網(wǎng)絡(luò)虛擬化的制作方法
【專利摘要】本公開的實(shí)施例可包括方法、系統(tǒng)以及具有可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種示例的方法可包括：由具有物理資源和/或虛擬資源的數(shù)據(jù)中心提供多個(gè)虛擬租戶數(shù)據(jù)中心（tDatacenter），每個(gè)tDatacenter與其他tDatacenter隔離。租戶虛擬局域網(wǎng)（T-VLAN）關(guān)聯(lián)到所述多個(gè)tDatacenter中的每個(gè)，且端到端不變網(wǎng)絡(luò)虛擬局域網(wǎng)（VLAN）身份（VID）標(biāo)簽（T-VID）的值關(guān)聯(lián)到特定的T-VLAN。在邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界將與所述特定的T-VLAN關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包修改為包括所述T-VID。所述T-VID配置為具有超過4096個(gè)的可能值。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)虛擬化
【背景技術(shù)】
[0001]隨著計(jì)算系統(tǒng)尺寸的減小，客戶機(jī)-服務(wù)器計(jì)算設(shè)置的出現(xiàn)，以及更便宜的網(wǎng)絡(luò)的可用性，數(shù)據(jù)中心不再需要位于集中的位置和/或安置在特定的數(shù)據(jù)中心內(nèi)。與互聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施可用于提供網(wǎng)絡(luò)資源的某些部分，例如，分布式資源之間的通信。
[0002]云計(jì)算可提供經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng))的對計(jì)算系統(tǒng)資源的按需訪問，和/或提供軟件作為服務(wù)。在之前的計(jì)算配置中，專用的數(shù)據(jù)中心資源可能已經(jīng)僅分配給了單個(gè)租戶(tenant)，專用的數(shù)據(jù)中心資源包括服務(wù)器和存儲資源。數(shù)據(jù)和軟件可能已經(jīng)包含在專用的數(shù)據(jù)中心資源上。隨著云計(jì)算的出現(xiàn)，像數(shù)據(jù)中心這樣的可包括服務(wù)器、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源和/或軟件的計(jì)算系統(tǒng)可根據(jù)需要提供給多個(gè)租戶(例如，數(shù)據(jù)中心作為服務(wù)(datacenter-as-a-service))。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]圖1示出了根據(jù)本公開的一種示例的數(shù)據(jù)中心。
[0004]圖2示出了根據(jù)本公開的具有支持將數(shù)據(jù)中心虛擬化到許多獨(dú)立的tDatacenter的架構(gòu)的一種示例的網(wǎng)絡(luò)。
[0005]圖3示出了與根據(jù)本公開的多租戶數(shù)據(jù)中心計(jì)算系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的示例的幀定義。
[0006]圖4不出了根據(jù)本公開的T-VLAN的骨干邊緣橋。
[0007]圖5不出了根據(jù)本公開的vSwitch的骨干邊緣橋。
[0008]圖6不出了根據(jù)本公開的pSwitch的骨干邊緣橋。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本公開的實(shí)施例可包括方法、系統(tǒng)及具有可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化的示例的方法可包括由具有物理資源和/或虛擬資源的數(shù)據(jù)中心提供多個(gè)虛擬租戶數(shù)據(jù)中心(tDatacenter),每個(gè)tDatacenter與其他tDatacenter隔離。租戶虛擬局域網(wǎng)(T-VLAN)與多個(gè)tDatacenter的每個(gè)關(guān)聯(lián)，且端到端不變網(wǎng)絡(luò)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)身份(VID)標(biāo)簽(T-VID)的值與特定的T-VLAN關(guān)聯(lián)。在邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界將與特定的T-VLAN關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包修改為包括T-VID。T-VID配置為具有超過4096個(gè)可能值。
[0010]本文所使用的物理數(shù)據(jù)中心(pDatacenter)是用于數(shù)據(jù)(例如，信息)的存儲、管理以及通信的物理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)。pDatacenter可包括像服務(wù)器這樣的物理資源、網(wǎng)絡(luò)資源(例如，骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造、通信連接、802.1Q兼容的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，等等)、存儲資源(例如，內(nèi)存)、第四層至第七層(L4-L7)物理設(shè)備，該第四層至第七層(L4-L7)物理設(shè)備提供例如應(yīng)用遞送控制器、負(fù)載均衡、入侵防護(hù)和/或其他能力，和/或硬件組件。pDatacenter可位于集中安裝中，或具有地理上分散的組件。
[0011]本文所使用的數(shù)據(jù)中心指物理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)(B卩，pDatacenter)，但還可包括像虛擬服務(wù)器(vServer或虛擬機(jī)(VM))、虛擬存儲、虛擬網(wǎng)絡(luò)、軟件操作系統(tǒng)(OS)、第四層至第七層(L4-L7)虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、和/或帶有應(yīng)用(例如，軟件)這樣的虛擬資源。用前面帶有“V”的資源表示的虛擬資源指在軟件中建立的資源。
[0012]本文所使用的術(shù)語“數(shù)據(jù)中心(datacenter)”區(qū)別于數(shù)據(jù)中心(data center)(注意:兩個(gè)詞)，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心(data center)指計(jì)算系統(tǒng)可位于其內(nèi)的區(qū)域(例如，房間、建筑物、校園)。因此，數(shù)據(jù)中心(datacenter)可位于數(shù)據(jù)中心(data center)中。
[0013]本文所使用的術(shù)語“tDatacenter”指租戶數(shù)據(jù)中心。也即，可將數(shù)據(jù)中心虛擬化為多個(gè)tDatacenter。tDatacenter可具有分配到特定的tDatacenter并因此專用于特定的用戶(例如，tDatacenter的租戶)的(例如，數(shù)據(jù)中心的)物理資源和虛擬資源。由于分配到一個(gè)tDatacenter的資源(例如,服務(wù)器、存儲資源,等等)、數(shù)據(jù)以及軟件對其他tDatacenter不可用，一個(gè)tDatacenter可與數(shù)據(jù)中心的其他tDatacenter隔離。也即，tDatacenter不知道與其他tDatacenter關(guān)聯(lián)的資源、數(shù)據(jù)和/或軟件，且該tDatacenter的用戶不能訪問與其他tDatacenter關(guān)聯(lián)的資源、數(shù)據(jù)和/或軟件。
[0014]超過一個(gè)的tDatacenter可使用與另一個(gè)tDatacenter共享的資源。然而,各自的tDatacenter將不知道該資源正被共享。例如，物理服務(wù)器可具有在其上實(shí)現(xiàn)的多個(gè)虛擬機(jī)(VM)，該多個(gè)VM中的一些與一個(gè)tDatacenter關(guān)聯(lián)，且該多個(gè)VM中的其他VM與一個(gè)或多個(gè)其他tDatacenter關(guān)聯(lián)。因此,每個(gè)tDatacenter可知道物理服務(wù)器以及與一個(gè)特定的tDatacenter關(guān)聯(lián)的VM的存在,但不知道與其他tDatacenter關(guān)聯(lián)的那些VM,或甚至不知道物理服務(wù)器必然由一個(gè)或多個(gè)其他tDatacenter共享的事實(shí)。
[0015]美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE) 802.1Q局限于小于4096個(gè)的客戶虛擬局域網(wǎng)(C-VLAN)，這主要是由于唯一的尋址約束，該唯一的尋址約束會(huì)阻礙支持大量(B卩，超過4096)tDatacenter需要的VLAN的數(shù)量的可擴(kuò)展性(假設(shè)每個(gè)tDatacenter至少一個(gè)VLAN,且為了隔離的原因，給定的VLAN僅分配給一個(gè)tDatacenter)。IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)還定義了4096個(gè)堆疊VLAN (S-VLAN)0使用IEEE802.1ad (常稱為“QinQ”)協(xié)議的S-VLAN可確定大約一千六百萬個(gè)分離的VLAN。但是，在許多數(shù)據(jù)中心使用模型中，S-VLAN在邊緣消耗，以提供多信道支持。此外，S-VLAN不提供MAC虛擬化，以支持?jǐn)U展大量的VM。
[0016]IEEE802.1Qah運(yùn)營商骨干橋接(PBB)標(biāo)準(zhǔn)提供用于用戶以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)腗AC-1n-MAC封裝，其可應(yīng)用于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)中心骨干第二層(L2)構(gòu)造(DBLF)的數(shù)據(jù)中心，該DBLF具有配置作為數(shù)據(jù)中心的邊緣區(qū)域中的VLAN的用戶網(wǎng)絡(luò)。然而，IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)VLAN需要將邊緣中的VLAN的12位VLAN身份(VID)標(biāo)簽轉(zhuǎn)換為PBB幀中的24位服務(wù)標(biāo)識符(例如，骨干服務(wù)實(shí)例標(biāo)識(Ι-SID))。轉(zhuǎn)換的需要不提供與特定的VLAN對應(yīng)的端到端唯一不變標(biāo)簽。此外，根據(jù)VLAN的特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可用于一些數(shù)據(jù)中心配置的可用端到端VLAN總數(shù)可仍只有4096。非以太網(wǎng)本地解決方案(例如，虛擬專用LAN服務(wù)(VPLS)、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS))缺少在數(shù)據(jù)中心中采用的支持，在該數(shù)據(jù)中心中，以太網(wǎng)是主導(dǎo)技術(shù)。
[0017]因此，根據(jù)之前的方法，數(shù)據(jù)中心可虛擬化為例如4096個(gè)tDatacenter，每個(gè)tDatacenter具有VLAN并使用不變標(biāo)簽，數(shù)據(jù)中心的物理資源和虛擬資源可指定到每個(gè)tDatacenter,并根據(jù)需要(例如,數(shù)據(jù)中心作為服務(wù))分配到一個(gè)tDatacenter。在商業(yè)云計(jì)算環(huán)境中，4096個(gè)可能的tDatacenter會(huì)大大地限制可使用該云以獲得數(shù)據(jù)中心作為服務(wù)的租戶的數(shù)量。根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，提供將數(shù)據(jù)中心虛擬化為超過4096個(gè)tDatacenter的方法和裝置。[0018]一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)可在數(shù)據(jù)中心上實(shí)現(xiàn)，例如物理局域網(wǎng)(PLAN)和/或虛擬局域網(wǎng)(VLAN)0與特定的tDatacenter關(guān)聯(lián)的特定類型的VLAN在本文稱為T-VLAN。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)傳遞的數(shù)據(jù)包可包括端到端可變VID，該端到端可變VID確定該數(shù)據(jù)包為與特定的VLAN關(guān)聯(lián)。更具體地，租戶VID (T-VID)可為端到端可變VID，該端到端可變VID確定數(shù)據(jù)包為與特定的T-VLAN關(guān)聯(lián)。
