一种支持边缘设备主机名映射的方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种支持lisp网络中边缘设备主机名映射的方法及装置。

背景技术：

位置和标识分离协议(locator/identityseparationprotocol，lisp)是一种位置和标识分离的建网思想，形成端点标识(endpointidentifier,eid)和路由标识符(routinglocator，rloc)两个独立的地址空间。rloc为lisp路由器的地址，在现有internet中路由转发，可全局路由且根据网络拓扑情况进行聚合。eid为通信端点的主机地址(包括虚拟机(virtualmachine，vm)或物理主机)，拥有独立的地址空间。在lisp网络中，eid地址可独立于rloc地址进行迁移。eid之间通信的报文封装在rloc之间的隧道中进行转发。有关lisp协议的具体说明见rfc6830。

图1为lisp组网示意图，lisp组网主要包括：

边缘设备(xtr)，负责数据报文的封装和拆解；xtr设备分为入口边缘设备(ingresstunnelrouter，itr)和出口边缘设备(egresstunnelrouter，etr)，itr负责对数据报文进行封装，etr负责对数据报文进行解封装。

映射关系(map)数据库(database，db)：包含eid地址与rloc地址的映射关系，可以通过映射服务器(mapserver，ms)/映射解答者(mapresolver)发布，以下将ms和mr统称为关系映射设备。

图1所示lisp组网中，vm(vma、vmb、vmd)接入xtr，通过xtr向映射数据库注册eid-rloc地址的映射关系。

由于lisp网络维护的映射关系是eid-rloc地址的映射关系，对于网络管理设备或网络管理员来说仅能够看到eid与rloc的地址映射关系，不能直观的获知每一个eid所连接的边缘设备xtr的主机名称，为lisp网络的管理带来不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种支持边缘设备主机名映射的方法及装置，用于在lisp网络中支持边缘设备的主机名的映射注册，以方便lisp网络的管理，提高lisp网络的管理效率。

基于本发明实施例的一方面，本发明提出一种支持边缘设备主机名映射的方法，该方法包括：

第一边缘设备向关系映射设备发送携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射注册报文，以使关系映射设备在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息。

进一步地，当第一边缘设备接收到映射请求报文时，回应同时携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射应答报文。

进一步地，在所述第一边缘设备作为映射关系的请求者向关系映射设备发送映射请求报文后，接收同时携带所请求的eid、与所请求的eid具有映射关系的rloc地址及所请求的eid接入的第二边缘设备的主机名的映射应答报文。

进一步地，所述映射注册报文、映射应答报文设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位。

进一步地，在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

与上述方法对应地，本发明还提供一种支持边缘设备主机名映射的装置，该装置应用于第一边缘设备，该装置包括：

映射注册模块，用于向关系映射设备发送携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射注册报文，以使关系映射设备在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息。

进一步地，所述装置还包括：映射响应模块，用于在接收到映射请求报文时，回应同时携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射应答报文。

进一步地，所述装置还包括：映射请求模块，用于向关系映射设备发送映射请求报文，并接收同时携带所请求的eid、与所请求的eid具有映射关系的rloc地址及所请求的eid接入的第二边缘设备的主机名的映射应答报文。

进一步地，所述映射注册报文、映射应答报文设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位；在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

基于本发明实施例的另一方面，本发明还提供一种支持边缘设备主机名映射的方法，该方法包括：

关系映射设备接收边缘设备发送的携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及边缘设备的主机名的映射注册报文，在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息；

关系映射设备接收到边缘设备发送的映射请求报文时，向发起映射请求的边缘设备发送映射应答报文，所述映射应答报文携带所请求的eid、与所述请求的eid具有映射关系的rloc、及所请求eid接入的边缘设备的主机名。

进一步地，所述映射注册报文、映射应答报文设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位；在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

与上述方法对应，本发明还提供一种支持边缘设备主机名映射的装置，该装置应用于关系映射设备，该装置包括：

注册处理模块，用于接收边缘设备发送的携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及边缘设备的主机名的映射注册报文，在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息；

