CN104052666B - 实现主机路由可达的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现主机路由可达的方法和装置：获取虚拟机的IP地址；根据获取的IP地址生成主机路由表项；向内部边界网关协议IBGP对等体发送携带主机路由路径属性的边界网关协议更新消息；其中，网络层可达性信息包含主机路由的IP地址前缀以及IP地址前缀长度，该主机路由的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别与虚拟机的IP地址和IP地址长度相同。本发明的有益效果在于，通过发布主机路由，实现对虚拟机的访问。

Description

实现主机路由可达的方法和装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别涉及实现主机路由可达的方法和装置。
背景技术
为了实现高可靠性和冗余部署，大多数企业网络及其数据中心包括多个位于不同地理位置的二层网络站点。这些分布于异地的二层网络站点之间部署了类似业务且通过以太网虚拟化互连（EVI,Ethernet Virtual Interconnect）技术、覆盖传输虚拟化（OTV,Overlay Transport Virtualization）技术等实现二层网络互联。虚拟机能够在二层网络站点之间迁移，实现了二层网络站点之间的资源动态调配和管理。
互联网的用户访问通过互联网访问服务提供商访问二层网络站点内虚拟机提供应用服务。但是，用户并不具体感知到应用服务的虚拟机所在位置。因此，当虚拟机从一个二层网络站点迁移到其他二层网络站点时，迁移的虚拟机的IP 地址不会改变。
各二层网络站点的网关将本地虚拟机或其他本地设备的IP地址汇总为网段路由，通过IGP（内部网关协议，Interior Gateway Protocol）协议进行发布。互联网服务提供商根据各二层网络站点的网关发布的网段路由配置路由表项。当两个以上二层网络站点的网关发布的网段路由相同，则入口网络设备在本地路由表中配置等价路由表项。
当入口网络设备收到用户发往虚拟机的IP报文，入口网络设备根据IP报文的目的IP地址匹配到等价路由表项时，可能无法将用户的IP报文发送至其他二层网络站点的网关。若其他二层网络站点的网关未学习到相关的ARP表项，则该报文可能被丢弃。即使其他二层网络站点的网关学习了相关的ARP表项，则发往该IP报文还需站点间互联协议封装再发到正确的网关，造成网络流量的多次迂回浪费。并且，用户访问的虚拟机所在服务器故障后，虚拟机从之前的服务器迁移到其他二层网络站点的服务器时，虽然虚拟机的IP地址没有改变，但是如何将用户的IP报文发送到虚拟机迁移后所在的二层网络站点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种主机路由可达的方法和装置，通过发布主机路由，实现对虚拟机的访问。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种实现主机路由可达的方法，其中，该方法包括：获取虚拟机的IP地址；根据获取的IP地址生成Host Route 表项；向IBGP对等体发送携带Host Route路径属性的BGP Update消息；其中， NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度，Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别与虚拟机的IP地址和IP地址长度相同。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种实现主机路由可达的装置，其中，该装置包括：控制单元，与IBGP对等体建立IBGP会话；获取虚拟机的IP 地址，生成Host Route表项和携带Host Route路径属性的BGP Update消息，其中，NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度；路由单元，记录生成的Host Route表项；发送单元，发送携带HostRoute路径属性的BGP Update消息至IBGP对等体。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种实现主机路由可达的方法，其中，该方法包括：接收IBGP对等体发送的携带Host Route路径属性且NLRI 包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；根据 Host Route的IP地址前缀和IP前缀长度在路由表中进行查找；确定未查找到 Host Route表项则根据Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度建立Host Route表项，该新建的Host Route表项的下一跳地址是本设备连接发布了Host Route的IBGP对等体的GRE隧道的接口。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种实现主机路由可达的装置，其中，该装置包括：接收单元，接收来自IBGP对等体的BGP Update消息；控制单元，识别收到的BGPUpdate消息携带Host Route路径属性，根据NLRI包含的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到路由表，确定未查找到匹配的Host Route表项，则根据Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度生成Host Route表项；路由单元，记录生成的Host Route表项；其中，下一跳是连接发布了Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口。
