网络转发分组。例如，路由器可接收 分组、检查该分组头中的IP地址、并且将该IP地址与存储在路由器的内部路由表中的路由 信息进行比较以确定对该分组做什么。例如，路由器可基于路由器的内部路由表中的信息 确定该分组的目的地，并且可朝该目的地转发该分组。由于该分组从一个路由器到另一个 路由器地交换，因此其IP地址可保持不变，但是其MAC地址可被更新为沿该路径的下一个 路由器接口。
[0006] 覆盖传输虚拟化（OTV)提供了使用已经存在的第3层网络来将第2层的连通性扩 展为跨越不同站点的解决方案。通过0TV，跨越多个数据中心的第2层扩展通过在每个数据 中心处配置一个或多个OTV边界设备以将一组虚拟局域网（VLAN)扩展为跨越该多个数据 中心而实现。通过这样做，远程站点MC地址能够被安装在边界设备上，使得第一数据中心 内的主机能够使用第2层通信来访问其他数据中心内的主机。作为结果，这些技术能够将 第2层的连通性扩展为跨域多个不同的站点。
【附图说明】
[0007] 为了使本公开的上述特征能够被具体地理解，通过引用实施例可获得对上面简要 总结的本公开的更具体的说明，这些实施例中的一些被示于附图中。但是，应该注意的是， 附图只示出了本公开的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开可承 认其他等同效果的实施例。
[0008] 图1示出了根据这里所述的一个实施例的第2层扩展网络。
[0009] 图2示出了根据这里所述的一个实施例的配置有OTV组件的第2层扩展网络。
[0010] 图3是示出了根据这里所述的一个实施例的用于返回主机的MAC地址的方法的流 程图。
[0011] 图4是示出了根据这里所述的一个实施例的用于路由数据分组的方法的流程图。
[0012] 图5是示出了根据这里所述的一个实施例的用于路由从远程站点接收的数据分 组的方法的流程图。
[0013] 图6是示出了根据这里所述的一个实施例的配置有OTV组件的第2层扩展网络的 框图。
【具体实施方式】 [0014]
[0015] -个实施例提供了提供扩展的第2层网络的方法。该方法包括：在扩展的第2层 网络内的第一第2层网络中的第一网络设备处接收指定目的地介质访问控制（MAC)地址的 数据分组。该方法还包括：当确定目的地MAC地址是站点虚拟MAC (S-VAMC)地址时，将该数 据分组转发到扩展的第2层网络内的第二第2层网络中并且与该S-VAMC地址相关联的第 二网络设备，其中，该第二网络设备被配置为基于该数据分组中指定的互联网协议（IP)地 址来确定该数据分组的第二目的地MAC地址，并且该第二网络设备还被配置为将该数据分 组转发到与经确定的第二目的地MAC地址相关联的目的地设备。
[0016] 示例件实施例
[0017] 使用OTV扩展为跨越多个数据中心的第2层网络的一个挑战是控制各种边界设备 上的MAC地址表的大小。也就是说，在使用OTV扩展的传统网络中，在第一数据中心处的边 界设备会需要被配置有针对每个其他数据中心处的每个主机的MC地址。随着第2层扩展 网络的增长，这些MAC地址表快速增长到过度大。作为结果，扩展网络的总大小会由边界设 备的MAC地址表的最大大小来限制。这些限制在片上系统（SOC)网络设备中会更加明显， 其中例如系统存储器的资源有更多限制。
[0018] 这一网络的示例被示于图1中，其示出了根据这里所述的一个实施例的第2层扩 展网络。如示，系统100包括通过覆盖网络130互连的第一数据中心110和第二数据中心 120。在这里，数据中心110、120中的每一个可维护独立的第2层网络，并且这些第2层网 络可通过使用OTV在逻辑上被结合到扩展的第2层网络中。通过这样做，第一数据中心110 的第2层网络内的主机1 140可向第二数据中心120的第2层网络内的主机2 150发送第 2层网络流量。也就是说，第一数据中心110的网络内的边界设备可被配置有指定主机1的 MAC地址以及主机2的MAC地址的MAC地址表。当接收去往主机2的MAC地址的数据分组 时，边界设备可通过覆盖网络130将数据分组发送到第二数据中心120的边界设备，然后第 二数据中心120可将数据分组路由到主机2。虽然该解决方案对于包含相对较少数量的远 程主机的小规模扩展网络是足够的，但是在处理更大数量的远程主机时，边界设备上的MAC 地址表可增长到过度大。