[0019]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)中心可虛擬化為超過4096個(gè)tDatacenter并通過使用比傳統(tǒng)的VID更大的T-VID供應(yīng)T-VLAN來提供網(wǎng)絡(luò)隔離。根據(jù)各種實(shí)施例，可使用具有超過12位的比特位的T-VID，其在數(shù)據(jù)中心上能夠支持超過4096個(gè)T-VLAN實(shí)例。例如，24位的T-VID能夠支持超過一千六百萬個(gè)的T-VLAN。根據(jù)一些實(shí)施例，至少一個(gè)T-VLAN可指定給每個(gè)tDatacenter。因此,使用24位的T-VID虛擬化T-VLAN并給每個(gè)tDatacenter指定一個(gè)T-VLAN,可在數(shù)據(jù)中心上實(shí)現(xiàn)超過一千六百萬個(gè)的tDatacenter。然而，本公開的實(shí)施例不局限于將單個(gè)T-VLAN指定給tDatacenter。也即，根據(jù)本公開的實(shí)施例，為了給定的tDatacenter內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連通性并仍然使每個(gè)數(shù)據(jù)中心超過4096個(gè)的tDatacenter能夠虛擬化，可將一個(gè)或多個(gè)T-VLAN分配給每個(gè)tDatacenter。
[0020]圖1示出了根據(jù)本公開的一種示例的數(shù)據(jù)中心。本公開的實(shí)施例不局限于圖1中所示的大大簡化的特定的數(shù)據(jù)中心100設(shè)置和/或組件配置。數(shù)據(jù)中心100可包括與圖1中所示的那些不同的數(shù)量和類型的資源(例如，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源)。例如，數(shù)據(jù)中心100可包括其他和/或不同的計(jì)算設(shè)備。數(shù)據(jù)中心100可為可包括客戶機(jī)計(jì)算設(shè)備的更大的計(jì)算系統(tǒng)的一部分、和/或與網(wǎng)絡(luò)104 (例如，互聯(lián)網(wǎng))通信地耦合的數(shù)據(jù)中心的其他部分。
[0021]圖1示出了一種以太網(wǎng)架構(gòu)，該以太網(wǎng)架構(gòu)使得數(shù)據(jù)中心100進(jìn)一步虛擬化為大量的tDatacenter成為可能。tDatacenter可為租戶上下文虛擬化數(shù)據(jù)中心。如上面所討論的，tDatacenter作為與其他數(shù)據(jù)中心隔離的分離的數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)給用戶。來自常見的底層數(shù)據(jù)中心的物理服務(wù)器(PServer)和/或基于軟件的虛擬服務(wù)器(vServer)、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源可指定給可能成千上萬(或更多)的tDatacenter。例如，持續(xù)使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1Q數(shù)據(jù)中心骨干構(gòu)造，pServer和vServer的數(shù)量可超過好幾萬，且虛擬機(jī)(VM)的量可超過幾十萬。
[0022]為了簡化，圖1中示出的數(shù)據(jù)中心100顯示了服務(wù)器(例如，pServerll2)以及網(wǎng)絡(luò)資源(例如，骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造102、邊緣路由器106、上行鏈路108、邊緣物理交換機(jī)110)，且未顯示存儲資源。存儲資源可通信地耦合至一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器。存儲資源可包括物理驅(qū)動(dòng)器(例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)硬盤)或其他物理非易失性存儲設(shè)備。物理存儲資源可相當(dāng)于與其他物理資源和虛擬資源關(guān)聯(lián)的虛擬存儲器分配。
[0023]如圖1中所示，數(shù)據(jù)中心100可包括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)邊緣路由器106和上行鏈路108通信地耦合至網(wǎng)絡(luò)104的骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造102。多個(gè)pServer 112可通過多個(gè)邊緣物理交換機(jī)(pSwitch) 110通信地耦合至骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造102。pServer 112可包括物理網(wǎng)絡(luò)接口控制器(PNIC) 114?？稍趐Serverll2上實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)VM118，VM118通過虛擬交換機(jī)(vSwitch) 116奉禹合至pNIC114。VMl 18可配置和/或運(yùn)行為vServer。
[0024]數(shù)據(jù)中心100可包括比圖1中所示的更多或較少的邊緣路由器106、上行鏈路108、邊緣 pSwitchllO、pServerll2> pNIC114、VMl 18 和 / 或 vSwitchll6。此外，數(shù)據(jù)中心100內(nèi)組件的設(shè)置和/或配置可與圖1中所示的不同，且數(shù)據(jù)中心100可進(jìn)一步包括任意兼容的設(shè)置中的存儲資源(未示出)。
[0025]在一個(gè)示例的實(shí)現(xiàn)中，pServer 112端節(jié)點(diǎn)可為機(jī)架中的刀片服務(wù)器(“刀片”)，例如惠普刀片系統(tǒng)底盤。以太網(wǎng)端節(jié)點(diǎn)可為其他端節(jié)點(diǎn)實(shí)體中的pNIC114或虛擬網(wǎng)絡(luò)接口控制器(vNIC)。邊緣pSwitchllO還可位于機(jī)架中(例如，在交換機(jī)模塊中或機(jī)架的頂部)。
[0026]根據(jù)一個(gè)示例的實(shí)現(xiàn)，骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造102可為低延時(shí)、高橫截面帶寬以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造102可使用多徑和/或哈希路由機(jī)制。由于圖1是數(shù)據(jù)中心100的簡化的表現(xiàn)，已省略了一些細(xì)節(jié)，例如，那些為了高可用性可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心構(gòu)造102的雙冗余的組件。根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)示例，數(shù)據(jù)中心100可包括幾千個(gè)邊緣pSwitchllO、好幾萬個(gè)pServer 112和/或幾十萬個(gè)VMl 18,或更多。
[0027]租戶上下文(關(guān)于圖2進(jìn)一步討論的應(yīng)用)可直接在pSerVerll2上執(zhí)行，或可在VMl 18上執(zhí)行，該VMl 18托管在pServerll2上執(zhí)行的超級監(jiān)視者(hypervisor)上。也稱為虛擬機(jī)管理器的超級監(jiān)視者為在服務(wù)器上執(zhí)行以提供同時(shí)執(zhí)行多個(gè)操作系統(tǒng)(OS)的平臺，并由此支持主機(jī)pServer上的多個(gè)VM的虛擬化技術(shù)。vSwitchll6可在超級監(jiān)視器中或PNIC114內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
[0028]上行鏈路108為網(wǎng)絡(luò)用具，該網(wǎng)絡(luò)用具可包括與和網(wǎng)絡(luò)104通信相關(guān)的OSI第四層至第七層(L4-L7)數(shù)據(jù)中心服務(wù)，包括安全服務(wù)，例如防火墻以及入侵防御系統(tǒng)(IPS)、負(fù)載均衡、和/或應(yīng)用交付控制器(ADC)服務(wù)。L4-L7層分別指傳輸層、會(huì)話層、表示層以及應(yīng)用層。上行鏈路108通過關(guān)聯(lián)的邊緣路由器106連接至一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)104(為了簡化，圖1中僅示出一個(gè)網(wǎng)絡(luò))。具有L4-L7層服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)用具還可提供作為獨(dú)立于上行鏈路108的數(shù)據(jù)中心資源。
[0029]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)示例，提供具有多租戶架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心，使得可有效地且安全地共享數(shù)據(jù)中心的物理資源和虛擬資源。如本文所用的租戶指被允許共享數(shù)據(jù)中心的物理資源和虛擬資源的用戶。但是，由本公開描述的架構(gòu)和技術(shù)與對應(yīng)于個(gè)人租戶的數(shù)據(jù)中心的資源的物理隔離不同。本公開的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)不互相排斥，并因此能夠補(bǔ)充物
理隔離方法。
[0030]數(shù)據(jù)中心100的物理組件和虛擬組件可用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)租戶網(wǎng)絡(luò)(tNetwork),例如第一 tNetworkll7 和第二 tNetworkll9。如圖1 中所不的，可使用 VMl 18的一部分實(shí)現(xiàn)第一 tNetworkll7,且可使用VM118的另一部分實(shí)現(xiàn)第二 tNetworkll9。更具體地，在一些示例中，可使用來自特定的pServerll2的VM118的一部分實(shí)現(xiàn)第一 tNetworkll7,且可使用來自同樣的pServerll2的VMl 18的另一部分實(shí)現(xiàn)第二tNetworkll9。還可使用如圖1中所示的包括其全部VM118的整個(gè)特定的pServerll2實(shí)現(xiàn)tNetwork。例如，第一 117和第二 119租戶網(wǎng)絡(luò)可對應(yīng)于同樣的或不同的數(shù)據(jù)中心100租戶。本公開的實(shí)施例不局限于任意特定的tNetwork配置。如關(guān)于圖2進(jìn)一步討論的，tDatacenter可具有一個(gè)或多個(gè)tNetwork。
[0031]圖2示出了根據(jù)本公開的具有一種支持將數(shù)據(jù)中心虛擬化為許多獨(dú)立的tDatacenter的架構(gòu)的示例網(wǎng)絡(luò)。為了支持多租戶架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心可虛擬化為多個(gè)tDatacenter,該多個(gè)tDatacenter可包括pServer、vServer、以及對應(yīng)的存儲器和網(wǎng)絡(luò)資源。作為一種虛擬產(chǎn)物，tDatacenter可用于提供“數(shù)據(jù)中心作為服務(wù)”，例如，作為云計(jì)算服務(wù)。
[0032]租戶上下文是租戶擁有的在數(shù)據(jù)中心上執(zhí)行的一種應(yīng)用或一組應(yīng)用。根據(jù)本公開的各種示例，tDatacenter可相當(dāng)于特定的租戶上下文。每個(gè)租戶上下文“看到”與個(gè)別的租戶上下文關(guān)聯(lián)的tDatacenter,而不能“看到”與其他租戶上下文關(guān)聯(lián)的tDatacenter。每個(gè)租戶上下文可管理其租戶上下文內(nèi)的物理和虛擬數(shù)據(jù)中心資源，例如，MAC地址、VLAN、pServer、vServer,等等。對應(yīng)于租戶上下文的tDatacenter可具有一個(gè)或多個(gè)租戶網(wǎng)絡(luò)，例如圖1中所示的。根據(jù)租戶計(jì)算需要的范圍和規(guī)模，租戶可具有許多租戶上下文。例如，租戶上下文可包括面向客戶的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、內(nèi)部財(cái)務(wù)(例如，工資單)應(yīng)用、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，
坐坐寸寸ο
