通信網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋服務(wù)的制作方法
【專利說明】通信網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋服務(wù)
[0001]相關(guān)申請的聲明
[0002]本申請要求于2012年10月19日提交的、名稱為“OVERLAY SERVICES INCOMMUNICAT1N NETWORKS(通信網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋服務(wù))”的美國臨時(shí)申請N0.61/716，284(代理案號CISCP1239+)的優(yōu)先權(quán)。該臨時(shí)申請的內(nèi)容通過引用以其整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開一般地涉及通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地，本公開涉及覆蓋服務(wù)。
【背景技術(shù)】
[0004]包括第2層和第3層覆蓋服務(wù)的覆蓋技術(shù)對于通信網(wǎng)絡(luò)中的很多應(yīng)用來說是需要的。
【附圖說明】
[0005]圖1示出了可以實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)的示例。
[0006]圖2示出了可用于實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示例。
[0007]圖3A示出了被維護(hù)在圖1的網(wǎng)絡(luò)中的邊緣設(shè)備處的覆蓋映射表的示例。
[0008]圖3B示出了被維護(hù)在圖1的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)處的映射表的示例。
[0009]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了用于提供可擴(kuò)展的第2層覆蓋服務(wù)的過程的流程圖。
[0010]圖5根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了供用在第2層和第3層覆蓋服務(wù)中的數(shù)據(jù)平面封裝格式。
[0011]貫穿附圖的幾個(gè)視圖，相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0012]皿
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，方法通常包括:在第一邊緣設(shè)備處從第一主機(jī)接收分組，分組包括與第二邊緣設(shè)備通信的第二主機(jī)的第3層地址；使用第二主機(jī)的第3層地址以從可從核心網(wǎng)訪問的數(shù)據(jù)庫接收第二主機(jī)的第2層地址和位置標(biāo)識符，數(shù)據(jù)庫包括第3層主機(jī)地址到第2層主機(jī)地址和位置標(biāo)識符的映射；以及在第一邊緣設(shè)備處存儲第2層地址到位置標(biāo)識符的映射，用于將分組轉(zhuǎn)發(fā)到第二主機(jī)。在由通過核心網(wǎng)互連的邊緣設(shè)備定義的覆蓋網(wǎng)絡(luò)中第一邊緣設(shè)備與第二邊緣設(shè)備進(jìn)行通信。
[0014]在另一實(shí)施例中，一種裝置通常包括:存儲器，該存儲器用于存儲包括多個(gè)條目的數(shù)據(jù)庫，每個(gè)條目各自包括被映射到第2層地址和位置標(biāo)識符的第3層地址；處理器，該處理器用于接收主機(jī)第3層地址并且針對主機(jī)的第2層地址和位置標(biāo)識符搜索數(shù)據(jù)庫、將第2層地址和位置標(biāo)識符發(fā)送到位于覆蓋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的邊緣設(shè)備，覆蓋網(wǎng)絡(luò)由通過核心網(wǎng)互連的多個(gè)邊緣設(shè)備定義；以及接口，該接口用于與核心網(wǎng)通信。第3層地址被用在控制平面中以搜索數(shù)據(jù)庫，并且第2層地址到所述位置標(biāo)識符的映射被用在數(shù)據(jù)平面中。
[0015]在另一實(shí)施例中，邏輯被編碼在一個(gè)或多個(gè)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上用于執(zhí)行，當(dāng)邏輯被執(zhí)行時(shí)能操作來執(zhí)行以下處理:接收包括第3層報(bào)頭的分組，該第3層報(bào)頭包含針對源端點(diǎn)和目的地端點(diǎn)的信息；在邊緣設(shè)備處插入覆蓋字段和第3層外部報(bào)頭；以及在由通過核心網(wǎng)互連的多個(gè)邊緣設(shè)備定義的第3層覆蓋上從邊緣設(shè)備發(fā)送分組。從邊緣設(shè)備被發(fā)送的分組包括第2層內(nèi)部報(bào)頭。
[0016]示例實(shí)施例
[0017]呈現(xiàn)下面的描述以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠做出和使用這些實(shí)施例。具體實(shí)施例和應(yīng)用的描述僅作為示例被提供，并且各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。在不脫離實(shí)施例的范圍的情況下，本文描述的一般原則可以被應(yīng)用到其它應(yīng)用中。因此，實(shí)施例不限于示出的那些，而是被賦予與本文描述的原則和特征相一致的最寬的范圍。為了清楚的目的，未詳細(xì)描述關(guān)于與實(shí)施例相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中已知的技術(shù)材料的細(xì)節(jié)。_8]覆蓋網(wǎng)絡(luò)
[0019]覆蓋傳輸虛擬化(OTV)是用于提供覆蓋服務(wù)的方法的示例。OTV可以被用于例如在第2層(L2)或第3層(L3)基礎(chǔ)設(shè)施上支持第2層(L2)和第3層(L3)虛擬專用網(wǎng)(VPN)。OTV在位于網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)處的邊緣設(shè)備處操作以創(chuàng)建覆蓋網(wǎng)絡(luò)。在很多應(yīng)用中都需要第2層以太網(wǎng)覆蓋服務(wù)。在第2層處使用的MAC(介質(zhì)訪問控制)地址族是不能被概述的平面地址空間。MAC地址空間中的聚集性的缺乏是提供可擴(kuò)展的L2覆蓋服務(wù)中的持續(xù)的挑戰(zhàn)。第一實(shí)施例(在下面被稱為可擴(kuò)展的第2層覆蓋服務(wù))給L2覆蓋解決方案帶來了地址空間聚集性的規(guī)模效益。