通过以上实施例可知，本发明通过发布主机路由，至少实现了对虚拟机的访问。
附图说明
图1为本发明实施例提供的实现主机路由可达的方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的实现主机路由可达的另一方法的流程图。
图3为本发明实施例提供网关发布主机路由的示意图。
图4为边界网关协议更新消息的示意图。
图5为本发明实施例提供网关发布迁移主机的主机路由的示意图。
图6为本发明实施例提供的实现主机路由可达的装置的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的另一实现主机路由可达的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的实现主机路由可达的方法至少包括以下步骤：
步骤101，获取虚拟机的IP地址。
步骤102，根据获取的IP地址生成Host Route表项。
步骤103，向IBGP（Internal BGP，内部边界网关协议）对等体发送携带 HostRoute路径属性的BGP Update消息；其中，NLRI（网络层可达性信息）包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度，该Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别与该虚拟机的IP地址和IP地址长度相同。
如图2所示，本发明实施例提供的另一实现主机路由可达的方法的至少包括以下步骤：
步骤201，接收IBGP对等体发送的携带Host Route路径属性且NLRI包含HostRoute的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息。
步骤202，根据该Host Route的IP地址前缀和IP前缀长度在路由表中进行查找。
步骤203，确定未查找到Host Route表项则根据所述Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度建立Host Route表项，该新建的Host Route表项的下一跳地址是本设备连接发布了该Host Route的IBGP对等体的GRE隧道的接口。
图3所示本发明实施例提供网关发布主机路由的示意图。
如图3所示，第一站点和第二站点是位于不同地理位置的两个数据中心二层网络站点。这两个站点之间通过EVI技术或OTV技术等实现二层网络互联。路由器321和路由器322分别是第一站点和第二站点的网关设备。路由器341 是服务提供商的入口网络设备。路由器331是路由器321与341之间的中间路由设备。主机351是互联网Internet内的设备。
路由器321、331以及路由器341运行内部边界网关协议（IBGP，Internal BGP）。分别将路由器321、322的IBGP（Internal BGP）对等体配置为路由器 341，将路由器341的IBGP对等体配置为路由器321和322。路由器321与路由器341之间发送BGP open message（BGP建立消息）建立IBGP会话；路由器322与路由器341之间发送BGP open message（BGP建立消息）建立IBGP 会话（session）。路由器321、路由器322、路由器321以及路由器341之间还通过OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）等IGP协议互通。路由器321和路由器322各自通过IGP协议发布本地站点的网段路由，路由器341 根据本地的路由表中记录相应的路由表项。若路由器321和路由器322发布的网段路由相同，则路由表341在路由表中记录相应的等价路由表项。
第一站点内的虚拟机301－303广播免费ARP报文。以虚拟机301广播的免费ARP报文为例，以太网源MAC地址（Source MAC Address）是 000f-ffff-0001，以太网目的MAC地址（Destination MAC Address）是全F广播地址；发送端IP地址（Sender IP Address）是10.1.1.1，发送端MAC地址（Sender MAC Address）是000f-ffff-0001；目标端IP地址（Target IP Address）是10.1.1.1，目标端MAC地址（Target MAC Address）是全零MAC地址。
交换机311收到这些的免费ARP报文，学习MAC地址学习，在本设备相同VLAN的端口上转发收到的这些免费ARP报文。
路由器321收到这些免费ARP报文，根据发送端IP地址和发送端MAC地址生成ARP表的ARP表项、路由表的主机路由表项。路由器321向路由器341 （IBGP对等体）发送发布主机路由的BGP Update Message（BGP更新消息）。
路由器321生成的主机路由表项中，IP地址前缀与虚拟机的IP地址相同，掩码长度（mask-length）为32，即等于虚拟机IP地址长度。
IP地址前缀 掩码长度 下一跳
10.1.1.1 32 10.1.1.1
10.1.1.2 32 10.1.1.2
10.1.1.3 32 10.1.1.3
表1
发布主机路由的BGP更新消息中，源IP地址为路由器321的IP地址1.1.1.1；目的IP地址为IBGP对等体的IP地址，即路由器341的IP地址2.2.2.1。本实施例中，承载BGP更新消息的链路层报文是以太网报文。
