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用于提供扩展的第2层网络的技术。实施例在扩展的第2层网络内的第一第2层网络中的第一网络设备处接收指定目的地介质访问控制(MAC)地址的数据分组。当确定目的地MAC地址是站点虚拟MAC(S-VMAC)地址时，数据分组被转发到扩展的第2层网络内的第二第2层网络中并且与该S-VMAC地址相关联的第二网络设备，其中第二网络设备被配置为基于数据分组中指定的互联网协议(IP)地址来确定数据分组的第二目的地MAC地址，并且还被配置为将数据分组转发到与确定的第二目的地MAC地址相关联的目的地设备。

权利要求书1.  一种提供扩展的第2层网络的方法，包括： 在所述扩展的第2层网络内的第一第2层网络中的第一网络设备处接 收指定目的地介质访问控制(MAC)地址的数据分组；以及 当确定所述目的地MAC地址是站点虚拟MAC(S-VMAC)地址时， 将所述数据分组转发到所述扩展的第2层网络内的第二第2层网络中并且 与所述S-VMAC地址相关联的第二网络设备，其中所述第二网络设备被配 置为基于所述数据分组中指定的互联网协议(IP)地址来确定所述数据分 组的第二目的地MAC地址，并且还被配置为将所述数据分组转发到与确 定的第二目的地MAC地址相关联的目的地设备。 2.  如权利要求1所述的方法，其中所述第二网络设备还被配置为将所 述确定的第二目的地MAC地址写到封装所述数据分组的网络帧，从而替 换所述数据分组内的S-VMAC地址。 3.  如权利要求1所述的方法，还包括： 当确定所述目的地MAC地址不是站点虚拟MAC地址时，将所述数 据分组转发到与所述目的地MAC地址相关联的目的地设备。 4.  如权利要求1所述的方法，还包括： 接收指定所述IP地址的地址解析协议(ARP)请求； 确定所述IP地址对应于所述第二第2层网络内的远程主机；以及 响应于所述ARP请求，返回与所述第二网络设备相关联的S-VMAC 地址。 5.  如权利要求1所述的方法，还包括： 访问所述第一网络设备上的MAC地址表以确定用于将所述数据分组 转发到所述第二网络设备的路由信息， 其中将所述数据分组转发到第二网络设备还基于确定的路由信息。 6.  如权利要求5所述的方法，其中所述路由信息包括接口标识符、与 所述第二网络设备相关联的IP地址以及VLAN标识符中的至少一个。 7.  如权利要求1所述的方法，还包括： 将所述S-VMAC地址动态分配给所述扩展的第2层网络内的所述第二 网络设备，其中所述S-VMAC地址是包括所述第二网络设备的物理第2层 网络的唯一逻辑标识符。 8.  一种扩展的第2层网络内的第一第2层网络中的网络边界设备，包 括： 处理器；以及 存储器，所述存储器包含程序，所述程序当被所述处理器执行时执行 操作，所述操作包括： 接收指定目的地介质访问控制(MAC)地址的数据分组；以及 当确定所述目的地MAC地址是站点虚拟MAC(S-VMAC)地址 时，将所述数据分组转发到所述扩展的第2层网络内的第二第2层网 络中并且与所述S-VMAC地址相关联的第二网络设备， 其中所述第二网络设备被配置为基于所述数据分组中指定的互联 网协议(IP)地址来确定所述数据分组的第二目的地MAC地址，并 且还被配置为将所述数据分组转发到与确定的第二目的地MAC地址 相关联的目的地设备。 9.  如权利要求8所述的网络边界设备，其中所述第二网络设备还被配 置为将所述确定的第二目的地MAC地址写到封装所述数据分组的网络 帧，从而替换所述数据分组内的S-VMAC地址。 10.  如权利要求8所述的网络边界设备，所述操作还包括： 当确定所述目的地MAC地址不是站点虚拟MAC地址时，将所述数 据分组转发到与所述目的地MAC地址相关联的目的地设备。 