在大規模數據中心環境中用機會第3層轉發確保任意到任意可達性的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及在網絡環境中優化服務器之間的數據通信。
【背景技術】
[0002]在數據中心環境中，機架單元可以覆蓋很多托管物理主機設備和虛擬主機設備的服務器設備。這些服務器被連接到機架頂(ToR)交換機設備，機架頂交換機設備反過來經由脊柱結構被連接到其它ToR交換機。不同機架單元中的主機設備之間的數據通信的分組可以經由脊柱結構在相應的ToR交換機設備之間被路由。在這些數據中心環境中，期望的是對于任何主機設備都能夠與數據中心中的任何其它主機設備進行通信，而不管主機設備是否位于不同的機架單元內。這樣的通信被稱為任意到任意(any to any)通信。ToR交換機可以被提供以沿主機設備之間的路由路徑在網絡中發送數據分組。
【附圖說明】
[0003]圖1示出了包括多個機架單元的示例網絡拓撲結構，每個機架單元覆蓋一個或多個主機設備和在網絡中最優地路由分組的交換機設備。
[0004]圖2示出了交換機設備的示例框圖，交換機設備被配置為更新交換機設備的路由表數據庫以在網絡中最優地路由分組。
[0005]圖3示出了包括與網絡中的主機設備相關聯的地址信息的示例路由表。
[0006]圖4示出了描繪了由交換機設備執行的更新路由表并且在網絡中最優地路由分組的操作的示例流程圖。
【具體實施方式】
[0007]盤述
[0008]提供了用于更新交換機設備的路由表以使得網絡內的最優分組傳送成為可能的技術。這些技術可以被體現為方法、裝置和執行該方法的計算機可讀存儲介質中的指令。在網絡中的第一機架單元的第一交換機設備處，關于與網絡中的所有主機設備相關聯的一個或多個地址的信息被接收。地址被存儲在第一交換機設備處的緩存中。來自被分配到第一子網并且被容宿在第一機架單元中的第一主機設備的分組被接收。該分組目的地為被分配到第二子網并且被容宿在網絡中的第二機架單元中的第二主機設備。分組的副本被存儲在緩存中。緩存隨后被評估以確定第二主機設備的地址，并且與第二主機設備的地址有關的信息被寫入第一交換機設備的存儲器組件中。
[0009]示例實施例
[0010]本文描述的技術涉及在網絡中優化數據通信。示例系統/拓撲結構100被示出在圖1中。拓撲結構100(在下文中稱為“網絡拓撲結構”或“網絡”)具有多個機架單元(或“機架”)。機架單元以標號102(1)-102(3)被示出。機架單元102(1)在下文中可以被稱為“機架單元1”，機架單元102(2)在下文中可以被稱為“機架單元2”，以此類推。
[0011]每個機架單元102(1)-102(3)被配置為托管一個或多個物理服務器單元(在下文中稱為“服務器”)。服務器以標號104(1)-104(3)被示出。服務器104(1)在下文中可以被稱為“服務器1”，服務器104(2)在下文中可以被稱為“服務器2”，以此類推。服務器104(1)-104(3)可以被布置在一個或多個局域網(LAN)中。例如，所有服務器104 (I)-104 (3)(或服務器的子集)可以被布置在相同的LAN中，或服務器104 (I)-104 (3)可以各自被布置在不同的LAN中。
[0012]每個機架單元還具有交換機設備(“交換機”、“機架頂交換機”或“ToR交換機”)，交換機設備以標號106⑴-106⑶被示出。交換機106(1)-106⑶被連接到中心交換機設備，中七、父換機設備以標號107被不出。例如，中;1_1、父換機設備107可以是被布置在“脊柱(spine)”網絡配置中的結構交換機設備，而交換機106(1)-106(3)可以被布置在關于中心交換機設備107的“葉”網絡配置中。交換機106(1)在下文中可以被稱為“葉I”/ “ToR交換機1”，交換機106 (2)在下文中可以被稱為“葉2”/ “ToR交換機2”，以此類推。