图4示出了BGP更新消息的撤销路由长度(Withdrawn Routes Length)字段、撤销路由（Withdrawn Routes）字段、路径属性总长(Total Path Attribute Length) 字段、路径属性（Path Attributes）字段以及网络层可达性信息（Network Layer ReachabilityInformation）字段。
发布主机路由的BGP更新消息中，不包含撤销路由，所以撤销路由长度字段和撤销路由字段都为零。路径属性总长字段的值为1，表明BGP更新消息中路径属性有1个。
本实施例在路径属性字段扩展了一种主机路由（Host Route）的路径属性，是路径属性中的一种团体属性，表示NLRI字段中列出的路由都具备此属性。
本实施例不限制主机路由路径属性的T-L-V<attribute type,attributelength, attribute value>，只对主机路由路径属性的T-L-V的属性类型(attributetype)字段、属性长度（attribute length）字段以及属性值（attribute value）字段的实现方式进行如下举例说明：
属性类型字段：包含标记（Flag）字段和类型代码（Type Code）字段，其中，Flag字段和Type Code字段各占一个字节。本实施例中，Flag字段指明该路径属性属于可选非过渡（Optional non-transitive），（路由器不支持此属性，该属性被忽略，不通告给其他IBGP对等体）；Type Code字段指明该路径属性的名称。譬如，将Type Code的值设置8，路由器可根据Type code识别出主机路由路径属性；本实施例不限定Type Code的值。
属性长度字段：指明主机路由路径属性的全长；譬如，将属性长度字段设置为4，表示主机路由路径属性的全长为4。
属性值字段：指明主机路由属性的值，该属性值字段设备设置为BGP网络所在的自治***（AS,autonomous system）的AS号。本实施例中，BGP网络包括第一站点、第二站点、中间路由器以及入口网络设备，假设该BGP网络的AS 号为AS:1000。
NLRI字段描述了发布的主机路由，即表示为三个二元组<32,10.1.1.1>、<32,10.1.1.2>、<32,10.1.1.3>。
本实施例不限定NLRI字段中列出的主机路由的数目。当路由器321通过一个BGP更新消息发布n个主机路由，NLRI字段包含n个二元组，即<Length1, Prefix1>,<Length2,Prefix2>,……<Length-n,Prefix-n>；二元组中的IP地址前缀长度与虚拟机的IP地址长度相同；IP地址前缀与虚拟机的IP地址相同。
路由器321收到虚拟机的ARP请求报文、ARP响应报文也可执行上述发布主机路由的处理。路由器321还可以选择性地发布主机路由。譬如，路由器321 配置有接入控制列表（ACL,Access Control List）。路由器321确定收到的这些免费ARP报文或ARP请求报文或ARP响应报文的发送端IP地址10.1.1.1、 10.1.1.2以及10.1.1.3是设置于ACL的IP地址或属于ACL中设置的网段，则执行发布主机路由的处理。当路由器321收到的免费ARP报文的发送端IP地址与本地配置ACL不匹配，则不执行发布主机路由的处理。路由器321不向IBGP 对等体之外的其他路由器发布主机路由。
路由器331将收到的BGP update消息当作普通IP报文转发，不感知这是一个BGP报文。
路由器341接收BGP更新消息，根据Type Code识别出主机路由路径属性，确定BGP更新消息发布的是主机路由，路由器341不再转发携带主机路由路径属性的BGP更新消息，也不通告给其他的IBGP对等体。
路由器341确定未建立到达路由器321的GRE隧道（通用路由封装隧道， GenericRouting Encapsulation），则建立第一GRE隧道。该第一GRE隧道接口的目的IP地址是发布主机路由的IBGP对等体的IP地址，即路由器321的IP 地址2.2.2.1；该GRE隧道接口的源IP地址是路由器341本设备的IP地址1.1.1.1。
路由器341确定路由表未记录三个主机路由对应的主机路由表项，则根据 NLRI字段中各二元组IP地址前缀和长度、已建立的第一GRE隧道的tunnel ID （隧道标识）Tunnel1在路由表中记录主机路由表项。路由器341记录的主机路由表项如表2所示：
IP地址前缀 掩码长度 下一跳
10.1.1.1 32 tunnel 1
10.1.1.2 32 tunnel 1
10.1.1.3 32 tunnel 1
表2
第二站点中，虚拟机304、305广播免费ARP报文。交换机312收到免费ARP报文，根据以太网源MAC地址进行MAC地址学习，然后在相同VLAN 的端口转发收到的这些免费ARP报文。
路由器322收到的免费ARP报文，生成ARP表项，主机路由表项。路由器322生成的主机路由表项如表3所示：
IP地址前缀 掩码长度 下一跳
10.1.1.4 32 10.1.1.4
10.1.1.5 32 10.1.1.5
表3
路由器322发送BGP更新消息给路由器341。路由器322通过BGP更新消息发布主机路由的原理与路由器321发布主机路由的原理机制相同，本实施例不再赘述。路由器322发送的BGP更新消息中，NLRI字段携带了二元组<32, 10.1.1.4>、<32,10.1.1.5>分别描述了虚拟机304和305的可达路由。
路由器331将收到的BGP update消息当作普通IP报文转发。
路由器341接收上述来自路由器322的BGP更新消息，根据路径属性字段识别携带了主机路由路径属性，确定路由器322发布的是主机路由。路由器341 确定未建立到达路由器322的GRE隧道，则新建一个第二GRE隧道；该第二 GRE隧道的源IP地址和目的IP地址分别是路由器341的IP地址2.2.2.1，路由器322的IP地址3.3.3.1。
