一种二层转发表项聚合方法及装置的制造方法
【专利摘要】本申请提供一种二层转发表项聚合方法及装置，应用于交换设备上，该方法包括：获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用于记录虚拟机VM的介质访问控制MAC地址与端口的对应关系；根据预先定义的VM的MAC地址分配规则对所述同一端口下的多条二层转发表项进行合并。本申请可减少交换设备中二层转发表项的数量，降低对交换设备存储空间的要求，节约了交换设备的系统资源。
【专利说明】
-种二层转发表项聚合方法及装置
技术领域
[0001] 本申请设及网络通信技术领域，尤其设及一种二层转发表项聚合方法及装置。
【背景技术】
[0002] 数据中屯、通常采用服务器虚拟化技术，将一台物理服务器虚拟化成多台 VM(Virtual Machine,虚拟机）。在义用 VXLAN(Virtual extensible LAN,可扩展虚拟局域 网络）技术的大二层网络中，通常要求物理服务器支持VXLAN技术，从而对VM发送的二层 报文进行S层封装，再由交换设备进行S层转发。因此，VM数量的增加不会对交换设备的 处理能力带来影响。
[0003] 但是，当VXLAN网络中存在传统物理服务器时，由于传统物理服务器不支持VXLAN 技术，无法对VM的二层报文进行S层封装，因此，要求与传统物理服务器相连的交换设备 能够感知VM的MAC (Media Access Control,介质访问控制）地址，并根据VM的MAC地址生 成二层转发表项。但随着VM数量的增加，二层转发表项也会增加，运将对交换设备的存储 容量带来极大挑战。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供一种二层转发表项聚合方法及装置。 阳0化]具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006] 本申请提供一种二层转发表项聚合方法，应用于交换设备上，该方法包括：
[0007] 获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用于记录虚拟机VM 的介质访问控制MAC地址与端口的对应关系；
[0008] 根据预先定义的VM的MC地址分配规则对所述同一端口下的多条二层转发表项 进行合并。
[0009] 本申请还提供一种二层转发表项聚合装置，应用于交换设备上，该装置包括：
[0010] 获取单元，用于获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用 于记录虚拟机VM的介质访问控制MC地址与端口的对应关系；
[0011] 合并单元，用于根据预先定义的VM的MAC地址分配规则对所述同一端口下的多条 二层转发表项进行合并。 阳01引 由W上描述可W看出，本申请通过预定义VM的MC地址分配规则，使VM的MC地 址分配有规律可循，进而根据该分配规律对交换设备学习到的二层转发表项进行合并，W 减少交换设备中二层转发表项的数量，降低对交换设备存储空间的要求，节约了交换设备 的系统资源。
【附图说明】
[001引 图1是一种VXLAN组网不意图；
[0014] 图2是另一种VXLAN组网示意图；
[0015] 图3是本申请一示例性实施例示出的一种二层转发表项聚合方法流程图；
[0016] 图4是本申请一示例性实施例示出的一种数据中屯、组网示意图；
[0017] 图5是本申请一示例性实施例示出的一种二层转发表项聚合装置所在设备的基 础硬件结构示意图；
[0018] 图6是本申请一示例性实施例示出的一种二层转发表项聚合装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 运里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述设及 附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。W下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0020] 在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。 在本申请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。还应当理解，本文中使用的术语"和/或"是指 并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0021] 应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第=等来描述各种信息，但运 些信息不应限于运些术语。运些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离 本申请范围的情况下，第一信息也可W被称为第二信息，类似地，第二信息也可W被称为第 一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可W被解释成为"在……时"或"当…… 时"或"响应于确定"。
[0022] 数据中屯、通常采用服务器虚拟化技术，将一台物理服务器虚拟化成多台VM。如图 1所示，在采用VXLAN技术的大二层网络中，通常要求物理服务器支持VXLAN技术，当VM发 送的二层报文到达VTEP(VXLAN化nnel化d化int，VXLAN隧道终端节点）设备时，由VTEP 设备对二层报文进行=层封装，再由交换设备对封装后的报文进行=层转发。此过程中，交 换设备只能感知到物理服务器的MC地址，无法感知VM的MC地址，因此，VM数量的增加 不会对交换设备的处理能力带来影响。