中心交換機設備107在下文中可以被稱為“結構脊柱交換機”。交換機106 (I)-106 (3)被配置為將來自機架單元內的相應的服務器104(1)-104(3)的通信(例如，分組)轉發到適當的目的地設備，并且還被配置為經由結構脊柱交換機107與駐留在其它機架單元內的其它交換機進行通信。例如，ToR交換機I轉發來自和去往機架單元I中的服務器I的通信，ToR交換機2轉發來自和去往機架單元2中的服務器的通信，以此類推。在一個示例中，結構脊柱交換機107可以是被配置為使用已知的結構路徑或多鏈路傳輸互連(TRILL)技術來發送和接收通信的“瘦”交換機設備。
[0013]服務器104⑴-104⑶是被配置為在網絡100中互相交換數據通信的物理服務器。每個服務器104(1)-104(3)可以被配置為管理或托管多個設備。這些設備被稱為主機設備并且以標號108(1)-108(3)被示出。主機設備108(1)在下文中可以被稱為“主機1”，主機設備108(2)在下文中可以被稱為“主機2”等。主機設備108(1)-108(3)例如可以是被配置為在網絡100內互相通信的物理網絡設備或虛擬網絡設備。為了簡單起見，主機設備108(1)-108(3)在下文中被描述為虛擬設備或虛擬機，但應該理解的是本文描述的通信技術對物理主機設備也是適用的。
[0014]服務器104 (I)-104 (3)在硬件或軟件組件上托管主機設備108 (I)-108 (3)中的相應的-個主機設備。例如，一些主機設備108(l)-108(n)可以被分配到不同VLAN中的不同子網。在一個示例中，如圖1中所示，主機I (具有互聯網協議(IP)地址1.1.1.2)由機架單元I中的服務器I托管并且被分配到VLAN 100中的子網1.1.1.1/24。主機2 (具有IP地址2.2.2.2)由機架單元2中的服務器2托管并且被分配到VLAN 200中的子網2.2.2.1/24。主機3和主機N由機架單元3中的服務器3托管并且被分配到VLAN 200。主機3 (具有IP地址2.2.2.3)屬于VLAN 200的子網2.2.2.1/23，并且主機N(具有IP地址2.2.2.N)屬于VLAN 200中的子網2.2.2.1/24。因此，主機2、主機3和主機N各自被分配到相同的VLAN200，而主機I被分配到不同的VLAN 100。
[0015]ToR交換機l、ToR交換機2和ToR交換機3可以是由開發系統互連(OSI)模型定義的第2層網絡交換機設備。由于第2層交換機設備、ToR交換機1、ToR交換機2和ToR交換機3被配置為使用與互相通信的網絡設備(例如，服務器104(1)-104(3)和/或主機設備108 (I)-108 (η))相關聯的介質訪問控制(MAC)/IP地址信息。交換機106 (I)-106 (η)可以利用與主機設備108(1)-108 (η)相關聯的地址信息來在網絡100中最優地路由主機設備之間的通信。例如，交換機106(1)-106 (η)被配置為具有分組轉發處理邏輯110以更新相應的路由表并且在網絡100中最優地指導通信。這些技術在本文被詳細描述。
[0016]應該理解的是圖1可以包括任意數量的機架單元、服務器、主機設備、ToR交換機和結構脊柱交換機。例如每個機架單元可以具有任意數量的被配置為托管任意數量的主機設備的服務器。為了簡單起見，圖1中所示出的拓撲結構連同本文描述的最優地路由技術被描述。
[0017]現在參照圖2，圖2示出了 ToR交換機設備的示例框圖。為了簡單起見，圖2中的ToR交換機設備以標號106被示出，但是應該理解的是ToR交換機設備106可以是網絡100中的任意ToR交換機設備。ToR交換機設備106包括多個網絡端口 202、交換機專用集成電路(ASIC)單元204、處理器206和存儲器208以及其它組件。端口 202被配置為從網絡100中的設備接收通信(例如，分組)并且將通信發送到網絡100中的設備。例如，