映射处理模块，用于接收到边缘设备发送的映射请求报文时，向发起映射请求的边缘设备发送映射应答报文，所述映射应答报文携带所请求的eid、与所述请求的eid具有映射关系的rloc、及所请求eid接入的边缘设备的主机名。

进一步地，所述映射注册报文、映射应答报文设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位；在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

本发明提供的技术方案对边缘设备发送的映射注册报文及映射应答报文进行扩展，关系映射设备和边缘设备能够存储和维护端点标识、rloc地址及边缘设备的主机名三者之间的映射关系，网络管理系统能够在获得eid-rloc映射关系的同时，获得eid地址所连接的边缘设备的设备名称，方便lisp网络的管理。

附图说明

图1为lisp组网示意图；

图2为本发明实施例从边缘设备角度提供的一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的方法步骤流程图；

图3为本发明实施例从关系映射设备角度提供的一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的方法步骤流程图；

图4为本发明一实施例采用的复合地址簇的地址结构示意图；

图5为本发明一实施例扩展后的映射注册map-register报文的格式；

图6为本发明一实施例扩展后的映射注册map-reply报文的格式；

图7为本发明实施例从边缘设备角度提供的一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的装置结构示意图；

图8为本发明实施例从关系映射设备角度提供的一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本申请所述方案作进一步地详细说明。下面的描述涉及附图时，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。以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。

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。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这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，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明为方便lisp网络管理人员获知vm所接入的xtr，使得网管系统能够更加直观的反映vm-边缘设备-rloc之间的映射关系，提供了一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的方法，该方法应用于边缘设备，图2示例了该方法的步骤流程，该方法包括：

步骤201、第一边缘设备向关系映射设备发送携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射注册报文，以使关系映射设备在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息；

接入第一边缘设备的第一主机上线后，第一边缘设备向ms/mr发送map-register映射注册报文，该映射注册报文中同时携带第一主机的eid、第一边缘设备的主机名hostname及与第一主机eid具有映射关系的rloc地址。

进一步地，所述map-register映射注册报文中携带表明支持携带边缘设备主机名的标识位，在rloc地址部分，通过复合地址簇标识(addressfamilyidentifier，afi)来指示同时携带了边缘设备的主机名及rloc地址。

步骤202、当第一边缘设备接收到映射请求报文时，回应同时携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射应答报文；

第一边缘设备接收到的map-request映射请求报文可能是由第二边缘设备发起的，通过映射设备ms/mr转发过来的，此时，第一边缘设备可根据报文中的地址信息直接向第二边缘设备发送同时携带eid、rloc地址及第一边缘设备名的map-reply映射应答报文给第二边缘设备，因此，该步骤是在第一边缘设备接收到由ms/mr转发的映射请求报文触发的，是否会接收到转发的映射请求报文由关系映射设备是否配置代理转发功能决定。

进一步地，所述的映射应答报文中携带表明支持携带边缘设备主机名的标识位，在rloc地址部分，通过复合地址簇标识afi来指示同时携带了边缘设备的主机名及rloc地址。

在本发明另一实施例中，若所述第一边缘设备还作为入口边缘设备itr，则所述方法还可能包括如下步骤203：

步骤203、在所述第一边缘设备作为映射关系的请求者向关系映射设备发送映射请求报文后，接收同时携带所请求的eid、与所请求的eid具有映射关系的rloc地址及所请求的eid接入的第二边缘设备的主机名的映射应答报文。

当第一边缘设备下挂的第一主机第一次向下挂在第二边缘设备下的第二主机发送报文时，由于在第一边缘设备上没有第二主机的eid及与第二主机eid具有映射关系的rloc地址信息，因此第一边缘设备会向关系映射设备ms/mr发送映射请求map-request报文。

当ms/mr接收到映射请求报文后，如果ms/mr支持代理转发功能，则ms/mr可直接基于映射关系数据库中所存储的eid、rloc地址及边缘设备之间的映射关系，向第一边缘设备发送映射应答map-reply报文。若ms/mr不支持代理转发功能，则ms/mr可基于映射关系数据库所存储的注册信息将映射请求报文转发给对应的第二边缘设备，由第二边缘设备直接向第一边缘设备发送映射应答map-reply报文。