[0023] 但是，在图2所示组网环境下，由于传统物理服务器（物理服务器2)不支持VXLAN 技术，无法对VM的二层报文进行S层封装，因此，要求与该传统物理服务器相连的交换设 备2能够感知VM的MC地址，并根据VM的MC地址生成二层转发表项。然而，随着VM数 量的增加，二层转发表项也会增加，运将对交换设备的存储容量带来极大挑战。
[0024] 针对上述问题，本申请实施例提出一种二层转发表项聚合方法，该方法根据预定 义的VM的MAC地址分配规则对交换设备学习到的二层转发表项进行合并，W减少交换设备 中二层转发表项的数量。
[0025] 参见图3,为本申请二层转发表项聚合方法的一个实施例流程图，该实施例对二层 转发表项的聚合过程进行描述。
[00%] 步骤301，获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用于记录 VM的介质访问控制MC地址与端口的对应关系。
[0027] 交换设备的二层转发表项（亦称为MC地址表项）通常采用自学习方式获得，即 在接收到报文后，根据报文的源MC地址W及该报文的接收端口建立对应关系，W表示该 MAC地址对应设备位于该端口下。
[0028] 本申请实施例中，与传统物理服务器连接的交换设备也可通过自学习方式生成二 层转发表项。参见表1，为本申请一示例性实施例示出的交换设备学习到的二层转发表项， 每一个二层转发表项中记录了 VM的MC地址与端口的对应关系，即表示某一 VM连接在对 应端口下。
[0029]
[0030] 表 1
[0031] 步骤302,根据预先定义的VM的MC地址分配规则对所述同一端口下的多条二层 转发表项进行合并。 阳03引本申请实施例在系统运行之前，预先定义了 VM的MC地址分配规则。
[0033] 该VM的MC地址分配规则可W为：VM的MC地址由N位前缀和M位后缀组成， 其中，N位前缀用于表示与端口相连的物理网络，M位后缀用于表示位于所述物理网络中的 VM。例如，W MC地址00:24:00:03:02: Ol为例，前立个字节（00:24:00)为前缀，后立个字 节（03:02:01)为后缀。其中，可用前两个字节（00:24)表示VM所属数据中屯、；第=个字节 (00)表示VM位于数据中屯、的哪个子物理网络中，是对数据中屯、物理网络的进一步细化，适 用于数据中屯、物理网络比较分散的情况下，将数据中屯、划分为多个子物理网络，每一个子 物理网络与交换设备的端口相连；后S个字节（03:02:01)用于区分同一物理网络中的VM。
[0034] 本申请实施例不具体限定前缀和后缀的位数，在实际应用中，可结合具体的网络 布局灵活配置VM的MC地址的前缀和后缀。
[0035] 本步骤根据预先定义的VM的MC地址分配规则对同一端口下的二层转发表项进 行合并，具体为：
[0036] 判断该端口下的多条二层转发表项中的VM的MAC地址前缀是否相同，将具有相同 MC地址前缀的二层转发表项合并为一条二层转发表项。具体合并操作可W为，将相同的 MC地址前缀作为合并后的二层转发表项的MC地址前缀。
[0037] W表1中的端口 20为例，该端口下有3条二层转发表项，且运3条二层转发表项 的前缀（前=个字节）均为00:24:00,因此，将该3条二层转发表项合并，合并后的二层转 发表项的MC地址为00:24:00:00:00:00,对应端口为20。同理，其它端口也可W合并，合 并后的二层转发表项如表2所示。
[0038]
[0039] 表 2
[0040] 当交换设备接收到报文时，根据报文的目的MAC地址去匹配二层转发表项，在确 认报文的目的MC地址前缀与合并后的二层转发表项的MC地址前缀相同时，通过对应端 口转发报文。
[0041] 由上述描述可W看出，本申请通过预定义VM的MC地址分配规则，使VM的MC地 址分配有规律可循，进而根据该分配规律对交换设备学习到的二层转发表项进行合并，W 减少交换设备中二层转发表项的数量，降低对交换设备存储空间的要求，节约了交换设备 的系统资源。
[0042] 现W图4为例，详细介绍二层转发表项聚合处理过程。 W43] 图4为简化的数据中屯、示意图，其中，￥]?11、￥]\112、￥]\121、￥]\122为虚拟机，5胖1和5胖2 为交换设备。假设，数据中屯、1和数据中屯、2都没有应用VXLAN技术，则SWl和SW2都需要 执行二层转发表项聚合。 W44] 假设，定义的虚拟机MC地址的分配规则为：MAC地址由立个字节（24bit)的前缀 和=个字节（24bit)的后缀组成，其中，前两个字节表示数据中屯、，第=个字节表示子物理 网络，后=个字节表示虚拟机。各虚拟机的MAC地址分配参见表3。
[0045]
[0046] 表 3
[0047] SWl通过自学；
[0048]
[0049] 表 4
[0050] 其中，SlO端[ 吏表项的MC地址前缀相 同，对运两条二层转发畫 ，
[0051]
[0052] 表 5 阳〇5引 同理，SW2通i3
[0054] 阳化5] 表6
[0056] 对表6合并处
[0057]
[0058] 表 7
[0059] 假设，数据中屯、1中的VMll向数据中屯、2中的VM21发送报文，SWl根据报文的目 的MC地址00:25: Ol: 03:02: Ol匹配表5中的二层转发表项，该报文的目的MC地址前缀 OO :25:01与第I条二层转发表项中的MAC地址前缀相同，因此，SWl将报文从端口 Sio转 发。 W60] SW2接收到报文后，根据报文的目的MC地址00:25:01:03:02:01匹配表7中的 二层转发表项，该报文的目的MC地址与第2条二层转发表项中的MC地址相同，因此，SW2 将报文从端口 S21转发，报文到达VM21。
[0061] 与前述二层转发表项聚合方法的实施例相对应，本申请还提供了二层转发表项聚 合装置的实施例。
[0062] 本申请二层转发表项聚合装置的实施例可W应用在交换设备上。装置实施例可W 通过软件实现，也可W通过硬件或者软硬件结合的方式实现。W软件实现为例，作为一个 逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器运行存储器中对应的计算机程序指令形成 的。从硬件层面而言，如图5所示，为本申请二层转发表项聚合装置所在设备的一种硬件结 构图，除了图5所示的处理器、网络接口、W及存储器之外，实施例中装置所在的设备通常 根据该设备的实际功能，还可W包括其他硬件，对此不再寶述。