路由器341根据NLRI字段的二元组以及第二GRE隧道的隧道标识Tunnel 2所学习的主机路由表项如表4所示：
IP地址前缀 掩码长度 下一跳
10.1.1.1 32 tunnel 1
10.1.1.2 32 tunnel 1
10.1.1.3 32 tunnel 1
10.1.1.4 32 tunnel 2
10.1.1.5 32 tunnel 2
表4
路由器341收到IP报文时，路由器341根据最长前缀匹配原则在路由表中查找匹配目的IP地址10.1.1.1的主机路由表项，根据主机路由表项中下一跳 tunnel1发送该IP报文；即，查找到第一GRE隧道的接口封装表项，为该IP报文封装外层的隧道IP头和GRE头；其中封装的GRE头标识的乘客协议为IP报文；封装的隧道IP头的源IP地址和目的IP地址分别是第一GRE隧道接口的源 IP地址2.2.2.1以及目的IP地址1.1.1.1。路由器341将GRE隧道报文通过第一 GRE隧道对应的物理端口发出，将收到的IP报文通过第一GRE隧道将发往路由器321。本实施例不限定路由器341收到的IP报文的承载报文的类型。
路由器331收到GRE报文，根据外层的隧道IP头的目的IP地址1.1.1.1，按照IP转发流程，把GRE隧道报文转发给路由器321。
路由器321收到GRE隧道报文，确定外层的隧道IP头的目的IP地址是本设备的IP地址，路由器321去除GRE封装（包括外层的隧道IP头和GRE头），根据最长前缀匹配原则，在本地路由表中查找到目的IP地址10.1.1.1匹配的主机路由表项。路由器321将收到的IP报文转发给主机路由表项中的下一跳 10.1.1.1。譬如：路由器321根据下一跳10.1.1.1在ARP表查找到对应的ARP 表项，根据查找到的ARP表项将解封装后的IP报文封装为以太网报文，将以太网报文通过查找到的ARP表项中的端口发送。
通过本实施例的上述技术方案可知，路由器341收到发往不同站点的虚拟机的IP报文时，可根据记录的主机路由表项，将收到的IP报文通过建立的GRE 隧道发送到虚拟机所在二层网络的网关设备。即使不同站点的网关设备发布的网段路由相同，路由器341可根据记录的主机路由表项，将收到的IP报文通过 GRE隧道发往虚拟机所在二层网络的网关设备。
图4所示本发明实施例提供发布迁移主机的路由示意图。
虚拟机301迁移至第二站点，虚拟机301发送免费ARP报文。
交换机312接收迁移虚拟机301广播的免费ARP报文，根据免费ARP报文的以太网源MAC地址进行MAC地址学习，然后在相同VLAN的端口转发收到的免费ARP报文。
路由器322收到迁移虚拟机301的免费ARP报文，生成ARP表项、主机路由表项。路由器322发送携带了主机路由路径属性的BGP更新消息，其中， NLRI字段包含作为二元组<32,10.1.1.1>的虚拟机301的可达主机路由。
路由器341接收到这个BGP更新消息，识别了BGP更新消息的携带了主机路由路径属性字段。路由器341确定已建立了到达路由器322的第二GRE隧道，则根据NLRI字段携带的IP地址前缀10.1.1.1、IP地址前缀长度32在路由表查找到主机路由表项且该主机路由表项中下一跳是连接路由器321的tunnel 1，不是连接路由器322的tunnel2，说明此虚拟机可能已经发生了迁移。为了确保流量快速切换，路由器341将查找到的路由表项的下一跳修改为Tunnel2。路由器341在修改后的主机路由表项中设置待核查标识。表5示出了设置有待核查标识的主机路由表项。
表5
同时，路由器341可根据主机路由表项中先前记录的下一跳tunnel1发起路由核查，以检查10.1.1.1/32是否存在于路由器321所负责的第一站点。路由器 341发送核查主机路由的BGP更新消息，其中，源IP地址和目的IP地址可根据先前的分别是本设备IP地址以及IBGP对等体的IP地址。路由器341将主机路由表项的下一跳修改为tunnel2时，可以将先前的下一跳中记录的tunnel 1记录在一个软件表项中；该软件表项中记录的内容在主机路由核查结束后删除或者定时删除。路由器321根据先前的下一跳tunnel 1，确定IBGP对等体为路由器321。
核查主机路由的BGP更新消息中，不包含撤销路由，所以撤销路由长度字段和撤销路由字段都为零。路径属性总长字段的值为1，表明BGP更新消息中路径属性有1个。
本实施例在核查主机路由的BGP更新消息的路径属性字段还扩展了一种主机路由核查（Host Route Check）的路径属性，是路径属性中的一种团体属性，表示NLRI字段中列出的路由都具备此属性。作为服务提供商的入口网络设备的路由器341，发送路径属性字段包含主机路由核查路径属性的BGP更新消息。
本实施例不限制主机路由核查路径属性的T-L-V<attribute type,attributelength,attribute value>，只对表示主机路由核查路径属性的T-L-V的属性类型(attribute type)字段、属性长度（attribute length）字段以及属性值（attributevalue）字段实现方式进行如下举例说明：
属性类型字段：包含两个Flag字段和Type Code字段，其中，Flag字段和Type Code字段各占一个字节。本实施例中，Flag字段指明该路径属性属于可选非过渡（Optionalnon-transitive），即如果BGP路由器不支持此属性，该属性被忽略，且不会通告给其他IBGP对等体；Type Code指明该路径属性的名称；譬如，将Type Code的值设置7，路由器可根据Type code识别出主机路由核查路径属性。本实施例不限定Type Code的值。
属性长度字段：指明主机路由核查路径属性的全长；譬如，将属性长度字段设置为4，表示主机路由核查路径属性的全长为4。
属性值字段：指明主机路由核查属性的值，该属性值字段的值设置为所在 BGP网络的AS号。譬如，本实施例中路由器341所在的BGP网络AS号是 AS:1000。