当第一边缘设备接收到映射应答map-reply报文后，在本地存储所述映射应答报文中携带的eid、rloc地址及边缘设备之间的映射关系。

进一步地，该步骤中所述的映射应答map-reply报文中携带表明支持携带边缘设备主机名的标识位，在rloc地址部分，通过复合地址簇标识afi来指示同时携带了边缘设备的主机名及rloc地址。

本发明另一实施例提供从另一个设备角度提供一种支持边缘设备主机名映射的方法，该方法应用于关系映射设备ms/mr，图3示例了该方法的步骤流程，该方法包括：

步骤301、关系映射设备接收边缘设备发送的携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及边缘设备的主机名的映射注册报文，在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息；

所述注册信息包括但不限于所述eid、rloc地址、边缘设备的主机名及其相互之间的映射关系。

步骤302、关系映射设备接收到边缘设备发送的映射请求报文时，向发起映射请求的边缘设备发送映射应答报文，所述映射应答报文携带所请求的eid、与所述请求的eid具有映射关系的rloc、及所请求eid接入的边缘设备的主机名。

该步骤中，假定关系映射设备ms/mr配置了代理应答功能，在接收到边缘设备发送的映射请求报文时，直接向发起映射请求的边缘设备发送映射应答报文。对于没有配置代理应答功能的情况，则ms/mr直接向请求端回应映射应答报文。

以下结合图1，以一具体实例详细描述本发明提供的lisp网络中支持边缘设备主机名映射的方法的实现步骤。

以xtrb为例，首先通过lisp-name命令配置xtrb的主机名即hostname，例如：lisp-namextrb的主机名。对于同一个虚拟机vm同时接入多个边缘设备做负载分担的情况，例如vmb同时接入xtrb和xtrc，则可以通过命令lisp-namemapx.x.x.xname配置同一vm的其它etr的主机名，其中x.x.x.x为xtr的地址，name为xtr的主机名。

vmb在接入xtrb后，xtrb向ms/mr发送map-register映射注册报文，此时，如果在边缘设备xtr上通过lisp-name配置了边缘设备的主机名，则xtrb向关系映射设备ms/mr发送的映射注册报文中同时携带vmb的eid、与vmb的eid具有映射关系的rloc地址以及xtrb的主机名hostname。

为实现同时携带边缘设备的主机名及对应的rloc地址的目的，本发明对map-register报文、map-reply报文进行了扩展，并采用复合地址簇的地址结构来同时携带边缘设备的hostname及rloc地址。

图4为本发明一实施例采用的复合地址簇的地址结构示意图。其中地址簇标识afi＝16387来表示当前携带的是一复合地址簇地址，在afi＝16387对应json数据结构中携带的是边缘设备的主机名，在紧跟这的afi＝x对应的optionaladdress里携带是rloc地址。b标志位用来标识携带的是二进制数还是文本。rloc地址的afi，对于ipv4地址来说为1，对应的optionaladdress为4字节的ipv4地址。

图5为本发明一实施例扩展后的映射注册map-register报文的格式，参考rfc6830，增加标识位h，表明注册报文支持携带边缘设备的hostname。其中loc结构部分用于填充rloc地址，loc-afi及locator部分填充如图4的复合地址簇的结构。

ms/mr收到xtrb发送的map-register报文后，解析报文，发现携带h标志，则从loc地址结构中获取边缘设备的主机名及对应的rloc地址，并将eid、rloc及边缘设备的hostname的映射关系存储到映射数据库中。在需要在ms/mr上或通过网管系统显示lisp站点eid注册信息时，可直接从映射数据库中获取eid对应的边缘设备的主机名，从而可以直接显示出对应边缘设备的hostname，方便lisp网络的管理和维护。

若vma首次向vmb发送数据报文，当报文到达xtra时，xtra会向ms/mr发送映射请求map-request报文，请求vmb的eid-rloc映射关系。ms/mr收到map-request请求报文时，有两种选择，一种是配置代理应答情况，一种未配置代理应答的情况。如果配置了代理应答，则ms/mr直接根据映射数据库中vmb的eid、rloc及边缘映射注册信息回应map-reply映射应答报文。如果没有配置代理应答，则ms/mr将此map-request请求报文转发给对应的etr处理，假设在ms/mr对到vmb的流量做负载均衡后，选择走xtrb到vmb的路由，则ms/mr将映射请求报文转发给xtrb，xtrb接收到请求报文后，直接向xtra回应映射应答map-reply报文。

ms/mr直接回应的map-reply应答报文与边缘设备回应的map-reply报文都同时携带vmb的eid、与vmb的eid具有映射关系的rloc地址及vmb所接入的xtrb的主机名hostname。