[0033]與租戶上下文關(guān)聯(lián)的tDatacenter可具有至少一個(gè)具有支持存儲資源和L2網(wǎng)絡(luò)的物理服務(wù)器或虛擬服務(wù)器。更復(fù)雜的tDatacenter可具有高達(dá)數(shù)千個(gè)支持存儲資源和L2/L3網(wǎng)絡(luò)和L4-L7網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的物理服務(wù)器和/或虛擬服務(wù)器?？赏ㄟ^自動(dòng)化處理創(chuàng)建tDatacenter配置,例如數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化工具及其關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)流程工具,該自動(dòng)化處理可放置并路由數(shù)據(jù)中心中的tDatacenter實(shí)例。物理服務(wù)器或虛擬服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源、和/或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可分配給tDatacenter,以實(shí)現(xiàn)配置。本公開的tDatacenter虛擬化與之前的方法的物理和/或虛擬硬件和/或軟件虛擬化不同，至少因具有超過12位的T-VID的使用。
[0034]圖2顯示了具有支持將數(shù)據(jù)中心虛擬化為與租戶上下文關(guān)聯(lián)的許多獨(dú)立的tDatacenter (例如,數(shù)據(jù) 中心可虛擬化為多個(gè)tDatacenter “部分”)的多租戶以太網(wǎng)L2/L3網(wǎng)絡(luò)220。L2/L3層分別指OSI模型數(shù)據(jù)鏈路層以及網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)220可架構(gòu)上分為骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222以及多個(gè)不相交的邊緣區(qū)域，包括第一邊緣區(qū)域224-1，…，以及第M邊緣區(qū)域224-M。如果數(shù)據(jù)包不得不遍歷骨干以在不相交的邊緣區(qū)域上的點(diǎn)之間傳輸，則邊緣區(qū)域是不相交的。否則，邊緣區(qū)域是單個(gè)邊緣區(qū)域。
[0035]網(wǎng)絡(luò)220在每個(gè)邊界處可具有骨干邊緣橋(BEB)，例如在邊緣I的邊界示出的MACBEBP34-1，以及在邊緣M的邊界示出的MAC BEBM234UEB的位置取決于特定的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。例如，BEB可在vSwitch中或在鄰近的pSwitch中實(shí)現(xiàn)。BEB可在vSwitch中實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，邊緣區(qū)域可完全實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)(vNetwork)，并因此不需要為了正確的行為而改變硬件。
[0036]圖2進(jìn)一步顯示了具有虛擬地位于骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222內(nèi)且向根據(jù)IEEE802.1Q網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)220的邊緣區(qū)域224-1和224-M延伸的部分的C-VLAN230。邊緣區(qū)域224-1和224-M分別表示邊緣區(qū)域I和邊緣區(qū)域M?？深A(yù)見額外的邊緣區(qū)域，但是為了簡化在圖2中未示出。在圖2中C-VLAN230標(biāo)注為C-VLAN X，以表示其可為在網(wǎng)絡(luò)220內(nèi)創(chuàng)建的許多C-VLAN中的一個(gè)。C-VLAN230顯示為在邊緣區(qū)域224-1和224-M中的每個(gè)中具有多個(gè)C-VLAN端節(jié)點(diǎn)238。C-VLAN端節(jié)點(diǎn)238具有唯一的MAC地址(例如，MAC A、MAC B、MACC、MAC D)。
[0037]圖2還顯示了與C-VLAN230關(guān)聯(lián)的若干個(gè)T-VLAN，包括T_VLANp226以及T-VLANq228。T-VLAN226和228顯示為在邊緣pSwitch224_l和224-M的每個(gè)中具有多個(gè)T-VLAN端節(jié)點(diǎn)236。T-VLAN端節(jié)點(diǎn)236還可具有唯一的虛擬MAC地址(例如，與T-VLANp關(guān)聯(lián)的 tMAC a、tMAC b、tMAC c 以及 tMAC d ;與 T-VLANq 關(guān)聯(lián)的 tMAC e、tMAC f、tMAC g 以及 tMAC h)。[0038]如上文中簡要提到的，MAC BEBP34-1在邊緣I的邊界示出，且MAC BEBm234_M在邊緣M的邊界示出。隧道232在圖2中顯示，用于骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222與邊緣區(qū)域224-1和224-M中各自的區(qū)域之間的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。盡管在圖2中隧道描繪為物理結(jié)構(gòu)，應(yīng)理解，隧道232可在經(jīng)由數(shù)據(jù)包封裝技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包期間虛擬地實(shí)現(xiàn)。各自的隧道232終止于MACBEBP34-1 和 MAC BEBm234_M。
[0039]骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222可為與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)220實(shí)現(xiàn)兼容的IEEE802.1Q網(wǎng)絡(luò)。骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222可支持一個(gè)或多個(gè)C-VLAN，還支持用于多信道的S-VLAN。如下面進(jìn)一步討論的，IEEE802.1Q網(wǎng)絡(luò)可用不包含T-VLAN的pSwitch實(shí)現(xiàn)。不相交的邊緣區(qū)域224-1，….，224M可因此在骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222和pServer和/或vServer的NIC之間。
[0040]本公開的多租戶數(shù)據(jù)中心可提供可在tDatacenter之間分配并使用下面進(jìn)一步描述的PBB封裝技術(shù)支持的超過一千六百萬個(gè)的T-VLAN和/或超過4096個(gè)的C-VLAN。根據(jù)本公開的示例，可與tDatacenter關(guān)聯(lián)并分配給租戶上下文的T-VLAN為802.1Q數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的C-VLAN的演進(jìn)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可虛擬化為由幀的C標(biāo)簽部分中的12位客戶VLAN標(biāo)識符(C-VID)標(biāo)注的C-VLAN。C-VID在數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)是唯一的。4096個(gè)可能的C-VLAN中的每個(gè)是獨(dú)立的廣播域。C-VLAN可在物理的pSwitch和/或vSwitch中實(shí)現(xiàn)。對應(yīng)的PNIC和/或vNIC可由在每個(gè)各自的C-VLAN的范圍內(nèi)唯一的常用的48位MAC地址編址。
[0041]對于C-VLAN，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)可使用學(xué)習(xí)緩存以解析C-VID和目的MAC地址(DMAC)，從而確定待發(fā)送特定的數(shù)據(jù)包的一個(gè)或多個(gè)端口。例如，可在表中查找C-VID和DMAC，以確定一個(gè)或多個(gè)端口。如果DMAC是單播的，那么，確定單個(gè)端口，如果DMAC是多播組，那么確定端口列表。廣播MAC可返回由特定的C-VLAN使用的全部端口的端口列表。
[0042]除了用于標(biāo)注T-VLAN實(shí)例的更大的地址空間(例如，24位)夕卜，T-VLAN可具有與C-VLAN同樣的語義。對于具有C-VID的數(shù)據(jù)包，適用于IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的VID分配、轉(zhuǎn)發(fā)、學(xué)習(xí)/溢出、EVB/虛擬以太網(wǎng)端口聚合器(VEPA)的全部機(jī)制適用于具有更大的T-VID的數(shù)據(jù)包。
[0043]圖3示出了根據(jù)本公開的與多租戶數(shù)據(jù)中心計(jì)算系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的示例的幀定義。如之前討論的，T-VID是可具有超過4096個(gè)的可能值且用于唯一地標(biāo)注T-VLAN的(例如，作為骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中的邊緣T-VLAN或PBB服務(wù)實(shí)例)唯一的端到端不變網(wǎng)絡(luò)身份標(biāo)簽。也即，T-VID可確定與特定的T-VLAN關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包。這樣，T-VID可用于容易地加強(qiáng)T-VLAN之間的可驗(yàn)證的隔離。
[0044]可在邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包以填加或去除T-VID。如本文所用的，邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界指服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)接口，包括但不限于虛擬服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)接口。填加的/去除的T-VID可基于端點(diǎn)tMAC地址以及該tMAC地址對應(yīng)的特定的T-VLAN。然后，可根據(jù)T-VID轉(zhuǎn)發(fā)修改為包括T-VID的數(shù)據(jù)包。
[0045]根據(jù)各種示例，T-VID可分配給與VM的虛擬網(wǎng)絡(luò)接口控制器(vNIC)接口的虛擬交換機(jī)(vSwitch)端口處的數(shù)據(jù)包,或分配給與pServer的物理網(wǎng)絡(luò)接口控制器(pNIC)接口的物理交換機(jī)(pSwitch)端口處的數(shù)據(jù)包。像vSwitch、vNIC、vServer和VM這樣的虛擬網(wǎng)絡(luò)組件可在軟件中實(shí)現(xiàn)，而像pServer、pSwitch和pNIC這樣的物理網(wǎng)絡(luò)組件可在硬件中實(shí)現(xiàn)。例如，vSwitch可在例如超級監(jiān)視者這樣的軟件中實(shí)現(xiàn)。
[0046]根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，BEB可將每個(gè)T-VLAN封裝為標(biāo)準(zhǔn)PBB幀中的IEEE802.1Qah運(yùn)營商骨干橋接服務(wù)實(shí)例。標(biāo)準(zhǔn)的改變是B-VLAN以太網(wǎng)類型可全局配置為C-VLAN以太網(wǎng)類型(除由標(biāo)準(zhǔn)指定的S-VLAN以太網(wǎng)類型外)。幀的服務(wù)ID可設(shè)置等于T-VLAN的T-VID。以此方式，24位的T-VID可用于使得待支持的超過一千六百萬個(gè)的T-VLAN不依賴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)成為可能。將巾貞封裝成IEEE802.1Qah巾貞的封裝功能可發(fā)生在vSwitch中或鄰近的pSwitch中。當(dāng)將幀封裝成IEEE802.1Qah幀的封裝功能發(fā)生在pSwitch中時(shí)，虛擬以太網(wǎng)端口聚合器(VEPA) 802.1Qbg模式直接概括。
[0047]T-VID可用于過濾并增強(qiáng)vNIC或pNIC處直接可證的隔離。T-VID可用于確定T-VLAN的數(shù)據(jù)包，以在運(yùn)輸中(即，“在線路上”)監(jiān)視。為了數(shù)據(jù)中心內(nèi)的信息的端到端傳輸，可用多個(gè)協(xié)議及其關(guān)聯(lián)的幀編碼唯一的以及端到端的不變T-VID。T-VID還可用于定義單播數(shù)據(jù)包、多播數(shù)據(jù)包和廣播數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)行為。由于T-VID唯一標(biāo)識T-VLAN，通過包括T-VID，端節(jié)點(diǎn)地址(例如，MAC地址)僅需要在特定的T-VLAN的上下文中是唯一的。