核查主机路由的BGP更新消息中，NLRI字段中的二元组<32,10.1.1.1>描述了待核查的主机路由。本实施例不限定NLRI字段中二元组的数目。
路由器331将收到的BGP update消息当作普通IP报文转发，不感知这是一个BGP报文。
路由器321收到BGP更新消息，确定该消息携带主机路由核查路径属性，则启动主机ARP检查机制。路由器321根据BGP更新消息中的IP地址前缀 10.1.1.1，在二层网络中发送ARP请求报文，即该ARP请求报文的目标端IP地址为10.1.1.1。
路由器321在预定时间内未收到发送端IP地址是10.1.1.1的ARP响应报文，则删除路由表中IP地址为10.1.1.1的主机路由表项。
路由器321发送携带主机路由撤销（Host Route Withdraw）路径属性的BGP 更新消息；其中，源IP地址和目的IP地址分别是路由器321的IP地址和路由器341的IP地址。撤销主机路由的BGP更新消息中，撤销路由长度字段包含撤销路由的个数1，撤销路由字段包含二元组<32,10.1.1.1>。本实施例将已有的撤销路由路径属性的T-L-V的实现方式合并于此，不再赘述本实施例的主机路由撤销路径属性的T-L-V的实现方式。
本实施例中，路由器321巧妙的利用ARP报文特性，将预定时间内未反馈 ARP响应报文的虚拟机认定为迁移的虚拟机，实现了虚拟机迁移的检测。
路由器331转发携带主机路由撤销Host Route Withdraw路径属性的BGP 更新消息至路由器341。
路由器341接收到BGP更新消息，识别该BGP更新消息携带主机路由撤销的路径属性，根据撤销路由字段的携带的IP地址前缀10.1.1.1、IP地址前缀长度32，在路由表查找到设有待核查标识的主机路由表项。路由器341将查找到的主机路由表项的待核查标识取消，最终路由表中10.1.1.1/32的主机路由表项的下一跳为tunnel2。
当路由器321根据本地的主机路由表项再次发送携带主机路由路径属性的 BGP更新消息时，路由器341接收到BGP更新消息，识别携带了主机路由路径属性且根据网络层可达信息中的IP地址前缀查找到对应的主机路由表项，且查找到的主机路由表项的下一跳是tunnel 1，路由器321对查找到的主机路由表项不做处理。
当第一站点中的主机由于各种原因离开网络时，路由器321还可进一步预设的条件删除主机路由表项，并主动发送撤销主机路由的BGP更新消息。路由器341接收到BGP更新消息，识别该BGP更新消息携带了主机路由撤销路径属性且根据NLRI中IP地址前缀查找到对应的主机路由表项，删除查找到的主机路由表项。本实施例不限定路由器321主动删除主机路由表项的预设条件，只对可能导致主机路由表项变化而需删除主机路由表项的原因进行举例，譬如，路由器321连接服务器的端口故障（down），路由器321的ARP表项被删除，或者路由器321发布主机路由的ACL过滤规则被修改，或者虚拟机所在的服务器故障而虚拟机未迁移到其他二层网络站点等原因。
本实施例中，作为服务提供商的入口网络设备的路由器确定收到的BGP更新消息携带主机路由属性。如果该路由器不支持主机路由属性，则该路由器设备忽略携带主机路由属性的BGP更新消息。
本发明亦可应用于IPv6网络。譬如，虚拟机发送的邻居请求(NS,NeighborSolicitation)报文，网关根据NS报文的源IP地址根据获取主机IP地址，根据主机IP地址生成主机路由。主机路由表项中，IP地址前缀为IPv6网络内主机的 IP地址；IP地址前缀长度等于IPv6网络内主机的IP地址，即128位。路由器 341建立的GRE隧道的乘客协议亦可以是IPv6协议。
本实施例中，虚拟机在不同的二层站点之间进行迁移时，入口网络设备能够根据虚拟机当前所在二层网络的网关发布的主机路由更新路由表，将接收到的数据报文发送给虚拟机当前所在二层网络的网关，实现对迁移的虚拟机主机的访问。
本实施例中，携带了主机路由路径属性的BGP更新消息与携带了主机路由核查路径属性的BGP更新消息的类型字码（Type Code）不同，但是属性长度字段可以相同。IBGP对等体之间的AS号相同。
如图6所示，本发明实施例提供的实现主机路由可达的装置包括：通过互联结构601互联的接收单元602，发送单元603，控制单元604，路由单元605 以及转发单元606，以及多个接口607。
控制单元604通过接收单元602接收了IBGP对等体的BGP open message （BGP建立消息），生成本设备的BGP open message，通过发送单元603发送生成的BGP open message，从而实现与IBGP对等体建立会话（session）。
控制单元604获取虚拟机的IP地址，生成Host Route表项和携带Host Route 路径属性的BGP Update消息，其中，NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及 IP地址前缀长度。接收单元602还可用来接收来自虚拟机的ARP报文或ND报文；控制单元604可根据接收单元602收到的免费ARP报文或NS报文等报文获取虚拟机的IP地址生成Host Route表项。路由单元604记录生成的Host Route 表项。发送单元603，发送携带Host Route路径属性的BGPUpdate消息至IBGP 对等体。
接收单元602接收IBGP对等体发送的BGP Update消息时，控制单元604，识别收到的BGP Update消息携带的Host Route Check路径属性，根据NLRL中的待核查的Host Route的IP地址前缀生成地址请求报文；确定预订时间内未获取对应于被核查的Host Route的IP地址前缀的链路层地址，则生成携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀以及 IP地址前缀长度的BGP Update消息；被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP 地址前缀长度分别是待核查的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度。
