一种evi中调整流量负载分担的方法及网络交换装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，应用于至少一用户侧设备被多归属的配置在有至少两个边缘设备的EVI网络站点，该方法包括：所述边缘设备中的指定边缘设备基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量，当边缘设备间到公网的出口流量达到设定条件时，通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备，以达到流向边缘设备的流量均衡。本发明还公开了一种调整流量负载分担的网络交换装置，可以根据流量的源IP地址来进行统计来调整流量在边缘设备上面的分配。
【专利说明】—种EVI中调整流量负载分担的方法及网络交换装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种在多归属配置的EVI组网中可以调整流量负载的方法及网络交换装置。
【背景技术】
[0002]随着Internet的高速发展，网络的地域跨度越来越大。为了更好的提供服务，用户通常会在异地部署数据中心，而这些数据中心之间往往是通过虚拟机进行自由迁移来实现负载分担和高可靠性的。由于虚拟机迁移过程对用户透明，不能改变IP地址，所以必须要求异地数据中心之间实现二层网络互联。
[0003]EVI (Ethernet Virtual Interconnection,以太网虚拟互联)是一种以太网互联的技术，可以在异地部署多个数据中心来实现负载分担和高可靠性，并通过虚拟机在数据中心之间进行自由迁移。
[0004]EVI解决方案将整体网络划分为核心网络(公网)和站点网络(私网)两个部分。站点间建立隧道，通过ISIS协议学习异地站点MAC地址，实现不同站点间的数据转发，典型的EVI组网如图1所示，用户通过用户侧设备(CE)接入并通过对应的边缘设备(ED)实现与其它站点间用户的互同。
[0005]EVI解决方案由EVI邻居发现模块，隧道模块，MAC模块，ISIS模块共同配合完成。首先通过EVI邻居发现协议来学习异地站点的边缘设备信息，在各个站点的边缘设备之间实现点对点的GRE隧道，通过ISIS协议学习所有站点的MAC信息，然后二层转发流量通过GRE隧道进行二层转发，发送到异地站点。
[0006]为了保证与远端站点数据传输的可靠性，并同时实现负载分担，站点内往往会使用多个ED，在ED上按VLAN来划分设备承载的流量。使每个VLAN所有的本地流量都从同一个ED进出公网。
[0007]参见图2，在多归属情况下，对于激活VLAN的协商，现有技术中，是EVIISIS通过HELLO报文的交互进行指定边缘设备(DED)的选举，由DED来分配各ED的激活VLAN。DED的实现是尽可能把VLAN平均分配给各ED，从而实现流量的负载分担。DED主要行为是给每个LEV (Local Extended VLANs，扩展VLAN，按用户配置的需要扩充的VLAN列表，全局保存一份)选择一个AEF (Appointed Edge Forwarder,指定边缘转发器)。
[0008]选择算法如下:
[0009]1、对于没有竞争关系的LEV，选择LEV的通告者为AEF。
[0010]2、对于有竞争关系(可形成等价链路)的LEV，选择算法如下:
[0011]f (VLAN ID) = (VLAN ID) % Number of ED
[0012]从算法可知，对于有竞争关系的LEV的AEF完全是遵循按VLAN数平均分配的原则。
[0013]多归属情况下，一旦激活VLAN协商完成，除非EVI组网发生变化，站点内某边缘设备加入/退出EVI组网，或某边缘设备上删除扩展VLAN等动作导致激活VLAN被动的发生变化，否则EVI组网中的ED设备不会主动改变自身的激活VLAN。在实际应用中，不同VLAN承载的业务不同，其上的数据流量也大不相同。在当前的实现中，激活VLAN仅仅是按VLAN数来平均分配的，这极有可能导致多归属设备之间的流量不均衡，某个ED设备到对端站点流量过大，带宽不够用，而另外的ED设备则有大量带宽闲置。
[0014]现有的多归属之间激活VLAN的协商只能按照配置有竞争关系的扩展VLAN来进行尽可能的平均分配，并没有考虑到实际应用网络中的流量情况。
【发明内容】
[0015]本发明提供了一种EVI中调整流量负载分担的方法及网络交换装置，可以根据流量的源IP地址来进行统计，动态的调整流量在边缘设备上面的分配，从而防止某个边缘设备的长时间负担过重，影响实时通信。
[0016]一种以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，应用于至少一用户侧设备被多归属的配置在有至少两个边缘设备的EVI网络站点，该方法包括:
[0017]所述边缘设备中的指定边缘设备基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量，当边缘设备间到公网的出口流量达到设定条件时，通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备，以达到流向边缘设备的流量均衡。
[0018]所述边缘设备中的指定边缘设备基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量具体包括:
[0019]记录到公网的每个源IP的流量并通过查询本地的ARP表项获得每个源IP所对应的MAC地址；
[0020]获取其它边缘设备记录的到公网的每个源IP的流量及每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向的边缘设备。
[0021]所述指定边缘设备为了获取其它各边缘设备的出口流量可以在ISIS Hello报文增加新的CLV (Code-Length-Value)三元组来实现。指定边缘设备在预定间隔时间内与其他边缘设备通过Hello报文通信，同时也携带了彼此的流量信息。
[0022]所述通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备具体包括:指定边缘设备调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备，并通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备。
[0023]所述设定条件为同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值。所述指定边缘设备在同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值时生成流量分配方案，该指定边缘设备通过携带有流量分配方案的报文通知用户侧设备重新分配源IP的出接口所指定的边缘设备。