图6为本发明一实施例扩展后的映射注册map-reply报文的格式，参考rfc6830，增加标识位h，表明注册报文支持携带边缘设备的hostname。其中loc结构部分用于填充rloc地址，loc-afi及locator部分填充如图4的复合地址结构。

在xtra获得vmb的eid、rloc及xtrb的主机名等映射注册信息后，在本地保存上述vmb的映射注册信息，并根据获得的映射注册信息将vma发送的数据报文转发给vmb。

通过上述实施例的描述可知，在关系映射设备ms/mr上，显示站点site信息时，可根据所维护的rloc与边缘设备的hostname映射关系，直接获得rloc对应的边缘设备的hostname，通过网管系统可更加直观的了解lisp网络的组网情况。在入口边缘设备itr上，显示本地缓存的map-cache映射信息时，根据所维护的rloc与边缘设备的hostname映射关系，直接获得与该入口边缘设备具有交互关系的所有出口边缘设备etr的hostname，这样可更加直观的了解数据流量的路径及各虚拟机所接入的边缘设备的情况，提高网络管理效率。

基于本发明提供的方法实施例，本发明的又一实施例提供一种在lisp网络中支持边缘设备主机名映射的装置700，该装置应用于第一边缘设备，所述第一边缘设备的硬件环境通常至少包括有cpu、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括各种转发芯片、i/o接口等硬件。请参考图7，以软件实现为例，本实施例通过该第一边缘设备的cpu将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行，使所述第一边缘设备在内存中形成所述装置700，该装置包括：映射注册模块701、映射响应模块702。在本发明的一种实施方式中：

映射注册模块701，用于向关系映射设备发送携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射注册报文；

映射响应模块702，用于在接收到映射请求报文时，回应同时携带eid、与所述eid具有映射关系的rloc地址及第一边缘设备的主机名的映射应答报文。

进一步地，在第一边缘设备作为映射关系的请求者角色时，该装置700还包括：映射请求模块703，用于向关系映射设备发送映射请求报文，并接收同时携带所请求的eid、与所请求的eid具有映射关系的rloc地址及所请求的eid接入的第二边缘设备的主机名的映射应答报文。

所述映射注册模块701发送的映射注册报文，映射响应模块702发送的映射应答报文以及映射请求模块703接收的映射应答报文中设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位。在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

基于本发明提供的方法实施例，本发明的又一实施例提供一种lisp网络中支持边缘设备主机名映射的装置800，该装置应用于关系映射设备，所述关系映射设备的硬件环境通常至少包括有cpu、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括各种转发芯片、i/o接口等硬件。请参考图8，以软件实现为例，本实施例通过该关系映射设备的cpu将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行，使所述关系映射设备在内存中形成所述装置800，该装置包括：注册处理模块801、映射处理模块802。在本发明的一种实施方式中：

注册处理模块801，用于接收边缘设备发送的携带端点标识eid、与所述eid具有映射关系的路由标识符rloc地址及边缘设备的主机名的映射注册报文，在映射关系数据库中存储所述映射注册报文中的注册信息；

映射处理模块802，用于接收到边缘设备发送的映射请求报文时，向发起映射请求的边缘设备发送映射应答报文，所述映射应答报文携带所请求的eid、与所述请求的eid具有映射关系的rloc、及所请求eid接入的边缘设备的主机名。

进一步地，所述注册处理模块801接收的映射注册报文、映射处理模块802发送的映射应答报文设置有表明该报文是否支持携带边缘设备的主机名的标识位。在所述映射注册报文、映射应答报文支持携带边缘设备的主机名时，所述映射注册报文、映射应答报文中的rloc地址部分采用复合地址簇的地址结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。