控制单元604，还用于根据预定条件删除路由单元605记录的主机路由表项；生成发送携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route 的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；被撤销的Host Route 的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是被删除的主机路由表项中的IP地址前缀和IP地址前缀长度。
发送单元603，还用于发送地址请求报文以及发送携带Host Route Withdraw 路径属性的BGP Update消息。本实施例应用于IPv4中，路由单元603发送的地址请求报文可以是ARP请求报文；本实施例应用于IPv6网络，路由单元604 发送的地址请求报文可以是NS报文。
接收单元602接收到IBGP对等体发送的GRE隧道报文时，转发单元606 解封装GRE隧道报文为IP报文；根据IP报文的目的IP地址在路由单元605中查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳转发IP报文。
图6所示装置可应用于作为网关的路由器设备。
如图7所示，本发明实施例提供的另一实现主机路由可达的装置包括通过互联结构701互联的接收单元702，发送单元703，控制单元704，路由单元605 以及转发单元706，以及多个接口707。
控制单元604通过生成本设备的BGP open message，通过发送单元603发送生成的BGP open message，控制单元604通过接收单元602接收了IBGP对等体的BGP open message（BGP建立消息），从而实现与IBGP对等体建立会话。
接收单元702接收来自IBGP对等体的BGP Update消息时，控制单元704 识别收到的BGP Update消息携带Host Route路径属性，根据NLRI包含的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度在路由单元705查找路由表，确定未查找到匹配的Host Route表项，则根据Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度生成Host Route表项，路由单元705记录生成的Host Route表项，其中下一跳是本设备连接发布了Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口；控制单元704在路由表中查找到匹配的Host Route表项且下一跳对应的GRE隧道接口不同于连接发布Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口，则将查找到的Host Route表项的下一跳修改为连接发布Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口并设置待核查标识，根据查找到的Host Route表项中修改前的下一跳，生成携带HostRoute Check路径属性且NLRI包含待核查Host Route 的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update消息；发送单元703，还用于发送携带Host Route Check路径属性的BGP Update消息。
控制单元704识别收到的BGP消息携带Host Route Withdraw路径属性且 NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update 消息；根据被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到具有所述待核查标识的Host Route表项，取消所述待核查标识。
控制单元704识别收到的BGP消息携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update 消息；根据被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到匹配的路由表项，删除查找到Host Route表项。
接收单元702接收了IP报文时，转发单元706根据IP报文的目的IP地址查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳的GRE隧道接口将该IP报文封装为GRE隧道报文；发送单元703发送封装后的GRE隧道报文。
控制单元704用于建立GRE隧道连接IBGP对等体；当控制单元704确定未建立连接发布Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道则建立GRE隧道连接发布了Host Route的当前IBGP对等体。
本实施例采用了路由查找和路由更新的路由协议，从而能够与网络中原先的设备和网络协议兼容，也就无需更换网络设备，网络实现简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种实现主机路由Host Route可达的方法，应用于二层网络的站点的网关，其特征在于，所述方法包括：
获取虚拟机的IP地址；
根据获取的IP地址生成Host Route表项；
