一种基于云场景的网关系统及网关通信方法技术方案

本申请公开了一种基于云场景的网关系统及网关通信方法，用以解决现有的节点之间的通信缺乏有效的控制面协议，节点间可达性需手工进行配置的问题。该系统包括SDN控制器，用于对多个节点进行管理；FRR协议栈，设置于各节点中，用于向其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址，根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；矢量数据包处理框架VPP，运行在各节点中，用于根据本节点的转发请求从路由表项中匹配转发表项，使本节点基于转发表项向其他节点发送数据包。通过将SDN与FRR协议栈、VPP结合，实现对于节点的统一管理，通过有效的路由协议，无需人工手动配置工作就可以实现节点间的可达性和数据的高效转发。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云场景的网关系统及网关通信方法
本申请涉及网关
，尤其涉及一种基于云场景的网关系统及网关通信方法。
技术介绍
随着云计算和虚拟化的发展，互联网时代的到来，各类网络业务的数量呈爆炸式增长。基于用户网络的需求，要求网元可以灵活部署，以实现网元的弹性扩充。因此，云计算要求云数据中心支持高性能转发，支持大规模组网，能够与传统网络通过路由协议进行通信，能够动态响应网络的变化。目前的主流方式为通过OpenStack云平台，来实现用户的虚拟网络的互联。但是，在进行大规模组网的情况下，节点之间的通信缺乏有效的控制面协议，节点间可达性需手工进行配置。随着租户规模的扩大和虚拟机数量的增长，导致需要大量的手动配置工作，给管理的难度和转发的性能以及系统稳定性带来了巨大的挑战。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于云场景的网关系统及网关通信方法，用以解决现有的大规模组网的情况下，节点之间的通信缺乏有效的控制面协议，节点间可达性需手工进行配置，给管理的难度和转发的性能以及系统稳定性带来了巨大的挑战的问题本申请实施例提供的一种基于云场景的网关系统，包括：SDN控制器，用于对多个节点进行管理；FRR协议栈，设置于各节点中，用于向其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址，根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；矢量数据包处理框架VPP，运行在各节点中，用于根据本节点的转发请求从所述路由表项中匹配转发表项，使本节点基于所述转发表项向其他节点发送数据包。r>在一个示例中，FRR协议栈，用于监测系统中的路由变化，并根据监测到的路由变化自动修改本节点对应的路由表项；所述路由变化包括新增节点、删除节点。在一个示例中，SDN控制器，用于向各节点中的所述VPP发送第一配置信息，对所述VPP的基本信息进行配置；还用于向各节点中的所述FRR协议栈发送第二配置信息，对所述FRR协议栈中运行的协议进行配置。在一个示例中，系统还包括：监听模块，用于监听所述路由表项，并在监听到所述路由表项发生变化时通知所述VPP。在一个示例中，FRR协议栈还用于根据所述SDN控制器下发的EVPN协议配置信息，创建用于数据转发的隧道，使本节点通过所述隧道转发数据包。在一个示例中，FRR协议栈还用于获取外部网络的网段地址，并根据所述外部网络和本节点的网段地址生成本节点到所述外部网络的路由表项。在一个示例中，VPP还用于基于本节点向外部网络的转发请求，从所述路由表项中匹配转发表项，使本节点基于所述转发表项向外部网络发送数据包。在一个示例中，FRR协议栈还用于运行若干路由协议，与其他节点的FRR协议栈的路由协议进行交互，生成路由表项；其中，所述路由协议包括BGP协议、OSPF协议、EVPN协议。在一个示例中，路由表项包括目的地址、网络掩码、路由优先级、路由开销、下一跳IP地址、输出接口。本申请实施例提供的一种基于云场景的网关通信方法，包括：通过FRR协议栈，向系统中的其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址；根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；通过VPP，根据本节点的转发请求从所述路由表项中匹配转发表项，并基于所述转发表项向其他节点发送数据包。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过将SDN与FRR协议栈、VPP结合，实现对于节点的统一管理，通过有效的路由协议，无需人工手动配置工作就可以实现节点间的可达性和数据的高效转发，提供了大规模、高性能的纯软件网关系统。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种基于云场景的网关系统结构图；图2为本申请实施例提供的一种FRR协议栈与VPP通信原理图；图3为本申请实施例提供的一种基于云场景的网关通信方法流程图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。