11.  如权利要求8所述的网络边界设备，所述操作还包括： 接收指定所述IP地址的地址解析协议(ARP)请求； 确定所述IP地址对应于所述第二第2层网络内的远程主机；以及 响应于所述ARP请求，返回与所述第二网络设备相关联的S-VMAC 地址。 12.  如权利要求8所述的网络边界设备，所述操作还包括： 访问所述第一网络设备上的MAC地址表以确定用于将所述数据分组 转发到所述第二网络设备的路由信息， 其中将所述数据分组转发到第二网络设备还基于确定的路由信息。 13.  如权利要求12所述的网络边界设备，其中所述路由信息包括接口 标识符、与所述第二网络设备相关联的IP地址以及VLAN标识符中的至 少一个。 14.  如权利要求8所述的网络边界设备，所述操作还包括： 将所述S-VMAC地址动态分配给所述扩展的第2层网络内的所述第二 网络设备，其中所述S-VMAC地址是包括所述第二网络设备的物理第2层 网络的唯一逻辑标识符。 15.  一种用于提供扩展的第2层网络的计算机程序产品，包括： 在所述扩展的第2层网络内的第一第2层网络中的第一网络设备处接 收指定目的地介质访问控制(MAC)地址的数据分组的计算机代码； 当确定所述目的地MAC地址是站点虚拟MAC(S-VMAC)地址时， 将所述数据分组转发到所述扩展的第2层网络内的第二第2层网络中并且 与所述S-VMAC地址相关联的第二网络设备的计算机代码，其中所述第二 网络设备被配置为基于所述数据分组中指定的互联网协议(IP)地址来确 定所述数据分组的第二目的地MAC地址，并且还被配置为将所述数据分 组转发到与确定的第二目的地MAC地址相关联的目的地设备；以及 存储所述计算机代码的计算机可读介质。 16.  如权利要求15所述的计算机程序产品，其中所述第二网络设备还 被配置为将所述确定的第二目的地MAC地址写到封装所述数据分组的网 络帧，从而替换所述数据分组内的S-VMAC地址。 17.  如权利要求15所述的计算机程序产品，还包括： 当确定所述目的地MAC地址不是站点虚拟MAC地址时，将所述数 据分组转发到与所述目的地MAC地址相关联的目的地设备的计算机代 码。 18.  如权利要求15所述的计算机程序产品，还包括： 接收指定所述IP地址的地址解析协议(ARP)请求的计算机代码； 确定所述IP地址对应于所述第二第2层网络内的远程主机的计算机代 码；以及 响应于所述ARP请求，返回与所述第二网络设备相关联的S-VMAC 地址的计算机代码。 19.  如权利要求15所述的计算机程序产品，还包括： 访问所述第一网络设备上的MAC地址表以确定用于将所述数据分组 转发到所述第二网络设备的路由信息的计算机代码， 其中将所述数据分组转发到第二网络设备还基于确定的路由信息。 20.  如权利要求15所述的计算机程序产品，还包括： 将所述S-VMAC地址动态分配给所述扩展的第2层网络内的所述第二 网络设备的计算机代码，其中所述S-VMAC地址是包括所述第二网络设备 的物理第2层网络的唯一逻辑标识符。

说明书使用站点虚拟MAC地址的OTV缩放
相关申请交叉引用
本申请要求于2012年10月31日提交的、序列号为13/664905的美国 专利申请的权益，其被通过引用结合于此。
技术领域
本公开中呈现的实施例一般涉及将第2层的连通性扩展为跨越多个站 点，并且更具体地涉及使用站点虚拟MAC地址来将第2层流量路由到位 于远程站点的主机的技术。
背景技术
流入网络设备(例如，路由器、交换机、桥接器、服务器等)中的流 量一般由多个抽象层(例如，开放式系统互连(OSI)模型)组成。这些 逻辑层中的每一个一般涉及相似性质的通信功能。例如，OSI模型的第2 层被称为数据链路层并且使用物理地址(例如，介质访问控制(MAC)地 址)来交换流量。第2层封装一般提供在网络实体之间传输数据的机制， 并且还可被用于对第1层进行纠错。作为另一示例，第3层流量被称为网 络层流量并且使用逻辑寻址(例如，互联网协议(IP)地址)来路由流 量。第3层封装一般提供用于在第一网络上的源主机到位于第二网络上的 目的地主机之间传输数据的机制。