[0063] 请参考图6,为本申请一个实施例中的二层转发表项聚合装置的结构示意图。该二 层转发表项聚合装置包括获取单元601和合并单元602,其中：
[0064] 获取单元601，用于获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项 用于记录虚拟机VM的介质访问控制MAC地址与端口的对应关系；
[00化]合并单元602,用于根据预先定义的VM的MC地址分配规则对所述同一端口下的 多条二层转发表项进行合并。
[0066] 进一步地，
[0067] 所述VM的MC地址分配规则为所述VM的MC地址由N位前缀和M位后缀组成， 其中，所述N位前缀用于表示与端口相连的物理网络，所述M位后缀用于表示位于所述物理 网络中的VM。
[0068] 进一步地，所述合并单元602,包括： W例表项判断模块，用于判断所述多条二层转发表项中的VM的MC地址前缀是否相 同；
[0070] 表项合并模块，用于将具有相同MC地址前缀的二层转发表项合并为一条二层转 发表项。 阳071] 进一步地，
[0072] 所述表项合并模块，具体用于将所述相同MAC地址前缀作为合并后的二层转发表 项的MC地址前缀，W使所述交换设备在确认报文的目的MC地址前缀与所述合并后的二 层转发表项的MC地址前缀相同时，通过对应端口转发所述报文。
[0073] 上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的 实现过程，在此不再寶述。
[0074] 对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所W相关之处参见方法实 施例的部分说明即可。W上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件 说明的单元可W是或者也可W不是物理上分开的，作为单元显示的部件可W是或者也可W 不是物理单元，即可W位于一个地方，或者也可W分布到多个网络单元上。可W根据实际的 需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付 出创造性劳动的情况下，即可W理解并实施。
[0075] W上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用W限制本申请，凡在本申请的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种二层转发表项聚合方法，应用于交换设备上，其特征在于，该方法包括： 获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用于记录虚拟机VM的 介质访问控制MAC地址与端口的对应关系； 根据预先定义的VM的MAC地址分配规则对所述同一端口下的多条二层转发表项进行 合并。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述VM的MAC地址分配规则为所述VM的MAC地址由N位前缀和Μ位后缀组成，其中， 所述Ν位前缀用于表示与端口相连的物理网络，所述Μ位后缀用于表示位于所述物理网络 中的VM。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预先定义的VM的MAC地址分配规 则对所述同一端口下的多条二层转发表项进行合并，包括： 判断所述多条二层转发表项中的VM的MAC地址前缀是否相同； 将具有相同MAC地址前缀的二层转发表项合并为一条二层转发表项。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将具有相同MAC地址前缀的二层转发表 项合并为一条二层转发表项，包括： 将所述相同MAC地址前缀作为合并后的二层转发表项的MAC地址前缀，以使所述交换 设备在确认报文的目的MAC地址前缀与所述合并后的二层转发表项的MAC地址前缀相同 时，通过对应端口转发所述报文。5. -种二层转发表项聚合装置，应用于交换设备上，其特征在于，该装置包括： 获取单元，用于获取位于同一端口下的多条二层转发表项，所述二层转发表项用于记 录虚拟机VM的介质访问控制MAC地址与端口的对应关系； 合并单元，用于根据预先定义的VM的MAC地址分配规则对所述同一端口下的多条二层 转发表项进行合并。6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于： 所述VM的MAC地址分配规则为所述VM的MAC地址由N位前缀和Μ位后缀组成，其中， 所述Ν位前缀用于表示与端口相连的物理网络，所述Μ位后缀用于表示位于所述物理网络 中的VM。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述合并单元，包括： 表项判断模块，用于判断所述多条二层转发表项中的VM的MAC地址前缀是否相同； 表项合并模块，用于将具有相同MAC地址前缀的二层转发表项合并为一条二层转发表 项。8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于： 所述表项合并模块，具体用于将所述相同MAC地址前缀作为合并后的二层转发表项的 MAC地址前缀，以使所述交换设备在确认报文的目的MAC地址前缀与所述合并后的二层转 发表项的MAC地址前缀相同时，通过对应端口转发所述报文。
【文档编号】H04L12/741GK105939268SQ201510712623
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年10月28日
【发明人】余刚
【申请人】杭州迪普科技有限公司