一種evi中調整流量負載分擔的方法及網絡交換裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，應用于至少一用戶側設備被多歸屬的配置在有至少兩個邊緣設備的EVI網絡站點，該方法包括：所述邊緣設備中的指定邊緣設備基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量，當邊緣設備間到公網的出口流量達到設定條件時，通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備，以達到流向邊緣設備的流量均衡。本發明還公開了一種調整流量負載分擔的網絡交換裝置，可以根據流量的源IP地址來進行統計來調整流量在邊緣設備上面的分配。
【專利說明】—種EVI中調整流量負載分擔的方法及網絡交換裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種在多歸屬配置的EVI組網中可以調整流量負載的方法及網絡交換裝置。
【背景技術】
[0002]隨著Internet的高速發展，網絡的地域跨度越來越大。為了更好的提供服務，用戶通常會在異地部署數據中心，而這些數據中心之間往往是通過虛擬機進行自由遷移來實現負載分擔和高可靠性的。由于虛擬機遷移過程對用戶透明，不能改變IP地址，所以必須要求異地數據中心之間實現二層網絡互聯。
[0003]EVI (Ethernet Virtual Interconnection,以太網虛擬互聯)是一種以太網互聯的技術，可以在異地部署多個數據中心來實現負載分擔和高可靠性，并通過虛擬機在數據中心之間進行自由遷移。
[0004]EVI解決方案將整體網絡劃分為核心網絡(公網)和站點網絡(私網)兩個部分。站點間建立隧道，通過ISIS協議學習異地站點MAC地址，實現不同站點間的數據轉發，典型的EVI組網如圖1所示，用戶通過用戶側設備(CE)接入并通過對應的邊緣設備(ED)實現與其它站點間用戶的互同。
[0005]EVI解決方案由EVI鄰居發現模塊，隧道模塊，MAC模塊，ISIS模塊共同配合完成。首先通過EVI鄰居發現協議來學習異地站點的邊緣設備信息，在各個站點的邊緣設備之間實現點對點的GRE隧道，通過ISIS協議學習所有站點的MAC信息，然后二層轉發流量通過GRE隧道進行二層轉發，發送到異地站點。
[0006]為了保證與遠端站點數據傳輸的可靠性，并同時實現負載分擔，站點內往往會使用多個ED，在ED上按VLAN來劃分設備承載的流量。使每個VLAN所有的本地流量都從同一個ED進出公網。
[0007]參見圖2，在多歸屬情況下，對于激活VLAN的協商，現有技術中，是EVIISIS通過HELLO報文的交互進行指定邊緣設備(DED)的選舉，由DED來分配各ED的激活VLAN。DED的實現是盡可能把VLAN平均分配給各ED，從而實現流量的負載分擔。DED主要行為是給每個LEV (Local Extended VLANs，擴展VLAN，按用戶配置的需要擴充的VLAN列表，全局保存一份)選擇一個AEF (Appointed Edge Forwarder,指定邊緣轉發器)。
[0008]選擇算法如下:
[0009]1、對于沒有競爭關系的LEV，選擇LEV的通告者為AEF。
[0010]2、對于有競爭關系(可形成等價鏈路)的LEV，選擇算法如下:
[0011]f (VLAN ID) = (VLAN ID) % Number of ED
[0012]從算法可知，對于有競爭關系的LEV的AEF完全是遵循按VLAN數平均分配的原則。
[0013]多歸屬情況下，一旦激活VLAN協商完成，除非EVI組網發生變化，站點內某邊緣設備加入/退出EVI組網，或某邊緣設備上刪除擴展VLAN等動作導致激活VLAN被動的發生變化，否則EVI組網中的ED設備不會主動改變自身的激活VLAN。在實際應用中，不同VLAN承載的業務不同，其上的數據流量也大不相同。在當前的實現中，激活VLAN僅僅是按VLAN數來平均分配的，這極有可能導致多歸屬設備之間的流量不均衡，某個ED設備到對端站點流量過大，帶寬不夠用，而另外的ED設備則有大量帶寬閑置。
[0014]現有的多歸屬之間激活VLAN的協商只能按照配置有競爭關系的擴展VLAN來進行盡可能的平均分配，并沒有考慮到實際應用網絡中的流量情況。
【發明內容】
[0015]本發明提供了一種EVI中調整流量負載分擔的方法及網絡交換裝置，可以根據流量的源IP地址來進行統計，動態的調整流量在邊緣設備上面的分配，從而防止某個邊緣設備的長時間負擔過重，影響實時通信。
[0016]一種以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，應用于至少一用戶側設備被多歸屬的配置在有至少兩個邊緣設備的EVI網絡站點，該方法包括:
[0017]所述邊緣設備中的指定邊緣設備基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量，當邊緣設備間到公網的出口流量達到設定條件時，通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備，以達到流向邊緣設備的流量均衡。
[0018]所述邊緣設備中的指定邊緣設備基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量具體包括:
[0019]記錄到公網的每個源IP的流量并通過查詢本地的ARP表項獲得每個源IP所對應的MAC地址；
[0020]獲取其它邊緣設備記錄的到公網的每個源IP的流量及每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向的邊緣設備。
[0021]所述指定邊緣設備為了獲取其它各邊緣設備的出口流量可以在ISIS Hello報文增加新的CLV (Code-Length-Value)三元組來實現。指定邊緣設備在預定間隔時間內與其他邊緣設備通過Hello報文通信，同時也攜帶了彼此的流量信息。
[0022]所述通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備具體包括:指定邊緣設備調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備，并通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備。
[0023]所述設定條件為同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值。所述指定邊緣設備在同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值時生成流量分配方案，該指定邊緣設備通過攜帶有流量分配方案的報文通知用戶側設備重新分配源IP的出接口所指定的邊緣設備。
[0024]所述指定邊緣設備調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備包括:
[0025]計算當前站點內到公網的出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備到公網的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量；
[0026]從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備。[0027]所述從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備，具體包括:在與出口流量之差到達閾值的兩個邊緣設備相關的源IP的流量、每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向邊緣設備的對應關系中，在源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口指向兩邊緣設備中出口流量超過平均流量的邊緣設備的源IP所對應的MAC地址按流量由大至小選取出第一源MAC地址組，使第一源MAC地址組的總流量與平均流量相當；
[0028]其余部分為第二源MAC地址組，且將該組MAC地址對應的流量的出接口切換至該兩邊緣設備中的另一邊緣設備。
[0029]所述指定邊緣設備向用戶側設備發送攜帶有流量分配方案的報文后，還從用戶側設備處獲取其確認收到流量分配方案的響應報文。
[0030]本發明還提供了一種調整流量負載分擔的網絡交換裝置，應用于至少一用戶側設備被多歸屬的配置在有至少兩個邊緣設備的EVI網絡站點中，所述網絡交換裝置包括:
[0031]流量統計模塊，基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量；
[0032]判斷通知模塊，用于判斷當邊緣設備間到公網的出口流量達到設定條件時，通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備，以達到流向邊緣設備的流量均衡。
[0033]所述流量統計模塊包括:
[0034]記錄模塊，用于記錄到公網的每個源IP的流量并通過查詢本地的ARP表項獲得每個源IP所對應的MAC地址；
[0035]統計模塊，用于獲取其它邊緣設備記錄的到公網的每個源IP的流量及每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向的邊緣設備。
[0036]所述判斷通知模塊中通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備具體包括:
[0037]調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備，并通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備。
[0038]所述設定條件為同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值。所述設定條件為同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值。
[0039]所述判斷通知模塊包括:
[0040]比較模塊，用于判斷在同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差是否達到閾值；
[0041]平均流量計算模塊，用于計算當前站點內到公網的出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備到公網的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量；
[0042]重新分配模塊，用于從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備；
[0043]通知模塊，用于將重新分配模塊中有關源MAC地址的切換方式通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備；
[0044]其中，[0045]所述用于從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備具體包括，在與出口流量之差到達閾值的兩個邊緣設備相關的源IP的流量、每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向邊緣設備的對應關系中，在源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口指向兩邊緣設備中出口流量超過平均流量的邊緣設備的源IP所對應的MAC地址按流量由大至小選取出第一源MAC地址組，使第一源MAC地址組的總流量與平均流量相當；
[0046]其余部分為第二源MAC地址組，且將該組MAC地址對應的流量的出接口切換至該兩邊緣設備中的另一邊緣設備。
[0047]所述判斷通知模塊中還可以包括確認模塊，用于指定邊緣設備向用戶側設備發送攜帶有流量分配方案的報文后，從用戶側設備處獲取其確認收到流量分配方案的響應報文。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1為現有EVI組網的示意圖；
[0049]圖2為EVI組網中多歸屬配置網絡模型示意圖；
[0050]圖3為本申請實施例方法的流程圖；
[0051]圖4為本申請實施例方法的流程圖，實施于用戶側設備；
[0052]圖5為本申請實施例網絡交換裝置的結構框圖，應用于邊緣設備；
[0053]圖6為本申請實施例網絡交換裝置的結構框圖，應用于用戶側設備。
【具體實施方式】
[0054]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明技術方案作進一步說明。
[0055]參見圖2，本申請實施例中以太網虛擬互聯EVI中動態調整流量負載分擔的方法，應用于一個EVI站點中，該站點中二層交換設備CEl和CE2均被雙歸屬的配置在EDl和ED2上，EDl和ED2中一般可以選EVI — ISIS的system — id大的設備EDl為指定邊緣設備，以下簡稱DED。
[0056]參見圖3，本申請實施例中以太網虛擬互聯EVI中動態調整流量負載分擔的方法包括:
[0057]步驟100，DED記錄每個源IP的流量并通過查詢本地的ARP表項獲得并對應記錄每個源IP所對應的MAC地址；
[0058]DED上開啟基于源IP地址的流量統計功能,建立如下所示的流量監控表,記錄每個源IP地址的流量，并通過查詢本地的ARP表項獲得IP地址所對應的MAC地址，參見表I。
[0059]表I
[0060]
【權利要求】