一般地，路由器可被配置为从一个网络向另一网络转发分组。例如， 路由器可接收分组、检查该分组头中的IP地址、并且将该IP地址与存储 在路由器的内部路由表中的路由信息进行比较以确定对该分组做什么。例 如，路由器可基于路由器的内部路由表中的信息确定该分组的目的地，并 且可朝该目的地转发该分组。由于该分组从一个路由器到另一个路由器地 交换，因此其IP地址可保持不变，但是其MAC地址可被更新为沿该路径 的下一个路由器接口。
覆盖传输虚拟化(OTV)提供了使用已经存在的第3层网络来将第2 层的连通性扩展为跨越不同站点的解决方案。通过OTV，跨越多个数据中 心的第2层扩展通过在每个数据中心处配置一个或多个OTV边界设备以 将一组虚拟局域网(VLAN)扩展为跨越该多个数据中心而实现。通过这 样做，远程站点MAC地址能够被安装在边界设备上，使得第一数据中心 内的主机能够使用第2层通信来访问其他数据中心内的主机。作为结果， 这些技术能够将第2层的连通性扩展为跨域多个不同的站点。
附图说明
为了使本公开的上述特征能够被具体地理解，通过引用实施例可获得 对上面简要总结的本公开的更具体的说明，这些实施例中的一些被示于附 图中。但是，应该注意的是，附图只示出了本公开的典型实施例，因此不 应被认为是对其范围的限制，因为本公开可承认其他等同效果的实施例。
图1示出了根据这里所述的一个实施例的第2层扩展网络。
图2示出了根据这里所述的一个实施例的配置有OTV组件的第2层 扩展网络。
图3是示出了根据这里所述的一个实施例的用于返回主机的MAC地 址的方法的流程图。
图4是示出了根据这里所述的一个实施例的用于路由数据分组的方法 的流程图。
图5是示出了根据这里所述的一个实施例的用于路由从远程站点接收 的数据分组的方法的流程图。
图6是示出了根据这里所述的一个实施例的配置有OTV组件的第2 层扩展网络的框图。
具体实施方式
概述
一个实施例提供了提供扩展的第2层网络的方法。该方法包括：在扩 展的第2层网络内的第一第2层网络中的第一网络设备处接收指定目的地 介质访问控制(MAC)地址的数据分组。该方法还包括：当确定目的地 MAC地址是站点虚拟MAC(S-VAMC)地址时，将该数据分组转发到扩 展的第2层网络内的第二第2层网络中并且与该S-VAMC地址相关联的第 二网络设备，其中，该第二网络设备被配置为基于该数据分组中指定的互 联网协议(IP)地址来确定该数据分组的第二目的地MAC地址，并且该 第二网络设备还被配置为将该数据分组转发到与经确定的第二目的地 MAC地址相关联的目的地设备。
示例性实施例
使用OTV扩展为跨越多个数据中心的第2层网络的一个挑战是控制 各种边界设备上的MAC地址表的大小。也就是说，在使用OTV扩展的传 统网络中，在第一数据中心处的边界设备会需要被配置有针对每个其他数 据中心处的每个主机的MAC地址。随着第2层扩展网络的增长，这些 MAC地址表快速增长到过度大。作为结果，扩展网络的总大小会由边界 设备的MAC地址表的最大大小来限制。这些限制在片上系统(SOC)网 络设备中会更加明显，其中例如系统存储器的资源有更多限制。
