針對(duì)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的協(xié)議獨(dú)立多播稀疏模式（pim-sm）的支持的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】針對(duì)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的協(xié)議獨(dú)立多播稀疏模式(PIM-SM)的支持
[0001]本申請(qǐng)要求2014年10月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/067，362的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以及更具體地，涉及在數(shù)據(jù)中心內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)多播流量。
【背景技術(shù)】
[0003]數(shù)據(jù)中心是提供數(shù)據(jù)服務(wù)和備份以及針對(duì)訂戶(hù)和其他實(shí)體的其他的基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)的專(zhuān)業(yè)化設(shè)施。數(shù)據(jù)中心在其最簡(jiǎn)單的形式中可以包括主管(host)全部基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備(諸如聯(lián)網(wǎng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)、服務(wù)器、冗余電源以及環(huán)境控制)的單一設(shè)施。
[0004]更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心可以提供用于通過(guò)使用位于各個(gè)物理主管設(shè)施(站點(diǎn))的訂戶(hù)支持設(shè)備來(lái)用于在物理上分散的組織。作為結(jié)果，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了互聯(lián)多于兩個(gè)的物理數(shù)據(jù)中心以形成單一邏輯數(shù)據(jù)中心的技術(shù)。一個(gè)示例層二(L2)互聯(lián)是通過(guò)耦合多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心的中間網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)描述了用于在數(shù)據(jù)中心的虛擬可擴(kuò)展LAN(VXLAN)底層中支持協(xié)議獨(dú)立的多播稀疏模式(PIM-SM)以傳輸流量的技術(shù)，其中BUM流量是在多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心之間的活動(dòng)-活動(dòng)的多歸屬以太網(wǎng)私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)互聯(lián)處被接收。例如，該技術(shù)可以容易地被應(yīng)用以支持PM-SM的使用，其中數(shù)據(jù)中心的提供者邊緣(PE)路由器操作為VXLAN和跨越數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的EVPN之間的網(wǎng)關(guān)。在此示例環(huán)境中，VXLAN可以是多歸屬的，以便提供保護(hù)和負(fù)載平衡，并且在某些條件下期望的可以是利用PM-SM以遞送所謂的“BUM”流量，即，VXLAN中的廣播、未知單播和多播流量。
[0006]在一個(gè)示例中，一種方法包括:在運(yùn)行虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)(VXLAN)的第一數(shù)據(jù)中心和第二數(shù)據(jù)中心之間建立以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)，其中所述第一數(shù)據(jù)中心的VXLAN被活動(dòng)-活動(dòng)地多歸屬到EVPN的兩個(gè)或者更多個(gè)提供者邊緣(PE)路由器，并且包括使用協(xié)議獨(dú)立的多播稀疏模式(P頂-SM)建立的VXLAN隧道。所述方法進(jìn)一步包括:利用所述兩個(gè)或者更多個(gè)多歸屬PE路由器中的一個(gè)多歸屬PE路由器來(lái)從EVPN接收BUM(廣播、未知單播和多播)流量，其中所述兩個(gè)或者更多多歸屬PE路由器中的一個(gè)多歸屬PE路由器不是指定的轉(zhuǎn)發(fā)者(DF);以及根據(jù)安裝在所述PE路由器上的EVPN BUM轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，朝向所述第一數(shù)據(jù)中心來(lái)將所述BUM流量從所述兩個(gè)或者更多個(gè)多歸屬PE路由器中的所述一個(gè)多歸屬PE路由器轉(zhuǎn)發(fā)至VXLAN之中。
[0007]在另一示例中，一種路由器包括:具有處理器的路由引擎，所述處理器執(zhí)行以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)協(xié)議，以在運(yùn)行虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)(VXLAN)的第一數(shù)據(jù)中心和使用以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)的第二數(shù)據(jù)中心之間建立數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)。所述路由器是被多歸屬到所述數(shù)據(jù)中心并且提供所述EVPN DCI的多個(gè)活動(dòng)-活動(dòng)的路由器中的一個(gè)活動(dòng)-活動(dòng)的路由器，以及其中所述路由器使用協(xié)議獨(dú)立的多播稀疏模式(PIM-SM)通過(guò)第一數(shù)據(jù)中心來(lái)傳輸流量。所述兩個(gè)或者更多個(gè)多歸屬PE路由器中的一個(gè)多歸屬PE路由器不是指定的轉(zhuǎn)發(fā)者(DF)。所述路由器進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)發(fā)引擎，所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口以便接收BUM (廣播、未知單播以及多播)流量，并且根據(jù)EVPN BUM轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則朝向所述第一數(shù)據(jù)中心來(lái)將所述BUM流量轉(zhuǎn)發(fā)至VXLAN之中。