[0048]本公開的多租戶數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:數(shù)據(jù)包可在其上傳輸?shù)暮诵牡拈_放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)第二層(L2)(即，數(shù)據(jù)鏈路層)構(gòu)造可為使用標(biāo)準(zhǔn)802.1Qah封裝的數(shù)據(jù)包的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1Q網(wǎng)絡(luò)，包括用C標(biāo)簽替換B標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包配置。本公開的多租戶數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和技術(shù)還提供封裝的端節(jié)點(diǎn)MAC地址和外部MAC地址的多對一比，這可減小核心802.1Q網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)表需求。
[0049]圖3示出了用于直接的數(shù)據(jù)中心骨干通信的IEEE802.1Q數(shù)據(jù)包的幀，還示出了正隧道穿越骨干網(wǎng)絡(luò)(例如，經(jīng)由圖2中所示的隧道232)的T-VLAN數(shù)據(jù)包的IEEE802.1Qah封裝的T標(biāo)簽和T-VLAN頭的幀。圖3在340顯示了 IEEE802.Qah幀格式C，其具有MAC地址部分345，該MAC地址部分345包括目的MAC地址(DMAC)和源MAC地址(SMAC)，接著該MAC地址部分345的是可選的S標(biāo)簽346、C標(biāo)簽347、以及以太網(wǎng)類型的有效負(fù)載(ET-X) 354。在342顯示了幀格式D，具有MAC地址部分345，該MAC地址部分345包括DMAC和SMAC，接著該MAC地址部分345的是可選的S標(biāo)簽346，且終止于以太網(wǎng)類型的有效負(fù)載(ET-X)354。但是，幀格式D包括取代包括在幀格式C中的C標(biāo)簽347的T標(biāo)簽350。在圖3中的343還顯示了另一個(gè)幀格式D，具有MAC地址部分345，該MAC地址部分345包括DMAC和SMAC，接著該MAC地址部分345的是可選的S標(biāo)簽346、可選的C標(biāo)簽347、T標(biāo)簽350，且以以太網(wǎng)類型的有效負(fù)載(ET-X)354結(jié)束。最后，圖3在344顯示了 IEEE802.Qah幀格式E，具有MAC地址部分345，該MAC地址部分345包括DMAC和SMAC，接著該MAC地址部分345的是B標(biāo)簽348、T標(biāo)簽350，且以以太網(wǎng)類型的有效負(fù)載(ET-X) 354結(jié)束。
[0050]IEEE802.1Q兼容幀具有可選的C標(biāo)簽347，該可選的C標(biāo)簽347使得由12位VID標(biāo)注的高達(dá)4096個(gè)VLAN成為可能。具有附加的12位VID的可選的S標(biāo)簽346可插入到(例如，包括在幀格式C340和D343中的)C標(biāo)簽或(包括在幀格式D342中的)T標(biāo)簽的前面的幀中，以使得多信道支持成為可能。根據(jù)B標(biāo)簽是否包括以太網(wǎng)類型ET-S或ET-C作為ET-B部分，B標(biāo)簽與S標(biāo)簽或C標(biāo)簽相同。根據(jù)多種示例，缺省配置可為B標(biāo)簽具有以太網(wǎng)類型的C標(biāo)簽。對B標(biāo)簽的IEEE802.1Qah定義是具有以太網(wǎng)類型的S標(biāo)簽。
[0051]幀格式D343中的C標(biāo)簽是可選的。如果存在C標(biāo)簽，其使得假如MAC地址具有C-VLAN范圍，則數(shù)據(jù)包不進(jìn)行修改而在IEEE802.1Q橋上傳輸?？蛇x的C標(biāo)簽還使得PBBC-VLAN隧道成為可能，給定的T-VLAN在邊緣處指定使用PBBC-VLAN隧道。幀格式D使得(使用12位VID轉(zhuǎn)發(fā)的)骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造以及(使用24位VID轉(zhuǎn)發(fā)的)邊緣網(wǎng)絡(luò)之間的邊界位于vSwitch或鄰近的pSwitch中。
[0052]如上面所提到的，T標(biāo)簽可為具有新的以太網(wǎng)類型的新標(biāo)簽。T標(biāo)簽可具有超過12位的VID (例如24位的VID)(例如，T-VID)，其可用于唯一地標(biāo)注超過4096個(gè)的VLAN。在一些配置中，T標(biāo)簽可用于唯一地標(biāo)注高達(dá)大約一千六百萬個(gè)的VLAN，或更多。T-VID是唯一的，具有全局?jǐn)?shù)據(jù)中心范圍，提供網(wǎng)絡(luò)端到端不變性。T-VID還可具有包括也端到端攜帶的4位優(yōu)先編碼點(diǎn)(PCP)和丟棄資格(D)的附加字節(jié)。24位T-VID和PCP端到端保留在幀中，且可用于驗(yàn)證VLAN成員。
[0053]T-VID的附加位使得相比于C標(biāo)簽VID的12位將定義超過4096個(gè)的VLAN成為可能。如果全部網(wǎng)絡(luò)組件可處理具有T標(biāo)簽內(nèi)超過12位的VID，增加可用VLAN的數(shù)量僅僅是用T標(biāo)簽取代C標(biāo)簽標(biāo)注VLAN的問題。但是，一些遺留的pSwitch不具有處理在T標(biāo)簽內(nèi)具有超過12位的VID的能力。因此，實(shí)現(xiàn)具有支持大約一千六百萬個(gè)VLAN的大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)虛擬化的數(shù)據(jù)中心可需要替代或升級不兼容的pSwitch。
[0054]通過數(shù)據(jù)包封裝實(shí)現(xiàn)的隧道技術(shù)允許隨著數(shù)據(jù)包傳輸T標(biāo)簽。但是，封裝頭的包含會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包超過標(biāo)準(zhǔn)幀尺寸。這需要網(wǎng)絡(luò)支持802.3as-2006以太網(wǎng)幀擴(kuò)展(還有802.3-2008)封裝幀，其允許1500字節(jié)的客戶機(jī)數(shù)據(jù)封裝具有高達(dá)482字節(jié)的封裝頭以及2000字節(jié)的最大幀尺寸。
[0055]映射到T-VID的C-VID用于使得使用T-VLAN結(jié)構(gòu)讓骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在端節(jié)點(diǎn)中成為可能。保留一些T-VLAN VID (4096)。高12位可設(shè)置為O x 001且低12位可為骨干網(wǎng)絡(luò)VLAN的C-VID。tDA和tSA同樣地直接設(shè)置為骨干目的地址(DA)以及源地址(SA)。骨干VLAN在T-VLAN結(jié)構(gòu)中的嵌入消除了異常路徑，以在BEB處理未封裝的數(shù)據(jù)包，這大大簡化了控制面。
[0056]T-VLAN轉(zhuǎn)發(fā)(例如，通過例如查找，將T-VID和tDA解析為一個(gè)或多個(gè)端口)可等同于使用C-VID和DA解析一個(gè)或多個(gè)端口(標(biāo)準(zhǔn)骨干網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā))。因此，用此封裝，可如具有T-VID的T-VLAN —樣，4096個(gè)可能的C-VLAN可視為在邊緣區(qū)中，該T-VID在T-VID地址范圍O X 1000至O X IFFF中。這樣，在邊緣中具有C-VLAN的架構(gòu)等同于802.1Qah網(wǎng)絡(luò)。中貞中包含T標(biāo)簽在網(wǎng)絡(luò)的邊緣的vSwitch中以及對于pNIC鄰近的pSwitch子集是容易實(shí)現(xiàn)的。
[0057]根據(jù)各種示例，除了 T標(biāo)簽，T-VLAN可具有與其關(guān)聯(lián)的可選的C標(biāo)簽。在骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造(例如圖2中示出的222)中，在T-VLAN中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)可使用C-VID和DMAC解析一個(gè)或多個(gè)端口。在邊緣區(qū)域中，可使用T-VID和DMAC解析一個(gè)或多個(gè)端口。在骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中，T-VLAN在關(guān)聯(lián)的C-VLAN中開通隧道。由于T-VID不僅在C-VLAN范圍內(nèi)，在整個(gè)數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)是唯一的，在邊緣中的轉(zhuǎn)發(fā)不依賴于C-VID。
[0058]在PBB802.1Qah幀中，在邊緣/骨干邊界引入了封裝和解封裝。此網(wǎng)絡(luò)功能將數(shù)據(jù)包封裝在具有帶有隧道入口 /出口的BEB的MAC地址(B卩，骨干MAC (B-MAC))的MAC幀中，由于在邊緣區(qū)域中，內(nèi)部MAC地址僅用于轉(zhuǎn)發(fā)，這實(shí)現(xiàn)了僅需要內(nèi)部MAC地址在T-VLAN范圍內(nèi)是唯一的。T-VLAN范圍內(nèi)的MAC地址稱為tMAC地址。可在tDatacenter的上下文中完全管理tMAC地址。
[0059]最終，如果存在tMAC和封裝MAC之間的多對一關(guān)系，則封裝最小化在骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中可見的MAC地址的數(shù)量。一些實(shí)現(xiàn)可引起50:1或更大的比。較大的比減小骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中的橋不得不管理的MAC地址的數(shù)量，有助于擴(kuò)展至幾十萬個(gè)VM。一些pSwitch轉(zhuǎn)發(fā)緩存可管理大約64000個(gè)實(shí)體。具有50:1的比，封裝使得支持在邊緣中具有大約100000-250000個(gè)VM的數(shù)據(jù)中心的骨干橋成為可能。tMAC地址具有T-VLAN范圍，并因此整個(gè)MAC地址空間可從T-VLAN所分配到的tDatacenter內(nèi)管理。
[0060]圖4不出了根據(jù)本公開的T-VLAN的骨干邊緣橋。圖4不出了 T-VLAN和C-VLAN的骨干邊緣橋(BEB)架構(gòu)。PBB起源于提供單個(gè)以太網(wǎng)的地址，單個(gè)以太網(wǎng)具有大城市或更大規(guī)模上的多樣化的地理位置?；灸Ｐ褪?在隧道穿越骨干以太網(wǎng)的不同的位置存在一組用戶。在推動(dòng)802.1Qah定義的最初的使用模型和tDatacenter使用模型之間存在一些差另1J。
[0061]與圖2中所示的C-VLAN230相比，在最初的PBB模型中的一個(gè)差別是骨干VLAN(B-VLAN)僅作為網(wǎng)絡(luò)的隧道且不直接出現(xiàn)在邊界中的端節(jié)點(diǎn)，C-VLAN230從骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造222向邊緣區(qū)域224-1和224-M延伸。在邊緣區(qū)域的C-VLAN可配置作為“標(biāo)準(zhǔn)”C-VLAN、隧道B-VLAN或二者之間的混合?！皹?biāo)準(zhǔn)” C-VLAN提供遍歷邊緣以及骨干的端到端VLAN，以提供“遺留”的C-VLAN，但不提供T-VLAN的隧道，且一般不分配給個(gè)人tDatacenter。作為純粹的隧道的C-VLAN不暴露在邊緣區(qū)域。提供T-VLAN隧道的C-VLAN組需要適合骨干多徑模型，例如最短路徑橋接以及基于哈希的路由?；旌螩-VLAN用作C-VLAN以及T-VLAN的隧道。
[0062]PBB模型采用標(biāo)準(zhǔn)802.1Q網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)到BEB的E-組件的1-SID的映射是基于物理端口的且可能地基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的C標(biāo)簽或S標(biāo)簽的。通過將每個(gè)1-SID映射到隧道的B-VID上的BEB中的表確定隧道。根據(jù)本公開的多租戶架構(gòu)，T-VLAN具有以太網(wǎng)類型改變的直接映射到1-SID的24位T標(biāo)簽。如果存在C標(biāo)簽，則C標(biāo)簽可用于直接映射到B標(biāo)簽(其以太網(wǎng)類型在需要時(shí)改變?yōu)镾-VLAN以太網(wǎng)類型)，使得在網(wǎng)絡(luò)的邊緣指定B-VLAN隧道。另外，可使用映射表或其他機(jī)制(例如，哈希)定義指定隧道的B標(biāo)簽，T-VLAN在數(shù)據(jù)中心骨干上通過B標(biāo)簽所指定的隧道傳輸。