向作为服务提供商的入口网络设备的IBGP对等体发送携带Host Route路径属性的BGPUpdate消息；其中，NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度，所述HostRoute的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别与所述虚拟机的IP地址和IP地址长度相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述IBGP对等体发送的携带Host Route Check路径属性的BGP Update消息；其中，NLRI包含待核查的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度；
发送地址请求报文请求对应于待核查的Host Route的IP地址前缀的链路层地址；
确定预定时间内未获取待核查的Host Route的IP地址前缀对应的链路层地址，则发送携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是待核查的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
删除主机路由表项；
发送携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是被删除的主机路由表项中的IP地址前缀和IP地址前缀长度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述IBGP对等体发送的GRE隧道报文；
解封装GRE隧道报文为IP报文；根据IP报文的目的IP地址查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳转发所述IP报文。
5.一种实现主机路由可达的装置，应用于二层网络的站点的网关，其特征在于，所述装置包括：
控制单元，与作为服务提供商的入口网络设备的IBGP对等体建立IBGP会话；获取虚拟机的IP地址，生成Host Route表项和携带Host Route路径属性的BGP Update消息，其中，NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度；
路由单元，记录生成的Host Route表项；
发送单元，发送携带Host Route路径属性的BGP Update消息至IBGP对等体。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括接收单元；
所述接收单元，用于接收IBGP对等体发送的BGP Update消息；
所述控制单元，识别收到的BGP Update消息携带的Host Route Check路径属性，根据NLRL中的待核查的Host Route的IP地址前缀生成地址请求报文；确定预订时间内未获取对应于被核查的Host Route的IP地址前缀的链路层地址，则生成携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGPUpdate消息；被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是待核查的HostRoute的IP地址前缀和IP地址前缀长度；
所述发送单元，发送所述地址请求报文以及发送携带Host Route Withdraw路径属性的BGP Update消息。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述控制单元，删除所述路由单元记录的主机路由表项；生成发送携带Host RouteWithdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是被删除的主机路由表项中的IP地址前缀和IP地址前缀长度。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括接收单元和转发单元；
所述接收单元，接收所述IBGP对等体发送的GRE隧道报文；
所述转发单元，解封装GRE隧道报文为IP报文；根据IP报文的目的IP地址查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳转发所述IP报文。
9.一种实现主机路由可达的方法，其特征在于，该方法应用于服务提供商的入口网络设备，所述方法包括：
接收作为二层网络的站点的网关的IBGP对等体发送的携带Host Route路径属性且NLRI包含Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度的BGP Update消息；
根据所述Host Route的所述IP地址前缀和IP前缀长度在路由表中进行查找；
确定未查找到Host Route表项则根据所述Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度建立Host Route表项，该建立的Host Route表项的下一跳地址是本设备连接发布了所述Host Route的IBGP对等体的GRE隧道的接口。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定查找到所述Host Route的IP地址前缀和IP前缀长度匹配的Host Route表项且下一跳对应的GRE隧道接口不同于连接发布所述Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口，则修改查找到的Host Route表项的下一跳并设置待核查标识；