[0019] 同样，实施例包括用于提供扩展的第2层网络的技术。该扩展网络可跨越例如通 过第2层数据中心互连进行连接的多个数据中心。第一第2层网络中的第一网络边界设备 可接收指定目的地介质访问控制（MC)地址的数据分组。然后第一网络边界设备上的逻辑 可确定该目的地MAC地址是否是站点虚拟MAC (S-VMAC)地址。一般地，S-VMAC地址是分配 给给定OTV站点中的每个第2层网络或分配给扩展的第2层网络内的整个OTV站点的逻辑 标识符。例如，第一数据中心可被分配"S1-VMAC"的S-VMC地址，而第二数据中心可被分 配 "S2-VMAC" 的 S-VMAC 地址。
[0020] 因此，扩展的第2层网络内的每个网络边界设备上的MAC地址表可被预配置有表 征这些S-VMC地址和被配置为处理指向这些S-VMC地址的数据分组的逻辑的信息。例 如，返回该示例，第一网络边界设备上的逻辑可访问第一网络边界设备上的MAC地址表，并 且可确定由数据分组指定的目的地MAC地址是与扩展的第2层网络内的第二第2层网络中 的第二网络设备相关联的S-VMC地址。基于该确定，第一网络边界设备内的逻辑可将数据 分组转发到与该S-VMC地址相关联的第二网络设备。
[0021] 当从第一网络设备接收数据分组时，第二网络设备可确定与目的地IP地址相关 联的目的地介质访问控制（MC)地址。例如，第二网络设备上的逻辑可访问第二网络设备 上的IP地址到MAC地址绑定表（例如，邻接表）以确定与目的地IP地址相关联的目的地 MAC地址。一旦目的地MAC地址被确定，则第二网络设备上的逻辑可将数据分组转发到与目 的地MAC地址相关联的第二第2层网络内的目的地设备。
[0022] 有利地，这样做允许扩展的第2层网络内的边界设备维护扩展的第2层网络内的 每个远程边界设备的单个S-VMC地址。也就是说，如上所述，传统OTV使能网络中的边界 设备在它们各自的MAC地址表中为每个远程第2层网络内的每个单独主机维护单独的MAC 地址。这进而能够导致这些MAC地址表增长到过度大，并且可有效地限制扩展第2层网络 的总大小。通过允许边界设备为每个远程边界设备只维护单个S-VMC地址，实施例更有效 地使用边界设备上的MAC地址表，从而可提供比传统解决方案更大的扩展第2层网络。
[0023] 被配置为使用S-VMAC地址的系统的示例被示于图2中，其示出了根据这里所述的 一个实施例的配置有OTV组件的第2层扩展网络。如示，系统200包括通过数据中心互连 (DCI)第2层扩展网络230互连的第一数据中心网络210和第二数据中心网络220。如示， 第一数据中心网络210包含配置有OTV组件245j^边界网络设备240 i，而第二数据中心网 络220包含配置有OTV组件2452的边界网络设备240 2。此外，第一数据中心网络210包括 主机25(V2，而第二数据中心网络220包括主机250 3_4。DCI第2层扩展网络230可以是例 如现有的服务提供商第3层网络。然而，更一般地，预期连接数据中心210、220的任意类型 的网络可被使用，与这里所述的实施例一致。
[0024] 在所述实施例中，主机25(V4和边界设备240 η中的每一个被配置有各自的MAC地 址27(ν6。同样，对于第一数据中心网络210内的第2层通信，主机25(V 2和边界设备240 i 可使用MAC地址27(V3彼此通信（并且使用其各自的MAC地