[0063]圖4顯示了與骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462通信的邊緣網(wǎng)絡(luò)460，骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462和邊緣網(wǎng)絡(luò)460之間具有骨干邊緣邊界464。邊緣網(wǎng)絡(luò)460可包括多個(gè)邊緣橋T-VLAN472和/或邊緣橋C-VLAN474。骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462可包括多個(gè)骨干橋VLAN476，包括B-VLAN和/或C-VLAN。多個(gè)端節(jié)點(diǎn)466通過C/T-組件468通信地耦合至邊緣橋T-VLAN472和/或邊緣橋C-VLAN474。邊緣處的C/T-組件468可填加或刪除C標(biāo)簽和/或T標(biāo)簽。
[0064]如之前討論的，通信地耦合至邊緣橋C-VLAN474的端節(jié)點(diǎn)466具有分配給其的MAC地址，且通信地耦合至邊緣橋T-VLAN472的端節(jié)點(diǎn)466具有分配給其的tMAC地址。對于T-VLAN472, tMAC用作“內(nèi)部MAC”，“內(nèi)部MAC”為暴露在邊緣網(wǎng)絡(luò)460中的端節(jié)點(diǎn)466，且MAC用作“外部MAC”，“外部MAC”為暴露在骨干網(wǎng)絡(luò)中的端節(jié)點(diǎn)466。每個(gè)IEEE802.Qah，暴露在骨干網(wǎng)絡(luò)中的MAC有時(shí)可稱為骨干MAC (B-MAC)。對于未封裝的C-VLAN474，僅使用MAC0
[0065]骨干邊緣邊界464可為BEB MAC，與圖2中顯示的MAC BEBP34-1和MACBEBm234_M功能上類似。邊緣網(wǎng)絡(luò)460的邊緣橋T-VLAN472和/或邊緣橋C-VLAN474可經(jīng)由封裝E-組件470與骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462通信。封裝E-組件470可將幀格式“D”數(shù)據(jù)包封裝成幀格式“E”數(shù)據(jù)包，且可將幀格式“E”數(shù)據(jù)包解封裝為幀格式“D”數(shù)據(jù)包。封裝E-組件470可傳遞通過未修改的幀格式“C”數(shù)據(jù)包。
[0066]圖4中顯示的網(wǎng)絡(luò)組件可在單個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，該單個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備可為虛擬的(即，在軟件中實(shí)現(xiàn))或物理的。邊緣橋(例如，472、474)還可在虛擬以太網(wǎng)端口聚合器(VEPA)模式中運(yùn)行。
[0067]圖4示出了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包?！癆”和“B”為出現(xiàn)在和/或來自于端節(jié)點(diǎn)466的數(shù)據(jù)包。出現(xiàn)在和/或來自于端節(jié)點(diǎn)466的數(shù)據(jù)包為802.1數(shù)據(jù)包。具有tMAC的端節(jié)點(diǎn)與tDatacenter的T-VLAN關(guān)聯(lián)，且具有MAC的端節(jié)點(diǎn)與C-VLAN關(guān)聯(lián)。如圖4中所表示的，具有MAC地址的端節(jié)點(diǎn)466轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“A”數(shù)據(jù)包。幀格式“A”數(shù)據(jù)包指端節(jié)點(diǎn)處的IEEE802.1數(shù)據(jù)包，且包括如下設(shè)置的信息:DA/SA/以太網(wǎng)類型/有效負(fù)載。具有tMAC地址的端節(jié)點(diǎn)466轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“B”數(shù)據(jù)包。幀格式“B”數(shù)據(jù)包指端節(jié)點(diǎn)處的T-VLAN IEEE802.1數(shù)據(jù)包，包括如下設(shè)置的信息:tDA/tSA/以太網(wǎng)類型/有效負(fù)載。
[0068]邊緣橋C-VLAN474轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“C”數(shù)據(jù)包。幀格式“C”數(shù)據(jù)包指骨干處的IEEE802.1數(shù)據(jù)包，包括如下設(shè)置的信息:DA/SA/C標(biāo)簽/以太網(wǎng)類型/有效負(fù)載。邊緣橋T-VLAN472轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“D”數(shù)據(jù)包。幀格式“D”數(shù)據(jù)包指關(guān)于圖3所討論的幀“D”數(shù)據(jù)包，包括如下設(shè)置的信息:tDA/tSA/C標(biāo)簽/T標(biāo)簽/以太網(wǎng)類型/有效負(fù)載。骨干橋B-VLAN476轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“E”數(shù)據(jù)包。幀格式“E”數(shù)據(jù)包指T-VLANIEEE802.1Qah封裝數(shù)據(jù)包，包括如下設(shè)置的信息:DA/SA/B標(biāo)簽/T標(biāo)簽/tDA/tSA/以太網(wǎng)類型/有效負(fù)載。骨干橋C-VLAN476轉(zhuǎn)發(fā)幀格式“C”數(shù)據(jù)包。如之前所述的，對于幀格式“D”，C標(biāo)簽是可選的。幀格式“C”和“D”的可選的S標(biāo)簽在圖4中未示出。
[0069]骨干邊緣邊界464為在數(shù)據(jù)中心骨干L2構(gòu)造(DBLF)和一組不相交的邊緣區(qū)域(例如，邊緣網(wǎng)絡(luò)460)之間的網(wǎng)絡(luò)中定義的架構(gòu)邊界。當(dāng)且僅當(dāng)數(shù)據(jù)包必須遍歷DBLF而從一個(gè)邊緣區(qū)域向另一個(gè)邊緣區(qū)域傳輸時(shí)，邊緣區(qū)域不相交。由T標(biāo)簽限定在邊緣區(qū)域中的具有幀格式“D”的單播和/或多播數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)學(xué)習(xí)橋從T-VID和DA解析出一個(gè)或多個(gè)端口，DA是目的MAC地址。在DBLF本身中，具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)是根據(jù)IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)在C標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，使用C-VID和DA解析一個(gè)或多個(gè)端口。超過一千六百萬個(gè)的VLAN可具有在數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)唯一的MAC地址。邊緣區(qū)域中的VLAN的具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包可封裝為DBLF/邊緣區(qū)域邊界處的PBB數(shù)據(jù)包?？芍亟M幀使得T標(biāo)簽直接映射到PBB1-SID，且C標(biāo)簽映射到標(biāo)準(zhǔn)PBB幀中的PBB B標(biāo)簽。可使用標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1ah機(jī)制確定外部目的MAC和源MAC。這確保了總是存在端到端唯一不變的標(biāo)注(T-VID)且不論其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是什么樣的，支持一千六百萬個(gè)VLAN。
[0070]PBB將VM tMAC地址虛擬化為物理MAC地址，且這支持所需的數(shù)據(jù)中心VM數(shù)量的擴(kuò)展。此外，僅要求內(nèi)部tMAC地址在T-VLAN范圍內(nèi)是唯一的。具有幀格式D的數(shù)據(jù)包的引入使得DBLF和邊緣區(qū)域之間的架構(gòu)邊界成為可能，并使得PBB封裝位于vSwitch或鄰近的pSwitch中成為可能。在vSwitch實(shí)現(xiàn)中，具有巾貞格式“D”的數(shù)據(jù)包為虛擬數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),且PPB封裝可在vSwitch中實(shí)現(xiàn)。對于鄰近的pSwitch,具有巾貞格式“D”的數(shù)據(jù)包可在pNIC和鄰近的pSwitch之間的線路上傳輸,在鄰近的pSwitch中，由pSwitch固件和/或硬件執(zhí)行PBB封裝。
[0071]物理和虛擬端節(jié)點(diǎn)端口 466可分配C-VLAN范圍內(nèi)的MAC地址。因此，與每個(gè)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包包括C-VLAN標(biāo)識符(C-VID)，該C-VID確定分配該端口的骨干C-VLAN，這是標(biāo)準(zhǔn)802.1Q橋功能。隨著數(shù)據(jù)包傳輸通過C/T-組件468，C/T-組件468用合適的C-VID標(biāo)記該數(shù)據(jù)包。通過使用C-VID和目的MAC地址(DA)解析一個(gè)或多個(gè)端口(例如，通過查找表)來完成轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)結(jié)合表時(shí)，通過合并端口列表，可將查找表轉(zhuǎn)換成單個(gè)平面表。單播消息的DA返回單個(gè)端口，將數(shù)據(jù)包從單個(gè)端口發(fā)送出去。多播組的DA返回端口列表。廣播DA返回特定的C-VLAN的廣播域中全部端口的端口列表。該表可實(shí)現(xiàn)為學(xué)習(xí)橋。
[0072]給T-VLAN上的端節(jié)點(diǎn)端口分配T-VLAN范圍內(nèi)的tMAC地址。還可給端口分配T-VID,該T-VID確定分配該端口的特定的T-VLAN，端口還可選擇地分配唯一的C-VID，該C-VID確定T-VLAN所關(guān)聯(lián)的C-VLAN。如果分配了 C-VID，則使用對應(yīng)的C-VLAN限定通過數(shù)據(jù)中心骨干構(gòu)造的B-VLAN隧道。T-VID具有全局范圍，并因此能夠在數(shù)據(jù)中心內(nèi)唯一地確定T-VLAN，而不用參考C-VID。使用T-VID和tDA解析一個(gè)或多個(gè)端口進(jìn)行在邊緣區(qū)域中的轉(zhuǎn)發(fā)，而不用參考C-VID。
[0073]除了使用T-VID外，邊緣區(qū)域中的T-VLAN橋472與C-VLAN橋474類似的運(yùn)行，T-VID可為24位而不是12位。根據(jù)一些實(shí)施例，邊緣區(qū)域中的C-VLAN可被看做是具有特定范圍的VID的T-VLAN。
[0074]BEB464的E-組件470定義數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462和邊緣網(wǎng)絡(luò)460之間的邊界。E-組件470負(fù)責(zé)T-VLAN數(shù)據(jù)包的封裝和解封裝。每個(gè)E-組件470分配MAC地址，稱為BEB MAC地址。E-組件470可為隧道的端點(diǎn)，且BEB MAC地址用于幀格式E數(shù)據(jù)包中的外部MAC地址。源MAC地址(SA)是E-組件470的MAC地址，在E-組件470中發(fā)生封裝。由tDA編址的端口位于其中的邊緣區(qū)域的目的BEB的DA由E-組件確定，以構(gòu)造封裝的數(shù)據(jù)包。DA是具有數(shù)據(jù)中心范圍的MAC地址?？赏ㄟ^定義使用T-VID和tDA解析DA的表來確定DA。
[0075]在定義的表中查找單播的目的tDA地址返回與邊緣網(wǎng)絡(luò)460對應(yīng)的BEB464的E-組件470的MAC地址，具有目的MAC地址tDA的端節(jié)點(diǎn)466位于邊緣網(wǎng)絡(luò)460中。定義的表可為單播MAC地址的學(xué)習(xí)緩存。進(jìn)入數(shù)據(jù)包可用于使用進(jìn)入數(shù)據(jù)包中的SA、tSA以及T-VID填充表項(xiàng)。
[0076]在定義的表中查找特定的T-VLAN的多播組的tMAC地址返回關(guān)聯(lián)的B-VLAN的多播組的MAC地址，特定的T-VLAN通過關(guān)聯(lián)的B-VLAN隧道。由返回的MAC地址定義的多播組包含多播組中具有端點(diǎn)466的全部邊緣的BEB464的E-組件470的端口。B-VLAN多播可為實(shí)際需要的端口的超集。根據(jù)一些示例，缺省可為關(guān)聯(lián)的B-VLAN的廣播MAC。到達(dá)不具有多播組的端點(diǎn)的E-組件470的多播可丟棄數(shù)據(jù)包。