这一网络的示例被示于图1中，其示出了根据这里所述的一个实施例 的第2层扩展网络。如示，系统100包括通过覆盖网络130互连的第一数 据中心110和第二数据中心120。在这里，数据中心110、120中的每一个 可维护独立的第2层网络，并且这些第2层网络可通过使用OTV在逻辑 上被结合到扩展的第2层网络中。通过这样做，第一数据中心110的第2 层网络内的主机1 140可向第二数据中心120的第2层网络内的主机2 150 发送第2层网络流量。也就是说，第一数据中心110的网络内的边界设备 可被配置有指定主机1的MAC地址以及主机2的MAC地址的MAC地址 表。当接收去往主机2的MAC地址的数据分组时，边界设备可通过覆盖 网络130将数据分组发送到第二数据中心120的边界设备，然后第二数据 中心120可将数据分组路由到主机2。虽然该解决方案对于包含相对较少 数量的远程主机的小规模扩展网络是足够的，但是在处理更大数量的远程 主机时，边界设备上的MAC地址表可增长到过度大。
同样，实施例包括用于提供扩展的第2层网络的技术。该扩展网络可 跨越例如通过第2层数据中心互连进行连接的多个数据中心。第一第2层 网络中的第一网络边界设备可接收指定目的地介质访问控制(MAC)地址 的数据分组。然后第一网络边界设备上的逻辑可确定该目的地MAC地址 是否是站点虚拟MAC(S-VMAC)地址。一般地，S-VMAC地址是分配 给给定OTV站点中的每个第2层网络或分配给扩展的第2层网络内的整 个OTV站点的逻辑标识符。例如，第一数据中心可被分配“S1-VMAC”的 S-VMAC地址，而第二数据中心可被分配“S2-VMAC”的S-VMAC地址。
因此，扩展的第2层网络内的每个网络边界设备上的MAC地址表可 被预配置有表征这些S-VMAC地址和被配置为处理指向这些S-VMAC地 址的数据分组的逻辑的信息。例如，返回该示例，第一网络边界设备上的 逻辑可访问第一网络边界设备上的MAC地址表，并且可确定由数据分组 指定的目的地MAC地址是与扩展的第2层网络内的第二第2层网络中的 第二网络设备相关联的S-VMAC地址。基于该确定，第一网络边界设备内 的逻辑可将数据分组转发到与该S-VMAC地址相关联的第二网络设备。
当从第一网络设备接收数据分组时，第二网络设备可确定与目的地IP 地址相关联的目的地介质访问控制(MAC)地址。例如，第二网络设备上 的逻辑可访问第二网络设备上的IP地址到MAC地址绑定表(例如，邻接 表)以确定与目的地IP地址相关联的目的地MAC地址。一旦目的地 MAC地址被确定，则第二网络设备上的逻辑可将数据分组转发到与目的 地MAC地址相关联的第二第2层网络内的目的地设备。
有利地，这样做允许扩展的第2层网络内的边界设备维护扩展的第2 层网络内的每个远程边界设备的单个S-VMAC地址。也就是说，如上所 述，传统OTV使能网络中的边界设备在它们各自的MAC地址表中为每个 远程第2层网络内的每个单独主机维护单独的MAC地址。这进而能够导 致这些MAC地址表增长到过度大，并且可有效地限制扩展第2层网络的 总大小。通过允许边界设备为每个远程边界设备只维护单个S-VMAC地 址，实施例更有效地使用边界设备上的MAC地址表，从而可提供比传统 解决方案更大的扩展第2层网络。
被配置为使用S-VMAC地址的系统的示例被示于图2中，其示出了根 据这里所述的一个实施例的配置有OTV组件的第2层扩展网络。如示， 系统200包括通过数据中心互连(DCI)第2层扩展网络230互连的第一 数据中心网络210和第二数据中心网络220。如示，第一数据中心网络 210包含配置有OTV组件2451的边界网络设备2401，而第二数据中心网 络220包含配置有OTV组件2452的边界网络设备2402。此外，第一数据 中心网络210包括主机2501-2，而第二数据中心网络220包括主机2503-4。 DCI第2层扩展网络230可以是例如现有的服务提供商第3层网络。然 而，更一般地，预期连接数据中心210、220的任意类型的网络可被使 用，与这里所述的实施例一致。
