分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及虛擬化技術領域，特別涉及一種分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping (Internet Group Management Protocol Snooping，互聯(lián)網組管理協(xié)議窺探）實 現(xiàn)方法及裝置。
【背景技術】
[0002] OpenFlow (0F，開放流）是一種新型的網絡交換技術，它使傳統(tǒng)的二層和三層交換 機具備了細粒度流轉發(fā)能力，即傳統(tǒng)的基于MAC (Media Access Control,媒體訪問控制） 的網包轉發(fā)以及基于IP (Internet Protocol,因特網協(xié)議）的路由轉發(fā)，被拓展到了基于 多域網包包頭描述的流轉發(fā)。同時，傳統(tǒng)的控制層面從轉發(fā)設備中剝離出來，所有轉發(fā)行 為的決策從交換機自身"遷移"到了某個外部的控制器上，該控制器支持OpenFlow，又稱為 OpenFlow控制器。
[0003] 每一個OF交換機（Switch)都有一張流表（Flow Table)，用于進行包查找和轉發(fā)。 OpenFlow交換機可以通過OpenFlow協(xié)議經一個安全通道（Secure Channel)連接到外部的 OpenFlow控制器（Controller),對流表進行查找和管理，如圖1所示。
[0004] 流表中包括：包頭域（header fields),活動計數(shù)器（counters), 0個或多個執(zhí)行 行動（actions)。在接收到一個數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)該數(shù)據(jù)包的包頭中的多個域的值，在流表 中查找匹配表項，如果查找到了匹配表項，則按照該匹配表項中的執(zhí)行行動對該數(shù)據(jù)包進 行相應處理，否則，通過安全通道將該數(shù)據(jù)包轉發(fā)到控制器，由控制器來決策該數(shù)據(jù)包的執(zhí) 行行動。按照執(zhí)行行動可以將數(shù)據(jù)包轉發(fā)到一個或者多個接口。
[0005] 包頭中包括12個域，具體為：進入接口，Ethernet(以太網)源地址、Ethernet目標 地址、類型、VLAN (Virtual Local Area Network,虛擬局域網）ID (標識）、VLAN優(yōu)先級、IP 源地址、IP 目標地址、協(xié)議、IP ToS (Type of Service,服務類型）位、TCP (Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議）/UDP (User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）目 標端口、TCP/UDP源端口。每一個域的值可以是一個確定值或者所有值（any)，更準確的匹 配可以通過掩碼實現(xiàn)。
[0006] 計數(shù)器可以針對每張表、每個流、每個端口、每個隊列來維護。計數(shù)器用來統(tǒng)計流 量的一些信息，例如活動表項、查找次數(shù)、發(fā)送包數(shù)等。
[0007] 流表中的每一個表項對應于0個或者多個執(zhí)行行動，如果一個表項中沒有執(zhí)行行 動，則默認為丟棄。多個執(zhí)行行動的執(zhí)行需要依照優(yōu)先級順序依次進行。另外，OF交換機 可以對不支持的執(zhí)行行動返回錯誤（unspported flow error)。

【發(fā)明內容】

[0008] 本申請?zhí)峁┝艘环N分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法及裝置，以 實現(xiàn)基于 OpenFlow 的 IGMP Snooping。
[0009] 本申請的技術方案如下：
[0010] -方面，提供了一種分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法，分布式虛 擬交換機系統(tǒng)中包括：控制器和至少一個服務器，服務器上設置有虛擬交換機和VM，虛擬 交換機通過uplink 口連接至外部的物理交換機，以及通過dvport 口連接至VM，該方法應用 于控制器，該方法包括：
[0011] 接收虛擬交換機發(fā)來的IGMP query報文，其中，IGMP query報文是虛擬交換機通 過連接物理交換機的一 uplink 口接收到的；
[0012] 若IGMP query報文是普遍查詢報文，則生成用于指導普遍查詢報文轉發(fā)的下行流 表表項并保存到本地流表中，其中，生成的下行流表表項的執(zhí)行動作中包括：通過第一出端 口轉發(fā)普遍查詢報文，第一出端口是普遍查詢報文中攜帶的VLAN ID所指示的VLAN內的所 有 dvport 口；
[0013] 將生成的下行流表表項發(fā)送給虛擬交換機。
[0014] 另一方面，還提供了一種分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)裝置，分布 式虛擬交換機系統(tǒng)中包括：控制器和至少一個服務器，服務器上設置有虛擬交換機和VM， 虛擬交換機通過uplink 口連接至外部的物理交換機，以及通過dvport 口連接至VM，該裝置 應用于控制器，該裝置包括：