[0077]廣播MAC可被認(rèn)為是多播MAC的特例。準(zhǔn)確的匹配，為多播組定義B-VLAN多播MAC，該多播組僅具有用于邊緣網(wǎng)絡(luò)460的BEB464MAC端口，在邊緣網(wǎng)絡(luò)460中特定的T-VLAN具有端節(jié)點(diǎn)466。缺省可為將T-VLAN廣播MAC地址映射到關(guān)聯(lián)的B-VLAN廣播MAC地址上。T-VLAN表可結(jié)合為單個(gè)表。
[0078]在圖4中用帶圈的數(shù)字(在此文字描述中括號括起來的數(shù)字)表示通過邊緣網(wǎng)絡(luò)460的數(shù)據(jù)包的順序流。在圖4中帶圈的字母對應(yīng)于在各自的位置所使用的如之前討論的中貞格式類型。出站(outbound)數(shù)據(jù)包流(即，從端節(jié)點(diǎn)466出站)起源于端節(jié)點(diǎn)466。在具有給定的C-VID的特定的C-VLAN上的端節(jié)點(diǎn)466的端口的寄存器使用包括MAC源地址(SA)的協(xié)議。端節(jié)點(diǎn)466呈現(xiàn)出在(I)表示的端口、發(fā)往具有數(shù)據(jù)包源地址SA的目標(biāo)DA的具有幀格式“A”的數(shù)據(jù)包。在(2) C/T組件468使用端口已經(jīng)配置的C-VID插入C標(biāo)簽以創(chuàng)建具有幀格式“C”的數(shù)據(jù)包，并向邊緣橋C-VLAN474發(fā)送數(shù)據(jù)包。如果端口設(shè)置用于客戶標(biāo)記，則可能已經(jīng)存在C標(biāo)簽且不需要填加C標(biāo)簽。
[0079]邊緣橋C-VLAN474使用C-VID和DA解析(例如，在表中查找)一個(gè)或多個(gè)端口，并向這些端口單播或多播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，在(3)表示。如果在轉(zhuǎn)發(fā)表中未填充合適的表項(xiàng)，則邊緣橋C-VLAN474向轉(zhuǎn)發(fā)表中對應(yīng)的端口列表溢出這些消息的未知的單播或多播消息。邊緣橋C-VLAN474上的端口通過封裝功能470連接至B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476。如在
(7)顯示的，具有幀格式“C”的數(shù)據(jù)包通過封裝功能470透明地傳遞，而不修改B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476，如在(8)顯示的。B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476通過使用C-VID和DA解析一個(gè)或多個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，如果解析的端口在查找表中不具有表項(xiàng)，則溢出。
[0080]T-VLAN的出站數(shù)據(jù)包流開始于端節(jié)點(diǎn)466。端節(jié)點(diǎn)466用給定的T-VID登記特定的T-VLAN上的端口，且關(guān)聯(lián)的C-VID使用包括tMAC源地址(tSA)的協(xié)議。如在(4)所表示的，端節(jié)點(diǎn)在端口呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)802.1數(shù)據(jù)包[B]。數(shù)據(jù)包發(fā)往具有端口地址tSA的目標(biāo)tDA。T-VLAN的出站數(shù)據(jù)包具有與具有幀格式“A”的出站數(shù)據(jù)包類似的幀格式，差別為tMAC地址的范圍與MAC地址的范圍之間的差別，該差別對特定的端節(jié)點(diǎn)466是明顯的。
[0081]如在(5)所表示的，C/T-組件468使用分配給其配置中解析出的端口的C-VID和T-VID，以將C標(biāo)簽和T標(biāo)簽插入到數(shù)據(jù)包，創(chuàng)建幀格式“D”的數(shù)據(jù)包。如果端口設(shè)置用于客戶標(biāo)記，可能已經(jīng)存在C標(biāo)簽和T標(biāo)簽，不需要填加C標(biāo)簽和T標(biāo)簽。如在(6)所表示的，邊緣橋T-VLAN472使用T-VID和tDA查找一個(gè)或多個(gè)端口(例如，在表中)以解析一個(gè)或多個(gè)端口，并向解析出的端口轉(zhuǎn)發(fā)單播或多播數(shù)據(jù)包。如果在轉(zhuǎn)發(fā)表中未填充特定的表項(xiàng)，則邊緣橋T-VLAN472可向轉(zhuǎn)發(fā)表中相應(yīng)的端口列表發(fā)送這些消息的未知的單播或多播消息。
[0082]如在(7)所表示的，向骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造476轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包通過封裝功能470到達(dá)其目的地。如果具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包包括C標(biāo)簽，如果需要，可使用C標(biāo)簽構(gòu)造具有改變?yōu)镋T-S的以太網(wǎng)類型的B標(biāo)簽。如果具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包不包括C標(biāo)簽，那么，通過E-組件470確定用于VLAN開隧道的B標(biāo)簽?？赏ㄟ^用于解析T-VID到B-VID的映射表，或通過幀格式“D”數(shù)據(jù)包頭字段的哈希運(yùn)算來定義B-VID來提供這樣的開隧道。
[0083]將具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包封裝為具有幀格式“E”的數(shù)據(jù)包利用DA。映射功能例如通過查找表從T-VID和tDA解析DA。如果存在匹配，則構(gòu)造封裝的數(shù)據(jù)包，且如在(8)所表示的，向B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。如果在查找表中未填充表項(xiàng)，則可通過將DA設(shè)置為關(guān)聯(lián)的C-VLAN的廣播MAC來溢出數(shù)據(jù)包。B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476可向使用C-VID和DA解析出的一個(gè)或多個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，如果B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476不具有表項(xiàng)，則溢出數(shù)據(jù)包。
[0084]如在(8)所表示的在骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462起源的入站數(shù)據(jù)包(B卩，到端節(jié)點(diǎn)466的入站)由B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476向E-組件470轉(zhuǎn)發(fā)，如在(7)所表示的。檢查數(shù)據(jù)包以確定數(shù)據(jù)包是否為具有幀格式“C”(S卩，表示與C-VLAN關(guān)聯(lián))的數(shù)據(jù)包或?yàn)榫哂袔袷健癊”(即，表示與T-VLAN關(guān)聯(lián))的數(shù)據(jù)包。具有幀格式“C”的數(shù)據(jù)包傳遞通過未修改的E-組件470。隨著具有幀格式“C”的數(shù)據(jù)包到達(dá)邊緣橋C-VLAN474 (如在(3)所表示的)，虛擬以太網(wǎng)橋(VEB)可執(zhí)行查找(例如，在表中)，以使用C-VID和DA解析一個(gè)或多個(gè)端口。
[0085]如果在查找表中未找到匹配表項(xiàng)，可丟棄數(shù)據(jù)包。如果找到匹配表項(xiàng)，可向端口列表中的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。此外，可檢查轉(zhuǎn)發(fā)表以確定表項(xiàng)是否通過進(jìn)入數(shù)據(jù)包的源MAC地址(SA)索引到此C-VID。如果不是，VEB可學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)并將其所到達(dá)的端口填加到查找表中的行的端口列表。對于多播響應(yīng)，可將來自具有特定的SA的多播組的多個(gè)進(jìn)入數(shù)據(jù)包的端口填加到端口列表。隨著如在(2)所表示的向C/T組件468轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，C/T-組件468去除C標(biāo)簽(除非端口配置用于客戶標(biāo)記)并使數(shù)據(jù)包出現(xiàn)在合適的端節(jié)點(diǎn)466，如在(I)所表示的。如果端口配置用于客戶標(biāo)記，則數(shù)據(jù)包可傳遞通過未修改的C/T-組件468。
[0086]對于具有幀格式“E”的T-VLAN數(shù)據(jù)包的入站數(shù)據(jù)包流，E-組件470可檢查數(shù)據(jù)包上的DA地址是否匹配E-組件470BEB464MAC地址，或數(shù)據(jù)包是否是廣播、未知的單播、或多播消息。如果數(shù)據(jù)包不是這些中的任一種，則丟棄數(shù)據(jù)包。E-組件還可學(xué)習(xí)tSA和T-VID與封裝數(shù)據(jù)包的SA的關(guān)聯(lián)，并將其填加到其映射表中，以在封裝出站數(shù)據(jù)包中使用。另外，E-組件470從數(shù)據(jù)包中去除外部MAC頭并將數(shù)據(jù)包從幀格式“E”數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為幀格式“D”數(shù)據(jù)包。如果T-VLAN配置為包括可選的C標(biāo)簽，那么，B標(biāo)簽可用于C標(biāo)簽(以太網(wǎng)類型在需要時(shí)從ET-S改變?yōu)棣ウ?C)。隨著在(6)所表示的向邊緣橋T-VLAN472轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，邊緣橋T-VLAN472可執(zhí)行查找(例如，在轉(zhuǎn)發(fā)表中)，以使用T-VID和tDA解析一個(gè)或多個(gè)端口。
[0087]如果未找到匹配的表項(xiàng)，可丟棄數(shù)據(jù)包。如果找到匹配表項(xiàng)，可向端口列表中的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。邊緣橋T-VLAN472還可檢查轉(zhuǎn)發(fā)表以查看是否存在通過進(jìn)入數(shù)據(jù)包的tSA索引到數(shù)據(jù)包的T-VID的表項(xiàng)存在。如果不存在，可將數(shù)據(jù)包所到達(dá)的端口填加到端口列表。如果多播響應(yīng)，可將來自具有特定的tSA的多播組的多個(gè)進(jìn)入數(shù)據(jù)包的端口填加到端口列表。如在(5)所表示的，隨著數(shù)據(jù)包到達(dá)C/T組件468，C/T-組件468可從數(shù)據(jù)包去除C標(biāo)簽和T標(biāo)簽(除非端口配置用于客戶標(biāo)記)并向合適的端節(jié)點(diǎn)466發(fā)送數(shù)據(jù)包，如在(4)所表示的。如果端口配置用于客戶標(biāo)記，則數(shù)據(jù)包可傳遞通過未修改的C/T-組件468。
[0088]圖5不出了根據(jù)本公開的vSwitch的骨干邊緣橋。T-VLAN骨干邊緣橋(BEB)可在底層網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)不同的元素中實(shí)現(xiàn)。例如，BEB可實(shí)現(xiàn)作為超級監(jiān)視者中的vSwitch、可在pNIC中實(shí)現(xiàn)、和/或在pSwitch中實(shí)現(xiàn)。圖5示出了在vSwitch中實(shí)現(xiàn)的BEB。BEB在pNIC中實(shí)現(xiàn)時(shí)，在VM上的vNIC上的端口通過貫穿的超級監(jiān)視者直接映射到pNIC上的端口上。具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包為虛擬數(shù)據(jù)包且不出現(xiàn)在線路上。