[0024]所述指定边缘设备调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备包括:
[0025]计算当前站点内到公网的出口流量之差达到阈值的两边缘设备到公网的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量；
[0026]从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备。[0027]所述从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备，具体包括:在与出口流量之差到达阈值的两个边缘设备相关的源IP的流量、每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向边缘设备的对应关系中，在源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口指向两边缘设备中出口流量超过平均流量的边缘设备的源IP所对应的MAC地址按流量由大至小选取出第一源MAC地址组，使第一源MAC地址组的总流量与平均流量相当；
[0028]其余部分为第二源MAC地址组，且将该组MAC地址对应的流量的出接口切换至该两边缘设备中的另一边缘设备。
[0029]所述指定边缘设备向用户侧设备发送携带有流量分配方案的报文后，还从用户侧设备处获取其确认收到流量分配方案的响应报文。
[0030]本发明还提供了一种调整流量负载分担的网络交换装置，应用于至少一用户侧设备被多归属的配置在有至少两个边缘设备的EVI网络站点中，所述网络交换装置包括:
[0031]流量统计模块，基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量；
[0032]判断通知模块，用于判断当边缘设备间到公网的出口流量达到设定条件时，通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备，以达到流向边缘设备的流量均衡。
[0033]所述流量统计模块包括:
[0034]记录模块，用于记录到公网的每个源IP的流量并通过查询本地的ARP表项获得每个源IP所对应的MAC地址；
[0035]统计模块，用于获取其它边缘设备记录的到公网的每个源IP的流量及每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向的边缘设备。
[0036]所述判断通知模块中通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备具体包括:
[0037]调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备，并通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备。
[0038]所述设定条件为同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值。所述设定条件为同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值。
[0039]所述判断通知模块包括:
[0040]比较模块，用于判断在同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差是否达到阈值；
[0041]平均流量计算模块，用于计算当前站点内到公网的出口流量之差达到阈值的两边缘设备到公网的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量；
[0042]重新分配模块，用于从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备；
[0043]通知模块，用于将重新分配模块中有关源MAC地址的切换方式通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备；
[0044]其中，[0045]所述用于从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备具体包括，在与出口流量之差到达阈值的两个边缘设备相关的源IP的流量、每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向边缘设备的对应关系中，在源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口指向两边缘设备中出口流量超过平均流量的边缘设备的源IP所对应的MAC地址按流量由大至小选取出第一源MAC地址组，使第一源MAC地址组的总流量与平均流量相当；
[0046]其余部分为第二源MAC地址组，且将该组MAC地址对应的流量的出接口切换至该两边缘设备中的另一边缘设备。
[0047]所述判断通知模块中还可以包括确认模块，用于指定边缘设备向用户侧设备发送携带有流量分配方案的报文后，从用户侧设备处获取其确认收到流量分配方案的响应报文。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1为现有EVI组网的示意图；
[0049]图2为EVI组网中多归属配置网络模型示意图；
[0050]图3为本申请实施例方法的流程图；
[0051]图4为本申请实施例方法的流程图，实施于用户侧设备；
[0052]图5为本申请实施例网络交换装置的结构框图，应用于边缘设备；
[0053]图6为本申请实施例网络交换装置的结构框图，应用于用户侧设备。
【具体实施方式】
[0054]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明技术方案作进一步说明。
[0055]参见图2，本申请实施例中以太网虚拟互联EVI中动态调整流量负载分担的方法，应用于一个EVI站点中，该站点中二层交换设备CEl和CE2均被双归属的配置在EDl和ED2上，EDl和ED2中一般可以选EVI — ISIS的system — id大的设备EDl为指定边缘设备，以下简称DED。
[0056]参见图3，本申请实施例中以太网虚拟互联EVI中动态调整流量负载分担的方法包括:
[0057]步骤100，DED记录每个源IP的流量并通过查询本地的ARP表项获得并对应记录每个源IP所对应的MAC地址；
[0058]DED上开启基于源IP地址的流量统计功能,建立如下所示的流量监控表,记录每个源IP地址的流量，并通过查询本地的ARP表项获得IP地址所对应的MAC地址，参见表I。
[0059]表I
[0060]
【权利要求】