[0015] 接收模塊，用于接收虛擬交換機發(fā)來的IGMP query報文，其中，IGMP query報文 是虛擬交換機通過連接物理交換機的一 uplink 口接收到的；
[0016] 流表表項生成模塊，用于在接收模塊接收到虛擬交換機發(fā)來的IGMP query報文 之后，若IGMP query報文是普遍查詢報文，則生成用于指導普遍查詢報文轉發(fā)的下行流表 表項并保存到本地流表中，其中，生成的下行流表表項的執(zhí)行動作中包括：通過第一出端口 轉發(fā)普遍查詢報文，第一出端口是普遍查詢報文中攜帶的VLAN ID所指示的VLAN內的所有 dvport 口；
[0017] 發(fā)送模塊，用于將流表表項生成模塊生成的用于指導普遍查詢報文轉發(fā)的下行流 表表項發(fā)送給虛擬交換機。
[0018] 通過本申請的以上技術方案，實現(xiàn)了基于OpenFlow的分布式虛擬交換機系統(tǒng)的 IGMP Snooping。
【附圖說明】
[0019] 圖1是OpenFlow協(xié)議中的流表管理示意圖；
[0020] 圖2是本申請實施例中的分布式虛擬交換機系統(tǒng)的架構示意圖；
[0021] 圖3是本申請實施例中的OF交換機的接口示意圖；
[0022] 圖4是本申請實施例一的分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法的流 程圖；
[0023] 圖5是本申請實施例二的分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)裝置的結 構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了實現(xiàn)基于OpenFlow的IGMP Snooping，本申請以下實施例中提供了一種分布 式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法，以及一種可以應用該方法的裝置。
[0025] 如圖2所示，本申請以下實施例的分布式虛擬交換機系統(tǒng)中包括：全局統(tǒng)一的控 制器和至少一個服務器，服務器上設置有虛擬交換機（dvSwitch)和VM (虛擬機)，VM通過 虛擬交換機連接至外部的物理交換機（即ToR或邊緣交換機)。控制器利用OpenFlow協(xié)議 統(tǒng)一控制所有的虛擬交換機，形成一個分布式虛擬交換機系統(tǒng)。
[0026] 虛擬交換機上有兩類接口，一類為上行接口，稱為uplink 口，另一類為下行接口， 稱為dvport 口，其中，uplink 口與物理交換機相連，而dvport 口與VM的虛擬網卡接口相 連，如圖3所示。
[0027] 基于此，OF交換機接收的報文可為：OF交換機通過任一 dvport 口接收VM發(fā)出的 報文，稱為上行報文，或者，OF交換機通過連接物理交換機的任一 uplink 口接收的報文，稱 為下行報文。
[0028] 為了便于理解，先對本申請實施例中涉及的相關IGMP (Internet Group Management Protocol,互聯(lián)網組管理協(xié)議）報文進行解釋如下：
[0029] IGMP query (查詢報文)報文：組播源發(fā)出的用于確認組播組成員的報文。在本申 請實施例中，IGMP query報文從uplink 口進入虛擬交換機，虛擬交換機通過dvport 口發(fā) 送給VM。其中，組播源可以是與物理交換機相連的分布式虛擬交換機系統(tǒng)外部的設備。
[0030] IGMP r印ort (報告)報文：VM發(fā)出的用于確認已經加入了某組播組的報文。在本 申請實施例中，IGMP report報文從dvport 口進入虛擬交換機，虛擬交換機通過uplink 口 發(fā)送給物理交換機，由物理交換機轉發(fā)給組播源。
[0031] IGMP leave(離開)報文：VM發(fā)出的用于告知組播源自己要離開組播組的報文。本 申請實施例中，IGMP leave報文由從dvport 口進入虛擬交換機，虛擬交換機通過uplink 口發(fā)送給物理交換機，由物理交換機轉發(fā)給組播源。IGMP leave報文只在IGMPv2 (IGMP version2, IGMP 版本 2)中才有。
[0032] 組播數(shù)據(jù)報文：組播源發(fā)出的用于將組播數(shù)據(jù)發(fā)送給組播組內的成員的報文。本 申請實施例中，將該組播數(shù)據(jù)報文稱為下行組播數(shù)據(jù)報文，下行組播數(shù)據(jù)報文從uplink 口 進入虛擬交換機，虛擬交換機通過dvport 口發(fā)送給組播組的成員（即VM)。
[0033] 實施例一
[0034] 本實施例一的分布式虛擬交換機系統(tǒng)的IGMP Snooping實現(xiàn)方法包括以下幾個部 分的內容：
[0035] 1、普遍查詢報文的偵聽
[0036] 如圖4所示，控制器執(zhí)行的操作包括以下步驟：
[0037] 步驟S402,控制器接收虛擬交換機發(fā)來的IGMP query報文，其中，該IGMP query 報文是虛擬交換機通過連接物理交換機的一 uplink 口接收到的；
[0038] 在步驟S402之前，虛擬交換機通過一 uplink 口接收到組播源發(fā)出的IGMP query 報文