[0089]圖5顯示了與骨干網(wǎng)絡(luò)562通信的邊緣網(wǎng)絡(luò)560，骨干網(wǎng)絡(luò)562和邊緣網(wǎng)絡(luò)560之間具有骨干邊緣邊界564。邊緣網(wǎng)絡(luò)560可包括多個(gè)橋T-VLAN572和橋C-VLAN574。多個(gè)端節(jié)點(diǎn)566通過C/T-組件568通信地耦合至橋T-VLAN572和/或橋C-VLAN574。邊緣處的C/T-組件568可填加或刪除C標(biāo)簽和/或T標(biāo)簽。圖5與關(guān)于圖4顯示并描述的結(jié)構(gòu)和操作在結(jié)構(gòu)上和操作上類似，除了骨干網(wǎng)絡(luò)562 (B卩，pNIC)替代骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462外。骨干網(wǎng)絡(luò)562包括上行鏈路580 (與骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造462的B-VLAN和/或C-VLAN骨干橋476相反)。圖5顯示了在561處的VM和vSwitch之間的邊界，以及在563處vSwitch和pNIC之間的邊界。
[0090]參照圖5，BEB MAC564可為pNIC信道的MAC地址。封裝和轉(zhuǎn)發(fā)橋(包括封裝映射的學(xué)習(xí)緩存)可在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行的軟件中實(shí)現(xiàn)。具有幀格式“C”的IEEE802.1Qad數(shù)據(jù)包或具有幀格式“E”的IEEE802.1Qah數(shù)據(jù)包可在pNIC出現(xiàn)。具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包為vSwitch (在圖1中示出的pNIC562內(nèi)實(shí)現(xiàn)的vSwitch)內(nèi)的虛擬數(shù)據(jù)包。pNIC562需要運(yùn)行以轉(zhuǎn)發(fā)IEEE802.1Q數(shù)據(jù)包，并因此可不知道T-VLAN。邊緣網(wǎng)絡(luò)560和骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造(圖5中未示出)之間的邊界通過vSwitch。骨干橋(例如,572、574)可在鄰近的pSwitch (即，鄰近pNIC562中實(shí)現(xiàn)的vSwitch)中實(shí)現(xiàn)。
[0091]VEB的vSwitch實(shí)現(xiàn)不需要使用學(xué)習(xí)機(jī)制，以用表項(xiàng)填充查找表來解析映射到C-VID和DA的一個(gè)或多個(gè)端口。可通過vSwitch的橋本地的全部端口的控制面設(shè)置表項(xiàng)并可確定表項(xiàng)。可簡化轉(zhuǎn)發(fā)表使得僅本地端口作為表項(xiàng)出現(xiàn)。也即，僅vSwitch實(shí)現(xiàn)的VEB本地的端口出現(xiàn)在表中。如果特定的C-VID和DA結(jié)合與表中的表項(xiàng)不匹配，則可將數(shù)據(jù)包發(fā)送出上行鏈路580。未知的單播和多播消息不在本地發(fā)送，且可發(fā)送出上行鏈路580以穿過特定的C-VLAN廣播。因此，不使用學(xué)習(xí)更新本地表項(xiàng)。
[0092]對于T-VLAN，T-VLAN和C-VLAN的VEB可功能上相同，表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變?yōu)槿〈?2位C-VID而容納24位T-VID。封裝功能570利用學(xué)習(xí)來填充使用T-VID和tDA解析DA的表。SA可設(shè)置為虛擬BEB的MAC。
[0093]當(dāng)BEB功能在pNIC中實(shí)現(xiàn)時(shí)，T-VLAN BEB功能可在pNIC硬件中實(shí)現(xiàn)。η端口可與在pNIC-PCIe接口實(shí)現(xiàn)的虛擬功能(VF)關(guān)聯(lián)。VF可層疊于SR-1OV的頂部，該SR-1OV使得端口隊(duì)列直接映射到用戶空間。C/T-組件568、橋T-VLAN572和/或橋C-VLAN574、以及封裝E-組件570可為由pNIC內(nèi)部固件和/或硬件執(zhí)行的功能。BEB功能564可存在于邊緣網(wǎng)絡(luò)560和骨干網(wǎng)絡(luò)578之間。
[0094]VM上的vNIC通過貫穿的超級監(jiān)視者直接映射到pNIC上的η端口上。pNIC實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)緩存。橋T-VLAN572和/或橋C-VLAN574可使用解析η端口的T-VID和tDA轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)?？捎蓸駽-VLAN574使用解析一個(gè)或多個(gè)端口的C-VID和DA轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。pNIC562可按如下封裝T-VLAN數(shù)據(jù)包。每個(gè)端口的寄存器給出tSA、T-VID、SA的值，且如果T-VLAN數(shù)據(jù)包具有C標(biāo)簽，給出(S卩，C標(biāo)簽的)C-VID的值。如果T-VLAN配置為不具有C標(biāo)簽，那么，使用T-VID或哈希機(jī)制從查找表中確定B-VID?？墒褂肨-VID和tDA從學(xué)習(xí)緩存查找中確定外部目的MAC地址。pNIC nBEB可使具有IEEE802.1Q幀格式“C”的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)在C-VLAN端口，或使全部封裝的具有幀格式“E”的IEEE802.1Qah T-VLAN數(shù)據(jù)包出現(xiàn)在至不知道T-VLAN的pSwitch的外部鏈路上。
[0095]圖6不出了根據(jù)本公開的pSwitch的骨干邊緣橋。圖6顯不了與骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造662通信的邊緣網(wǎng)絡(luò)666，骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造662和邊緣網(wǎng)絡(luò)666之間具有pSwitch667。pSwitch邊緣顯示在690 (第一邊緣)和692 (第二邊緣)。如所示的,骨干邊緣邊界(BEB)功能664位于pSwitch667中。邊緣網(wǎng)絡(luò)660可包括多個(gè)T-VLAN682 (標(biāo)注為T-VID)和/或C-VLAN684。T-VLAN682和/或C-VLAN684通過可選的S-組件668通信地耦合至一個(gè)或多個(gè)橋T-VLAN672和/或橋C-VLAN674。邊緣處的S-組件668可填加或刪除S標(biāo)簽。
[0096]BEB功能664可在pSwitch667 (例如，鄰近的pSwitch)中實(shí)現(xiàn)。vSwitch (例如，在pSwitch內(nèi)執(zhí)行的)可支持C-VLAN和T-VLAN。具有幀格式“C”和“D”的數(shù)據(jù)包為在pNIC和鄰近的pSwitch (例如，pSwitch667)之間的線路上傳輸?shù)摹拔锢怼睌?shù)據(jù)包,且這樣的數(shù)據(jù)包傳輸還可支持具有適當(dāng)使能的鄰近的pSwitch的VEPA模式。
[0097]T-VLAN682可在邊緣vSwitch和pNIC中實(shí)現(xiàn)。如在(I)所表示的，T-VLAN682上的數(shù)據(jù)包可具有幀格式“D”且在線路上向鄰近的pSwitch發(fā)送。數(shù)據(jù)包可穿過VEPA的可選的S-組件668 (如在(2)所表示的)向T-VLAN橋672傳遞，如在(3)所表示的。邊緣中的T-VLAN橋672向使用T-VID和tDA解析出的一個(gè)或多個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。為了到達(dá)其目的端節(jié)點(diǎn)，如在(5)所表示的向骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造662轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包如在(4)所表示的向封裝E-組件670傳遞。如之前描述的，封裝E-組件670將數(shù)據(jù)包改換格式為具有幀格式“E”的數(shù)據(jù)包并使用學(xué)習(xí)緩存確定DA MAC地址。具有幀格式“C”的C-VLAN橋674的數(shù)據(jù)包可傳遞通過未修改的封裝E-組件670。
[0098]從骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造662向邊緣網(wǎng)絡(luò)666入站的數(shù)據(jù)包分類為具有幀結(jié)構(gòu)“C”或“E”的數(shù)據(jù)包。具有幀格式“C”且發(fā)向C-VLAN684的數(shù)據(jù)包傳遞通過未修改的封裝E-組件670。可解封裝具有幀格式“E”且發(fā)向T-VLAN682的數(shù)據(jù)包，以形成具有幀格式“D”的數(shù)據(jù)包并經(jīng)由T-VLAN橋672轉(zhuǎn)發(fā)。
[0099]對vSwitch的多信道虛擬以太網(wǎng)端口聚合器(VEPA)模式的支持可擴(kuò)展至T-VLAN使能的鄰近的交換機(jī)。在VEPA模式的vSwitch/pNIC邊界(例如，圖5中示出的563)發(fā)出具有幀格式“C”和/或“D”的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包具有由S-組件668填加的S標(biāo)簽。S-組件668可從相反方向的數(shù)據(jù)包流去除S標(biāo)簽。如在(2)所表示的，可使用轉(zhuǎn)發(fā)邊緣橋(例如，T-VLAN橋672或C-VLAN橋674)的VEPA修改轉(zhuǎn)發(fā)由可選的S-組件668處理的數(shù)據(jù)包。無論是24位的T-VID還是12位的C-VID，VID的大小不影響VEPA操作的語義。
[0100]對于遺留的pSwitch的pSwitch中的BEB功能,BEB功能可在pSwitch中實(shí)現(xiàn),如圖6中在664示出的。邊緣網(wǎng)絡(luò)666中的C-VLAN684的子集可映射到多個(gè)T-VLAN (例如，682)中。也即，在邊緣網(wǎng)絡(luò)中，一些C-VID指定用于映射到pSwitch BEB664中的T-VID，且封裝C-VID使得映射的C-VLAN684成為給定的T-VLAN682的部分，給定的T-VLAN682使能遺留的pSwitch以及包含C-VLAN的網(wǎng)絡(luò)，但不知道T-VLAN，以參與到T-VLAN使能的數(shù)據(jù)中心中。
[0101]更具體地，BEB功能664可在pSwitch667中實(shí)現(xiàn)，以使能硬件網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器，該硬件網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器不使能T-VLAN以參與到具有租戶上下文的數(shù)據(jù)中心中。根據(jù)本公開的一些實(shí)施例，在邊緣中的C-VLAN可為如之前討論地運(yùn)行或可映射到T-VLAN682中的C-VLAN684(下文中稱為tC_VLAN)。E-組件670維護(hù)C-VID與C-VLAN684關(guān)聯(lián)的表，如之前討論的處理該表。也即，向使用C-VID和DA解析出的一個(gè)或多個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)包括與C-VLAN684關(guān)聯(lián)的C-VID的數(shù)據(jù)包，且通過封裝E-組件670透明地傳遞數(shù)據(jù)包，不進(jìn)行修改。映射到T-VLAN682中的包括與tC_VLAN關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包具有與未映射的C-VLAN684同樣的幀格式“C”，但以稍微不同的方式解釋。
[0102]在C-VLAN橋674中，可以與之前描述的同樣的方式使用12位VID轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。然而，通過封裝E-組件670向骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造662轉(zhuǎn)發(fā)tC-VLAN數(shù)據(jù)包。封裝E-組件670通過在由封裝E-組件670維護(hù)的一個(gè)或多個(gè)表中查找tC-VID來確定這些tC-VLAN數(shù)據(jù)包，封裝E-組件670可將12位tC-VID映射到24位T-VID。封裝E-組件670還可具有學(xué)習(xí)緩存，用于使用T-VID和tDA確定DA MAC地址。相反地在解封裝中，封裝E-組件670使用一個(gè)或多個(gè)查找表將24位T-VID映射到12位tC-VID。