1.一種以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，應用于至少一用戶側設備被多歸屬的配置在有至少兩個邊緣設備的EVI網絡站點，其特征在于，該方法包括: 所述邊緣設備中的指定邊緣設備基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量，當邊緣設備間到公網的出口流量達到設定條件時，通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備，以達到流向邊緣設備的流量均衡。
2.如權利要求1所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述邊緣設備中的指定邊緣設備基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量具體包括: 記錄到公網的每個源IP的流量并通過查詢本地的ARP表項獲得每個源IP所對應的MAC地址； 獲取其它邊緣設備記錄的到公網的每個源IP的流量及每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向的邊緣設備。
3.如權利要求2所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備具體包括: 指定邊緣設備調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備，并通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備。
4.如權利要求3所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述設定條件為同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值。
5.如權利要求4所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述指定邊緣設備調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備包括: 計算當前站點內到公網的出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備到公網的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量； 從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備。
6.如權利要求5所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備，具體包括:在與出口流量之差到達閾值的兩個邊緣設備相關的源IP的流量、每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向邊緣設備的對應關系中，在源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口指向兩邊緣設備中出口流量超過平均流量的邊緣設備的源IP所對應的MAC地址按流量由大至小選取出第一源MAC地址組，使第一源MAC地址組的總流量與平均流量相當； 其余部分為第二源MAC地址組，且將該組MAC地址對應的流量的出接口切換至該兩邊緣設備中的另一邊緣設備。
7.—種調整流量負 載分擔的網絡交換裝置，應用于至少一用戶側設備被多歸屬的配置在有至少兩個邊緣設備的EVI網絡站點中，其特征在于，所述網絡交換裝置包括:流量統計模塊，基于源IP統計自身及其它同站點邊緣設備到公網的出口流量； 判斷通知模塊，用于判斷當邊緣設備間到公網的出口流量達到設定條件時，通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備，以達到流向邊緣設備的流量均衡。
8.如權利要求7所述的調整流量負載分擔的網絡交換裝置，其特征在于，所述流量統計模塊包括: 記錄模塊，用于記錄到公網的每個源IP的流量并通過查詢本地的ARP表項獲得每個源IP所對應的MAC地址； 統計模塊，用于獲取其它邊緣設備記錄的到公網的每個源IP的流量及每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向的邊緣設備。
9.如權利要求8所述的以太網虛擬互聯EVI中調整流量負載分擔的方法，其特征在于，所述判斷通知模塊中通知用戶側設備重新分配流量的出接口所指定的邊緣設備具體包括: 調整各源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口所指定的邊緣設備，并通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備。
10.如權利要求9所述的調整流量負載分擔的網絡交換裝置，其特征在于，所述設定條件為同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差達到閾值。
11.如權利要求10所 述的調整流量負載分擔的網絡交換裝置，其特征在于，所述判斷通知模塊，包括: 比較模塊，用于判斷在同站點內任意兩個邊緣設備到公網的出口流量之差是否達到閾值； 平均流量計算模塊，用于計算當前站點內到公網的出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備到公網的出口流量之和，然后除以2，得到平均流量； 重新分配模塊，用于從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備。 通知模塊，用于將重新分配模塊中有關源MAC地址的切換方式通知給用戶側設備，以用于各用戶側設備調整與源MAC地址對應的流量的出接口指向的邊緣設備。
12.如權利要求11所述的調整流量負載分擔的網絡交換裝置，其特征在于，所述從對應流量出接口指向到公網出口流量超過平均流量的邊緣設備的MAC地址中選取一部分，將該些源MAC地址對應的流量之出接口切換至到公網出口流量之差達到閾值的兩邊緣設備中的另一邊緣設備，具體包括:在與出口流量之差到達閾值的兩個邊緣設備相關的源IP的流量、每個源IP所對應的MAC地址及MAC地址對應流量出接口指向邊緣設備的對應關系中，在源IP所對應的MAC地址對應的流量的出接口指向兩邊緣設備中出口流量超過平均流量的邊緣設備的源IP所對應的MAC地址按流量由大至小選取出第一源MAC地址組，使第一源MAC地址組的總流量與平均流量相當； 其余部分為第二源MAC地址組，且將該組MAC地址對應的流量的出接口切換至該兩邊緣設備中的另一邊緣設備。
【文檔編號】H04L12/803GK103825834SQ201210466380
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優先權日:2012年11月16日
【發明者】王海, 王偉 申請人:杭州華三通信技術有限公司