在所述实施例中，主机2501-4和边界设备2401-2中的每一个被配置有 各自的MAC地址2701-6。同样，对于第一数据中心网络210内的第2层通 信，主机2501-2和边界设备2401可使用MAC地址2701-3彼此通信(并且 使用其各自的MAC地址与第一数据中心网络210内的其他设备通信)。 例如，主机2501可发送请求与第一IP地址相关联的MAC地址的ARP请 求。当接收到该ARP请求时，主机2502可响应于该ARP请求而返回 MAC地址2703。然后，主机2501可通过将流量定址到MAC地址2703来 将第2层流量发送到主机2502。第二数据中心网络220内的第2层通信可 以以类似的方式处理。
此外，OTV组件2451-2可被配置为使用S-VMAC地址2601-2来处理通 过扩展的第2层网络的第2层通信。也就是说，OTV组件2451可被配置为 管理通过DCI第2层扩展网络230去往和来自第二数据中心网络220的第 2层通信，而OTV组件2452可被配置为管理通过DCI第2层扩展网络230 去往和来自第一数据中心网络210的第2层通信。在一个实施例中，OTV 组件2451-2可被预配置有将S-VMAC地址2601-2分配给边界设备2401-2的 数据。在特定实施例中，OTV组件2451-2中的一个或多个被配置为将S- VMAC地址2601-2动态分配给边界设备2401-2。
一般地，OTV组件2451-2中的每一个被配置为基于分配的S-VMAC地 址2601-2通过DCI第2层扩展网络230来将第2层流量转发到其各自的远 程网络210、220。例如，主机2501可将ARP请求发送到边界设备2401， 请求与特定IP地址相关联的MAC地址。边界设备2401上的OTV组件 2451可确定特定IP地址与位于第二数据中心网络220内的主机相关联。在 做出该确定中，OTV组件2451可参考存储在边界设备2401上的IP到 MAC地址绑定表。该表的示例被示于下面的表1中。
IP地址 MAC地址 主机1-IP 主机1-MAC 主机2-IP 主机2-MAC 主机3-IP S2-VMAC 主机4-IP S2-VMAC
表1-数据中心1硬件IP到MAC地址绑定表
因此，在该示例中，OTV组件2451可确定第二IP地址(例如，主机 3-IP，其表示对应于主机2503的IP地址)对应于目的地MAC地址“S2- VMAC”。当确定第二IP地址与远程主机相关联时，OTV组件2451可响 应于ARP请求而将地址“S2-VMAC”(即，与第二数据中心网络220相 关联的S-VMAC地址2602)返回到主机2501。然后主机2501上的逻辑可 用返回的对应于该特定IP地址的S-VMAC地址2602来更新其本地ARP缓 存。
在稍后的时刻，主机2501可基于主机2501的本地ARP缓存来生成指 向地址“S2-VMAC”的第2层流量。当接收到该第2层流量时，OTV组 件2451可参考MAC地址表来确定如何适当地交换该流量。该表的示例被 示于下面的表2中。
VLAN 目的地MAC地址 目的地接口 10 主机1-MAC Eth1/5 11 主机2-MAC Eth1/5 10 S2-VMAC 覆盖 11 S2-VMAC 覆盖
表2-数据中心1硬件MAC地址表
在这里，当从主机2501接收到定址到地址“S2-VMAC”(即，S- VMAC地址2602)的网络帧时，OTV组件2451可参考MAC地址表来确 定到VLAN“10”和“11”二者的该S-VMAC地址的帧通过“覆盖”网络 (即，DCI第2层扩展网络230)来发送。然后OTV组件2451可将这些网 络帧通过DCI第2层扩展网络230转发到边界设备2402上的OTV组件 2452。
当从OTV组件2451接收到网络帧时，OTV组件2452可访问边界设备 2402上的IP到MAC地址绑定表(例如，邻接表)以确定要将网络帧转发 到的MAC地址。该表的示例被示于下面的表3中。