目前的主流方式为通过OpenStack云平台，来实现用户的虚拟网络的互联。但是，在进行大规模组网的情况下，节点之间的通信缺乏有效的控制面协议，节点间可达性需手工进行配置。随着租户规模的扩大和虚拟机数量的增长，导致需要大量的手动配置工作，给管理的难度和转发的性能以及系统稳定性带来了巨大的挑战。本申请实施例通过将SDN与FRR协议栈、VPP结合，实现对于节点的统一管理，通过有效的路由协议，无需人工手动配置工作就可以实现节点间的可达性和数据的高效转发，提供了大规模、高性能的纯软件网关系统。图1为本申请实施例提供的一种基于云场景的网关系统结构图，包括SDN控制器100，FRR协议栈110，矢量数据包处理框架(VectorPacketProcessing，VPP)120。在本申请实施例中，SDN控制器100用于对多个节点进行统一管理，使多个节点之间进行数据转发；FRR协议栈110设置于各节点中，其在本节点添加到构建的网关系统中时，即向其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址，以根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；矢量数据包处理框架VPP120运行在各节点中，当本节点需要向其他节点转发数据包时，VPP120根据本节点的转发请求，从预先生成的路由表项中，匹配相应的转发表项，使本节点基于匹配出的转发表项向其他节点发送数据包。其中，软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。节点包括多种不同品类设备和不同通信系统的多个设备，具体可包括交换机、路由器等设备。FRRouting(FRR)是一套用于Linux和Unix平台的IP路由协议套件，FRR与本机Linux/UnixIP网络栈的无缝集成，使它适用于各种各样的用例，包括连接主机/虚拟机/容器到网络，广告网络服务，局域网交换和路由，互联网接入路由器，和互联网对等。矢量数据包处理框架(theVectorPacketProcessor，VPP)是一个可扩展框架，可提供开箱即用的交换机/路由器功能。本申请实施例通过将SDN与FRR协议栈、VPP结合，实现真正的云网联动，实现大规模高性能的纯软件网络方案，支持灵活的组网。FRR与VPP交互实现VPP转发表项与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云场景的网关系统，其特征在于，包括：/nSDN控制器，用于对多个节点进行管理；/nFRR协议栈，设置于各节点中，用于向其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址，根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；/n矢量数据包处理框架VPP，运行在各节点中，用于根据本节点的转发请求从所述路由表项中匹配转发表项，使本节点基于所述转发表项向其他节点发送数据包。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于云场景的网关系统，其特征在于，包括：
SDN控制器，用于对多个节点进行管理；
FRR协议栈，设置于各节点中，用于向其他节点发布本节点的网段地址，并接收其他节点的网段地址，根据其他节点和本节点的网段地址，生成本节点到其他节点的路由表项；
矢量数据包处理框架VPP，运行在各节点中，用于根据本节点的转发请求从所述路由表项中匹配转发表项，使本节点基于所述转发表项向其他节点发送数据包。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述FRR协议栈，用于监测系统中的路由变化，并根据监测到的路由变化自动修改本节点对应的路由表项；所述路由变化包括新增节点、删除节点。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述SDN控制器，用于向各节点中的所述VPP发送第一配置信息，对所述VPP的基本信息进行配置；还用于向各节点中的所述FRR协议栈发送第二配置信息，对所述FRR协议栈中运行的协议进行配置。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
监听模块，用于监听所述路由表项，并在监听到所述路由表项发生变化时通知所述VPP。


5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述FRR协议栈还用于根据所述SDN控制器下发的EVPN协议配置信息，创建用于数据转发的隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海平，
申请(专利权)人：浪潮思科网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37