[0008]在另一實(shí)例中，一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述指令使得以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)的多個(gè)活動(dòng)-活動(dòng)的多歸屬路由器中的一個(gè)路由器的處理器，利用所述路由器的處理器來(lái)在運(yùn)行虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)(VXLAN)的第一數(shù)據(jù)中心和使用以太網(wǎng)虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(EVPN)的第二數(shù)據(jù)中心之間建立數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)，其中所述VXLAN活動(dòng)-活動(dòng)地被多歸屬到所述EVPN的多個(gè)路由器，并且包括在第一數(shù)據(jù)中心與兩個(gè)或者更多個(gè)多歸屬PE路由器之間使用協(xié)議獨(dú)立多播稀疏模式(P頂-SM)建立的VXLAN隧道。所述指令還使得計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來(lái)利用路由器的處理器編程路由器的轉(zhuǎn)發(fā)單元以便:利用兩個(gè)或者更多個(gè)多歸屬PE路由器中的一個(gè)多歸屬PE路由器來(lái)從所述EVPN接收BUM (廣播、未知單播和多播)流量；并且根據(jù)安裝在所述PE路由器上的EVPN BUM轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，朝向所述第一數(shù)據(jù)中心來(lái)將所述BUM流量從路由器轉(zhuǎn)發(fā)至所述VXLAN之中，其中所述EVPN BUM轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則指定在無(wú)論所述PE路由器中的哪一個(gè)PE路由器被指定為用于EVPN的指定轉(zhuǎn)發(fā)者(DF)的情況下、所述多歸屬PE路由器中的任一多歸屬PE路由器將要將所述BUM流量轉(zhuǎn)發(fā)至所述VXLAN之中。
[0009]在所附附圖和下文的說(shuō)明書(shū)中闡明了一個(gè)或者多個(gè)示例的細(xì)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示出示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖，其中路由器針對(duì)在多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)來(lái)提供協(xié)議獨(dú)立的多播稀疏模式(P頂-SM)。
[0011]圖2A-2C是示出圖1的示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)部分的框圖。
[0012]圖3是示出能夠執(zhí)行所公開(kāi)的技術(shù)的示例路由器的框圖。
[0013]圖4是根據(jù)在此描述的技術(shù)的路由器的示例操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1是示出示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖，其中路由器針對(duì)在多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)來(lái)提供協(xié)議獨(dú)立的多播稀疏模式(P頂-SM)支持。在此示例中，數(shù)據(jù)中心5A-5B(統(tǒng)稱(chēng)“數(shù)據(jù)中心5”)是具有專(zhuān)業(yè)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，該專(zhuān)業(yè)設(shè)施向訂戶(hù)和其他實(shí)體提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和傳播。在圖1的示例中，數(shù)據(jù)中心5A、5B包括分別提供用于訂戶(hù)/客戶(hù)的計(jì)算環(huán)境的多個(gè)服務(wù)器9A、9B和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)7A、7B。訂戶(hù)設(shè)備(未示出)可以耦合至數(shù)據(jù)中心5，以請(qǐng)求并接收由數(shù)據(jù)中心5提供的服務(wù)和數(shù)據(jù)。在某些實(shí)例中，數(shù)據(jù)中心5A、5B是全部數(shù)據(jù)中心的在地理上分散的設(shè)施或者“站點(diǎn)”，以便針對(duì)數(shù)據(jù)中心中的一個(gè)數(shù)據(jù)中心的本地故障來(lái)提供地理上的冗余。
[0015]在這個(gè)示例中，數(shù)據(jù)中心5由廣域網(wǎng)(WAN)互連。在一般情況下，WAN 4表示層三(L3)網(wǎng)絡(luò)，并且可以包括多個(gè)中間路由和交換設(shè)備(未示出)，這些設(shè)備在數(shù)據(jù)中心5之間的鏈路上傳輸流量。例如，廣域網(wǎng)4可以實(shí)現(xiàn)多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)，并且可以被稱(chēng)為MPLS/IP網(wǎng)絡(luò)。盡管描述為廣域網(wǎng)，WAN 4可以表示能夠傳輸在提供者邊緣路由器(PE)6之間交換的流量的任何網(wǎng)絡(luò)。