1.一种以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，应用于至少一用户侧设备被多归属的配置在有至少两个边缘设备的EVI网络站点，其特征在于，该方法包括: 所述边缘设备中的指定边缘设备基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量，当边缘设备间到公网的出口流量达到设定条件时，通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备，以达到流向边缘设备的流量均衡。
2.如权利要求1所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述边缘设备中的指定边缘设备基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量具体包括: 记录到公网的每个源IP的流量并通过查询本地的ARP表项获得每个源IP所对应的MAC地址； 获取其它边缘设备记录的到公网的每个源IP的流量及每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向的边缘设备。
3.如权利要求2所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备具体包括: 指定边缘设备调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备，并通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备。
4.如权利要求3所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述设定条件为同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值。
5.如权利要求4所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述指定边缘设备调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备包括: 计算当前站点内到公网的出口流量之差达到阈值的两边缘设备到公网的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量； 从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备。
6.如权利要求5所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备，具体包括:在与出口流量之差到达阈值的两个边缘设备相关的源IP的流量、每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向边缘设备的对应关系中，在源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口指向两边缘设备中出口流量超过平均流量的边缘设备的源IP所对应的MAC地址按流量由大至小选取出第一源MAC地址组，使第一源MAC地址组的总流量与平均流量相当； 其余部分为第二源MAC地址组，且将该组MAC地址对应的流量的出接口切换至该两边缘设备中的另一边缘设备。
7.—种调整流量负 载分担的网络交换装置，应用于至少一用户侧设备被多归属的配置在有至少两个边缘设备的EVI网络站点中，其特征在于，所述网络交换装置包括:流量统计模块，基于源IP统计自身及其它同站点边缘设备到公网的出口流量； 判断通知模块，用于判断当边缘设备间到公网的出口流量达到设定条件时，通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备，以达到流向边缘设备的流量均衡。
8.如权利要求7所述的调整流量负载分担的网络交换装置，其特征在于，所述流量统计模块包括: 记录模块，用于记录到公网的每个源IP的流量并通过查询本地的ARP表项获得每个源IP所对应的MAC地址； 统计模块，用于获取其它边缘设备记录的到公网的每个源IP的流量及每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向的边缘设备。
9.如权利要求8所述的以太网虚拟互联EVI中调整流量负载分担的方法，其特征在于，所述判断通知模块中通知用户侧设备重新分配流量的出接口所指定的边缘设备具体包括: 调整各源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口所指定的边缘设备，并通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备。
10.如权利要求9所述的调整流量负载分担的网络交换装置，其特征在于，所述设定条件为同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差达到阈值。
11.如权利要求10所 述的调整流量负载分担的网络交换装置，其特征在于，所述判断通知模块，包括: 比较模块，用于判断在同站点内任意两个边缘设备到公网的出口流量之差是否达到阈值； 平均流量计算模块，用于计算当前站点内到公网的出口流量之差达到阈值的两边缘设备到公网的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量； 重新分配模块，用于从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备。 通知模块，用于将重新分配模块中有关源MAC地址的切换方式通知给用户侧设备，以用于各用户侧设备调整与源MAC地址对应的流量的出接口指向的边缘设备。
12.如权利要求11所述的调整流量负载分担的网络交换装置，其特征在于，所述从对应流量出接口指向到公网出口流量超过平均流量的边缘设备的MAC地址中选取一部分，将该些源MAC地址对应的流量之出接口切换至到公网出口流量之差达到阈值的两边缘设备中的另一边缘设备，具体包括:在与出口流量之差到达阈值的两个边缘设备相关的源IP的流量、每个源IP所对应的MAC地址及MAC地址对应流量出接口指向边缘设备的对应关系中，在源IP所对应的MAC地址对应的流量的出接口指向两边缘设备中出口流量超过平均流量的边缘设备的源IP所对应的MAC地址按流量由大至小选取出第一源MAC地址组，使第一源MAC地址组的总流量与平均流量相当； 其余部分为第二源MAC地址组，且将该组MAC地址对应的流量的出接口切换至该两边缘设备中的另一边缘设备。
【文档编号】H04L12/803GK103825834SQ201210466380
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】王海, 王伟 申请人:杭州华三通信技术有限公司