[0103]盡管本文已經(jīng)說明并描述了具體示例，本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將理解，計(jì)算出實(shí)現(xiàn)同樣結(jié)果的設(shè)置可適用于示出的具體示例。本公開的目的在于覆蓋本文提供的一個(gè)或多個(gè)示例的改編或變化。上述描述是以說明方式進(jìn)行的，而不是限制性的。根據(jù)對上述描述的回顧，上述示例的結(jié)合以及在本文沒有具體描述的其他示例將顯而易見。因此，應(yīng)參考所附的權(quán)利要求以及全部等同范圍確定本公開的一個(gè)或多個(gè)示例的范圍。[0104]在說明書和權(quán)利要求中，下面定義的含義不一定限制術(shù)語，而僅提供對術(shù)語的說明性示例。“一”和“該”的含義包括復(fù)數(shù)參考，且“在…中”的含義包括“在…中”和“在...上”。盡管可能，但本文所用的“實(shí)施例”不一定指同樣的實(shí)施例。
[0105]在本公開的上述討論中，參考了形成其一部分的所附的附圖，且在附圖中以說明的方式顯示出如何實(shí)施本公開的示例。充分詳細(xì)地描述了這些示例以使得本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍竟_的實(shí)施例，且將理解，可使用其他示例，可不脫離本公開的范圍作出處理、電氣和/或結(jié)構(gòu)變化。
[0106]為了精簡本公開的目的，將一些特征聚集到單個(gè)實(shí)施例中。本公開的此方法不該解釋為反應(yīng)這樣的發(fā)明:所公開的本公開的示例不得不使用比在每個(gè)權(quán)利要求中明確敘述的更多的特征。當(dāng)然，如以下權(quán)利要求反應(yīng)的，發(fā)明的主題在于少于單個(gè)所公開的實(shí)施例的全部特征。因此，以下的權(quán)利要求由此并入詳細(xì)的說明中，每個(gè)權(quán)利要求自身作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí) 施例。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化方法，包括: 由具有物理資源和/或虛擬資源的數(shù)據(jù)中心(100)提供多個(gè)虛擬租戶數(shù)據(jù)中心(tDatacenter),每個(gè) tDatacenter 與其他 tDatacenter 隔離， 將租戶虛擬局域網(wǎng)(T-VLAN) (226、228、682)關(guān)聯(lián)到所述多個(gè)tDatacenter中的每個(gè)； 將端到端不變網(wǎng)絡(luò)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)身份(VID)標(biāo)簽(T-VID)的值關(guān)聯(lián)到特定的T-VLAN (226、228、682);以及 在邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界(561)將與所述特定的T-VLAN (226、228、682)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包修改為包括所述T-VID， 其中，所述T-VID配置為具有超過4096個(gè)的可能值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括按照IEEE802.1Qah運(yùn)營商骨干橋接服務(wù)實(shí)例將每個(gè)T-VLAN數(shù)據(jù)包封裝到IEEE802.1Qah兼容幀中，其中，所述數(shù)據(jù)中心100分為骨干區(qū)域(102、222、462、562、662)以及多個(gè)不相交的邊緣區(qū)域(224-1、224_Μ、460、560、666)，在它們之間的每個(gè)邊界處具有骨干邊緣橋(BEB) (234-1、234-Μ、464、564、664)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括將所述IEEE802.1Qah兼容幀的服務(wù)標(biāo)識設(shè)置為所述特定的T-VLAN的所述T-VID。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括從與所述特定的T-VLAN(226、228、682)關(guān)聯(lián)的所述修改的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中可選的客戶虛擬局域網(wǎng)(C-VLAN)標(biāo)簽(347)的客戶VID(C-VID)確定邊緣處的骨干虛擬局域網(wǎng)(B-VLAN) (688)的骨干VID (B-VID)0
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括在虛擬交換機(jī)(vSwitch)(116)中實(shí)現(xiàn)所述BEB (234-1、234-Μ、 464、564、664)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，封裝每個(gè)T-VLAN數(shù)據(jù)包包括將所述T-VLAN(226、228、682)的多個(gè)租戶媒體訪問控制地址(tMAC) (236)映射到骨干MAC (B-MAC)地址上,所述 tMAC (236)具有 T-VLAN (226、228、682)范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將T-VLAN(226、228、682)關(guān)聯(lián)到所述多個(gè)tDatacenter中的每個(gè)包括:運(yùn)行所述數(shù)據(jù)中心(100)使得每個(gè)T-VLAN (226、228、682)除了更大的地址空間外具有與客戶VLAN (C-VLAN) (230、684)同樣的語義。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將T-VID的值關(guān)聯(lián)到特定的T-VLAN(226、228、682)包括提供24位T-VID。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括: 使用所述24位T-VID解析數(shù)據(jù)包的目的地址(DA); 在骨干邊緣橋(BEB) (234-1、234-Μ、464、564、664)，根據(jù)所述24位T-VID，使用所述T-VID封裝所述數(shù)據(jù)包； 在 IEEE802.1Q 網(wǎng)絡(luò)核心第二層構(gòu)造(102、222、462、562、662)上從所述 BEB (234-1、234-M、464、564、664)向第二 BEB (234_1、234_M、464、564、664)傳輸已封裝的數(shù)據(jù)包；以及 在所述第二 BEB (234-1、234-Μ、464、564、664)對所述已封裝的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解封裝；以及 根據(jù)已解析的第一 DA從所述第二 BEB (234-1、234-Μ、464、564、664)轉(zhuǎn)發(fā)已解封裝的數(shù)據(jù)包。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，修改與所述特定的T-VLAN(226、228、682)關(guān)聯(lián)的所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包括由在虛擬機(jī)(VM) (118)和虛擬交換機(jī)(vSwitch) (116)之間的邊界(561)的C/T-組件(468、568、668)進(jìn)行標(biāo)簽(350)的填加和/或去除，所述vSwitch (116)的端口與所述VM (118)的虛擬網(wǎng)絡(luò)接口控制器(vNIC)接口。
11.一種網(wǎng)絡(luò)，包括: 邊緣網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)邊緣橋C-VLAN (474、574、674)和/或邊緣橋T-VLAN (472、572、672)，所述多個(gè)邊緣橋 C-VLAN (474、574、674)和 / 或邊緣橋 T-VLAN (472、572、672)通信地耦合至骨干邊緣邊界(BEB) (234-1、234-Μ、464、564、664)處的封裝功能(470、570、670);以及 多個(gè)端節(jié)點(diǎn)(466、566)，通信地耦合至處理具有C-VID的數(shù)據(jù)包的所述多個(gè)邊緣橋C-VLAN(474、574、674)和/或處理具有T-VID的數(shù)據(jù)包的邊緣橋T_VLAN(472、572、672)，所述多個(gè)端節(jié)點(diǎn)(466、566 )的第一部分分別分配了 MAC地址(238 )，且所述多個(gè)端節(jié)點(diǎn)(466、566)的第二部分分別分配了 tMAC地址(236)， 其中，所述T-VID具有比C-VID更多的可能值，所述T-VID具有確定與特定的T-VLAN(226、228、682 )關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包的超過4096個(gè)的可能值，且在所述BEB (234-1、234-M、464、564、664)處的所述封裝功能(470、570、670)在處理將IEEE802.1數(shù)據(jù)包修改為IEEE802.1Qah封裝的數(shù)據(jù)包或?qū)EEE802.1Qah封裝的數(shù)據(jù)包修改為IEEE802.1數(shù)據(jù)包后，傳遞未修改所述C-VID的數(shù)據(jù)包，并傳遞具有所述T-VID的數(shù)據(jù)包。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)，其中，所述BEB(234-1、234-M、464、564、664)以及所述封裝功能(470、570、670 )在所述邊緣網(wǎng)絡(luò)(224-1、224-M、460、560、666 )和骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造(102、222、462、562、662)之間的 pSwitch (110)中實(shí)現(xiàn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)，其中，所述BEB(234-1、234-M、464、564、664)以及所述封裝功能(470、570、670).在所述多個(gè)端節(jié)點(diǎn)(466、566)和骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造(102、222、462、562、662 )之間的 vSwitch (116 )中實(shí)現(xiàn)，其中，所述邊緣網(wǎng)絡(luò)(224-1、224-M、460、560、666 )在所述vSwitch (116)中實(shí)現(xiàn)。
14.一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有存儲在其上的計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀指令時(shí)，引起所述一個(gè)或多個(gè)處理器: 將租戶虛擬局域網(wǎng)(T-VLAN) (226、228、682)關(guān)聯(lián)到多個(gè)虛擬租戶數(shù)據(jù)中心(tDatacenter)中的每個(gè)，每個(gè) tDatacenter 與其他 tDatacenter 隔離； 將端到端不變網(wǎng)絡(luò)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)身份(VID)標(biāo)簽(T-VID)的值關(guān)聯(lián)到特定的T-VLAN (226、228、682);以及 在邊緣網(wǎng)絡(luò)邊界(561)處，根據(jù)與所述特定的T-VLAN (226、228、682)對應(yīng)的端點(diǎn)tMAC地址(236)，將與所述特定的T-VLAN (226、228、682)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包修改為包括所述T-VID以及優(yōu)先編碼點(diǎn)， 其中，所述T-VID配置為具有超過4096個(gè)的可能值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步具有存儲其上的計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀指令時(shí)，引起所述一個(gè)或多個(gè)處理器從與所述特定的T-VLAN (226、228、682)關(guān)聯(lián)的所述修改的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中可選的客戶虛擬局域網(wǎng)(C-VLAN)標(biāo)簽(347)的客戶 VID (C-VID)確定邊緣(234_1、234_M、464、564、664)處的骨干虛擬局域網(wǎng)(B-VLAN) (688)的骨干VID (B-VID)0
【文檔編號】H04L12/46GK103444135SQ201180069690
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月2日
【發(fā)明者】斯蒂芬·G·洛, 保羅·T·康登, 馬克·A·皮爾森, 查理斯·L·哈德森 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)