IP地址 MAC地址 主机3-IP 主机3-MAC 主机4-IP 主机4-MAC
表3-数据中心2硬件IP到MAC地址绑定表
在这里，OTV组件2452可分析转发的数据分组，并且可确定在转发 的数据分组中指定的目的地IP地址是“主机3-IP”，并且IP到MAC地址 绑定表指示该IP地址对应于第二数据中心网络220上具有MAC地址2705(即，“主机3-MAC”)的主机2503。然后OTV组件2452可通过用主机 2503的MAC地址2705替换S-VMAC地址2602来改变转发的数据分组中 指定的目的地MAC地址。此外，OTV组件2452可访问边界设备2402上的 MAC地址表以确定如何将进来的流量切换到MAC地址“主机3- MAC”。该MAC地址表的示例被示于下面的表4中。
VLAN 目的地MAC地址 目的地接口 10 主机3-MAC Eth2/10 11 主机4-MAC Eth2/10 10 S1-VMAC 覆盖 11 S1-VMAC 覆盖
表4-数据中心2MAC地址表
在该示例中，OTV组件2452可访问表3所示的MAC地址表，并且可 确定到MAC地址“主机3-MAC”的流量应在VLAN 10上并且使用接口 “Eth2/10”来发送。然后OTV组件2452可将经改变的数据分组转发到主 机2503。
有利地，这样做提供了包含第一数据中心网络210和第二数据中心网 络220的扩展的第2层网络。此外，上述技术以比传统OTV技术更有效 的方式提供扩展的第2层网络。也就是说，由于所述示例中的边界设备 2401-2维护扩展的第2层网络内的每个数据中心的S-VMAC地址而不是扩 展的第2层网络内的每个远程主机的独立的MAC地址，因此这些MAC 地址表的大小不直接基于扩展的第2层网络内的主机总数。同样，通过为 每个独立的站点网络(例如，数据中心网络210和220)使用S-VMAC地 址，在边界设备2401-2上的MAC地址表变得过度大之前，扩展的第2层 网络可变得比传统扩展的第2层网络大得多。这些优势在例如片上系统 (SOC)边界设备(其中存储器资源可被严重约束)中尤其明显。
此外，虽然以上示例包括从第一数据中心网络210到第二数据中心网 络220的网络流量流，但是该示例只为示意性的目的。一般地，起源于第 二数据中心网络220中并且去往第一数据中心网络210中的远程主机的第 2层通信可以以类似的方式处理。此外，虽然图2示出了通过DCI第2层 扩展网络230互连的两个数据中心网络210、220，但是广泛地预期任意数 量的不同网络可使用上述技术在扩展的第2层网络下连接在一起。
图3是示出了根据这里所述的一个实施例的用于返回主机的MAC地 址的方法的流程图。如示，方法300开始于块310，其中边界设备240上 的OTV组件245接收来自第一主机并且指定与第二主机相关联的IP地址 的ARP请求。当接收到该ARP请求时，OTV组件245确定与该IP地址相 关联的第二主机是否位于远程站点(块315)。也就是说，OTV组件245 确定第二主机是否位于与边界设备240不同的物理第2层网络内。例如， 如果OTV组件245位于第一数据中心处的边界设备240上并且确定第二 主机位于第二数据中心的网络上，则OTV组件245可确定第二主机位于 远程站点。
如果OTV组件245确定第二主机位于远程站点，则OTV组件245确 定与该远程站点相关联的S-VMAC地址，并且响应于ARP请求而返回确 定的S-VMAC地址(块325)。另一方面，如果第二主机位于本地站点， 则方法300结束。在这种情况下，第二主机可响应于ARP请求而返回其 MAC地址。一旦OTV组件245返回S-VMAC地址，则方法300结束。