根据查找到的Host Route表项的先前的下一跳发送携带Host Route Check路径属性的BGP Update消息；其中，NLRI包含待核查的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度；待核查的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度分别是查找到的Host Route表项中IP地址前缀和IP地址前缀长度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收携带Host Route Withdraw路径属性的BGP Update消息；其中，NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度；
根据被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到具有所述待核查标识的路由表项，取消查找到的Host Route表项的待核查标识。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收携带Host Route Withdraw路径属性的BGP Update消息；其中，NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度；
根据被撤销的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到匹配的路由表项，删除查找到Host Route表项。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定未建立本设备到发布所述Host Route的IBGP对等体的GRE隧道，则建立GRE隧道连接发布了所述Host Route的IBGP对等体。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收IP报文；
根据所述IP报文的目的IP地址查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳的GRE隧道接口将所述IP报文封装为GRE隧道报文；
发送封装后的GRE隧道报文。
15.一种实现主机路由可达的装置，其特征在于，该装置应用于服务提供商的入口网络设备，所述装置包括：
接收单元，接收来自作为二层网络的站点的网关的IBGP对等体的BGP Update消息；
控制单元，识别收到的BGP Update消息携带Host Route路径属性，根据NLRI包含的Host Route的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到路由表，确定未查找到匹配的Host Route表项，则根据所述Host Route的IP地址前缀以及IP地址前缀长度生成Host Route表项；
路由单元，记录生成的Host Route表项；其中，下一跳是连接发布了所述Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述控制单元，确定在所述路由表中查找到匹配的Host Route表项且下一跳对应的GRE隧道接口不同于连接发布所述Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口，则将查找到的Host Route表项的下一跳修改为本设备连接发布所述Host Route的当前IBGP对等体的GRE隧道的接口并设置待核查标识，根据查找到的Host Route表项中修改前的下一跳，生成携带Host Route Check路径属性且NLRI包含待撤销Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update消息；
发送单元，发送所述携带Host Route Check路径属性的BGP Update消息。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述控制单元，识别收到的BGP消息携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update消息；根据被撤销的HostRoute的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到具有所述待核查标识的Host Route表项，取消所述待核查标识。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述控制单元，识别收到的BGP消息携带Host Route Withdraw路径属性且NLRI包含被撤销的Host Route的IP地址前缀和IP地址前缀长度的BGP Update消息；根据被撤销的HostRoute的IP地址前缀以及IP前缀长度查找到匹配的路由表项，删除查找到Host Route表项。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述控制单元，确定未建立本设备到发布所述Host Route的IBGP对等体的GRE隧道，则建立GRE隧道连接发布了所述Host Route的IBGP对等体。
20.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括转发单元和发送单元；
所述接收单元，接收IP报文；
所述转发单元，根据所述IP报文的目的IP地址查找到主机路由表项，根据查找到的主机路由表项的下一跳的GRE隧道接口将所述IP报文封装为GRE隧道报文；
所述发送单元，发送封装后的GRE隧道报文。
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