[0020]第一實(shí)施例提高了第2層覆蓋的控制平面可擴(kuò)展性。該實(shí)施例可以被用在第3層控制平面中以提供可擴(kuò)展的第2層覆蓋服務(wù)。如下所述，數(shù)據(jù)庫被使用來掌握主機(jī)的L2和L3地址。L3信息被用于給出數(shù)據(jù)庫聚集性和等級并且作為查找密匙以查找L2地址的映射。實(shí)施例提高了不能實(shí)現(xiàn)L3查找的硬件上的L2覆蓋實(shí)施方式，以提供完全的L2覆蓋。這給L2覆蓋帶來了一些L3覆蓋的規(guī)模效益。與本地處理MAC地址族的方法相對比，控制平面的可擴(kuò)展性的改善是重要的。
[0021]覆蓋技術(shù)上的焦點(diǎn)主要在L2覆蓋上，但針對L3覆蓋也有需求。由于覆蓋景觀演變并且工業(yè)包含覆蓋模型，針對L3覆蓋數(shù)據(jù)平面可以有硬件支持間隙。第二實(shí)施例(在下面被稱為L2和L3覆蓋中的數(shù)據(jù)平面封裝的聯(lián)合)允許使用L2覆蓋數(shù)據(jù)平面格式來實(shí)施L3覆蓋。
[0022]第二實(shí)施例提供可以被用于遞送L2和L3覆蓋服務(wù)的數(shù)據(jù)平面封裝。對于L3覆蓋情況來說，用于L2內(nèi)部報(bào)頭的字段被保留，但是在轉(zhuǎn)發(fā)過程中被忽略。這允許使用常用的硬件和標(biāo)準(zhǔn)封裝來遞送L2和L3覆蓋服務(wù)。
[0023]現(xiàn)在參照附圖，并且首先參照圖1，圖1示出了網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示例，在該網(wǎng)絡(luò)中可以實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施例。為了簡化，僅示出了少量的節(jié)點(diǎn)。在圖1中所示出的示例中，兩個(gè)服務(wù)器(主機(jī)、端點(diǎn)、物理機(jī))10A、10B經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16A和16B以及傳輸網(wǎng)(核心網(wǎng)、主干)14通信。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16A、16B可以屬于虛擬專用網(wǎng)(VPN)，虛擬專用網(wǎng)(VPN)可以包括任意數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)16A、16B可以被配置用作數(shù)據(jù)中心或任何其它類型的網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)14可以是例如，L3 IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)核心、L2城域以太網(wǎng)核心、MPLS核心或任何其它類型的網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)14也可以被稱為底層網(wǎng)絡(luò)。
[0024]在圖1所示出的示例中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16A、16B分別包括邊緣設(shè)備18A、18B。在一個(gè)實(shí)施例中，邊緣設(shè)備18A、18B被配置為運(yùn)行OTV，OTV定義被耦合到每個(gè)邊緣設(shè)備的覆蓋網(wǎng)絡(luò)15。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16A、16B經(jīng)由邊緣設(shè)備18A、18B被連接在一起，邊緣設(shè)備18A、18B在覆蓋網(wǎng)絡(luò)15中操作并且在各站點(diǎn)之間提供L2和L3連接。OTV可以被用于例如將MAC地址目的地映射到通過傳輸網(wǎng)14可達(dá)的IP下一跳。目的地為特定MAC地址的流量被封裝在IP中并且通過IP網(wǎng)絡(luò)被運(yùn)載到它的MAC地址路由下一跳。覆蓋映射被維持在下面關(guān)于圖3A描述的覆蓋映射表30中。OTV獨(dú)立于核心網(wǎng)14中采用的技術(shù)。
[0025]OTV網(wǎng)絡(luò)中的邊緣設(shè)備18A、18B在面向站點(diǎn)的接口(內(nèi)部接口 26)上執(zhí)行L2學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)并且在面向傳輸?shù)慕涌?覆蓋接口 28)上執(zhí)行基于IP的虛擬化。邊緣設(shè)備的雙重功能提供了將L2網(wǎng)絡(luò)、L3網(wǎng)絡(luò)或混合(L2和L3)網(wǎng)絡(luò)連接在一起的能力。邊緣設(shè)備18A、18B被配置為執(zhí)行如下所進(jìn)一步描述的封裝和解封裝。在一個(gè)示例中，OTV如2012年4月24日授權(quán)的、美國專利N0.8，166，205中所描述的一樣進(jìn)行操作，該美國專利通過引用以其整體合并于此。
[0026]每個(gè)網(wǎng)絡(luò)14、16A、16B可以包括任意數(shù)量的邊緣設(shè)備或中間(核心)節(jié)點(diǎn)(例如，路由器、交換機(jī)、訪問層設(shè)備、聚集層設(shè)備或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)，其促進(jìn)了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳遞。另外，每個(gè)邊緣設(shè)備18A、18B可以在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16A、16B處與任意數(shù)量的主機(jī)進(jìn)行通信并且可以在不只一個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)15中進(jìn)行操作。
[0027]邊緣設(shè)備18A、18B可以是交換機(jī)、路由器或被配置為執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)功能的任何其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，L2、L3或L2/L3設(shè)備)。邊緣設(shè)備例如可以是NEXUS系列交換機(jī)，NEXUS系列交換機(jī)可從加利福尼亞圣何塞的思科系統(tǒng)公司獲得。應(yīng)該理解的是這僅是可以被用于實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一個(gè)示例。例如，邊緣設(shè)備還可以是位于主機(jī)處的軟交換機(jī)，而不是物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在一個(gè)示例中，邊緣設(shè)備可以被實(shí)現(xiàn)為主機(jī)管理程序中的軟交換機(jī)。
[0028]服務(wù)器10AU0B例如可以是刀片式服務(wù)器、機(jī)架式服務(wù)器或任何其它類