[0016]例如，提供者邊緣路由器(PE)6A、6A’、6B和6B’ (統(tǒng)稱(chēng)為“PE 6”)可以通過(guò)WAN 4利用以太網(wǎng)VPN(E-VPN)技術(shù)，以在數(shù)據(jù)中心5A和5B之間提供EVPN數(shù)據(jù)中心互連(DCI)。在這種方式中，PE 6提供EVPN 23以通過(guò)中間網(wǎng)絡(luò)(WAN 4)以透明方式(S卩，如同中間網(wǎng)絡(luò)不存并且代替的是數(shù)據(jù)中心5是直接連接)傳輸用于數(shù)據(jù)中心5的客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的L2通信。
[0017]特別地，每個(gè)PE 6提供EVPN 23以針對(duì)數(shù)據(jù)中心5的不同客戶(hù)來(lái)通過(guò)WAN 4傳輸L2通信，諸如以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組或“幀”。也即，數(shù)據(jù)中心5內(nèi)提供的各種客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)可以虛擬地隔離到不同的虛擬可擴(kuò)展LAN(VXLAN) 14。如圖1所示，每個(gè)數(shù)據(jù)中心5包括傳輸路由器的底層網(wǎng)絡(luò)17A、17B，其通過(guò)各自的VXLAN 14來(lái)傳輸L2通信。這樣，PE 6可以接收來(lái)自本地VXLAN 14的客戶(hù)流量，并且經(jīng)由EVPN 23通過(guò)WAN 4來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)流量。類(lèi)似地，PE 6可以接收來(lái)自EVPN 23的L2通信，并且經(jīng)由VXLAN 14來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)該L2通信，以用于經(jīng)由底層網(wǎng)絡(luò)17來(lái)通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)中心5傳輸。
[0018]以這種方式，在PE 6在數(shù)據(jù)中心5之間提供活動(dòng)-活動(dòng)的(active-active)、多歸屬(mult1-homed)的EVPN/VXLAN數(shù)據(jù)中心互連(DCI)。這樣，每個(gè)PE 6的操作為EVPN23和VXLAN之間的網(wǎng)關(guān)，并且可以作為VXLAN隧道端點(diǎn)(在圖1中顯示為“VTEP”)。也就是說(shuō)，每個(gè)PE 6可以包括用于VXLAN 14和EVPN23的邏輯上分離的路由實(shí)例，并且各自操作以橋接兩個(gè)不同的內(nèi)部路由的實(shí)例之間的流量。由PE路由器6實(shí)現(xiàn)的EVPN/VXLAN DCI的進(jìn)一步的示例性的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)在“使用EVPN的VXLAN DCI ”draft-boutros-12vpn_vxlan-evpn-04.txt，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)，2014年7月2中描述，該文檔的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
[0019]如圖1所示，每個(gè)數(shù)據(jù)中心5A，5B被多歸屬到WAN 4用于冗余和負(fù)載均衡。即，PE路由器6A、6A’被配置以作為單一-活動(dòng)或活動(dòng)-活動(dòng)的多歸屬VXLAN 14A的多歸屬PE，以提供可連接至數(shù)據(jù)中心5A的客戶(hù)邊緣路由器(CE) 18A的L2。類(lèi)似地，PE路由器6B、6B’被配置成作為單一-活動(dòng)的或活動(dòng)-活動(dòng)的多歸屬PE或者活動(dòng)-活動(dòng)的多歸屬以太網(wǎng)段14B，以提供可連接至數(shù)據(jù)中心5B的CE 18B的L2。作為VXLAN網(wǎng)絡(luò)到MPLS/IP WAN網(wǎng)絡(luò)4的全部-活動(dòng)多歸屬，來(lái)自VTEP的流量可以到達(dá)以太網(wǎng)段14的任何一個(gè)PE 6，并因而可以在MPLS/IP WAN網(wǎng)絡(luò)4上轉(zhuǎn)發(fā)。此外，目的地為VTEP的流量可以在MPLS/IP網(wǎng)絡(luò)上在連接到VXLAN網(wǎng)絡(luò)的任何PE處被接收和相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)。在一些實(shí)例中，VXLAN網(wǎng)絡(luò)替代地可以是NVGRE網(wǎng)絡(luò)。
[0020]當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)的L2通信(如VXLAN分組)穿過(guò)EVPN 23時(shí)，PE 6學(xué)習(xí)用于數(shù)據(jù)中心5內(nèi)的L2客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的L2狀態(tài)信息。L2狀態(tài)信息可以包括與數(shù)據(jù)中心5內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和客戶(hù)設(shè)備(例如，虛擬機(jī))以及客戶(hù)設(shè)備通過(guò)其可達(dá)的PE的端口和/或虛電線相關(guān)聯(lián)的媒體訪問(wèn)控制(MAC)尋址信息。PE 6通常在與他們的接口中的每一個(gè)接口相關(guān)聯(lián)的