响应于接收MAC地址或S-VMAC地址，第一主机上的逻辑随后可用 接收到的地址来更新第一主机上的ARP缓存。例如，如果OTV组件245 响应于ARP请求而返回第二主机的S-VMAC地址，则第一主机上的逻辑 可更新其本地ARP缓存以创建IP地址与返回的S-VMAC地址之间的关 联。如果在稍后的时刻，第一主机希望将网络帧发送到第二主机，则第一 主机随后可将该网络帧内的目的地MAC地址指定为返回的S-VMAC地 址。
图4是示出了根据这里所述的一个实施例的用于路由数据分组的方法 的流程图。如示，方法400开始于块410，其中OTV组件245接收来自第 一主机的数据分组。当接收到数据分组时，OTV组件245分析该数据分组 并且确定该数据分组的目的地MAC地址。此外，OTV组件245确定该目 的地MAC地址是否是S-VMAC地址(块415)。
如果OTV组件245确定目的地MAC地址是S-VMAC地址，则OTV 组件245确定数据分组要路由到的远程设备，并且将数据分组转发到该远 程设备(块425)。例如，OTV组件245可访问边界设备240上的MAC 地址表，并且可确定针对特定VLAN并且定址到S-VMAC地址“S2- VMAC”的网络流量应通过“覆盖”接口(例如，连接两个或两个以上数 据中心的现有服务提供商第3层网络，例如，图2所示的DCI互连网络 230)发送到具有特定IP地址的远程网络设备，并且可相应地转发该网络 流量。如果OTV组件245确定数据分组中指定的目的地MAC地址不是S- VMAC地址，则OTV组件245将该数据分组转发到与该目的地MAC地址 相关联的本地设备(块420)。一旦OTV组件245将该分组路由到远程边 界设备或本地设备，则方法400结束。
当从远程边界设备接收到定址到S-VMAC地址的数据分组时，OTV 组件245可确定与该数据分组相关联的本地MAC地址，并且将该数据分 组转发到该本地MAC地址。这一方法的示例被示于图5中，其是示出了 根据这里所述的一个实施例的用于路由从远程站点接收的数据分组的方法 的流程图。如示，方法500开始于块510，其中第一边界设备上的OTV组 件245从远程边界设备接收数据分组。在这里，接收到的分组被定址到与 第一边界设备相关联的S-VMAC地址。例如，该数据分组可使用上述方法 400来转发。
当接收到该数据分组时，OTV组件245分析该数据分组以确定该数据 分组的目的地IP地址。基于该目的地IP地址，OTV组件245确定该数据 分组的目的地MAC地址(块515)。例如，OTV组件245可查询第一边 界设备上的IP到MAC地址绑定表(例如，邻接表)以确定对应于该数据 分组的目的地IP地址的目的地MAC地址。当确定了目的地MAC地址， OTV组件245重写该数据分组网络帧中的MAC地址以用确定的目的地 MAC地址替换S-VMAC目的地地址(块520)。此外，OTV组件245可 查询第一边界设备上的MAC地址表以确定如何将网络流量发送到确定的 目的地MAC地址(例如，使用哪个接口，使用哪个VLAN等)。然后 OTV组件245将经改变的网络帧发送到目的地MAC地址(块525)，并 且方法500结束。有利地，这样做提供了扩展的第2层网络而最小化由扩 展网络内的各边界设备维护的MAC地址表的大小。
图6示出了根据这里所述的一个实施例的通信网络。通信网络600包 括多个计算设备605和边界网络设备630。每个计算设备(或终端设备或 主机)6051-3包括处理器610、存储器615和网络适配器625。处理器610 可以是能够执行这里所述的功能的任意处理元件。处理器610表示单个处 理器、多个处理器、具有多个核的处理器及其组合。存储器615可以是易 失性或非易失性存储器，并且包括：RAM、闪存、缓存、磁盘驱动器等。 虽然被示为单个实体，但是存储器615可被分为不同的存储器存储元件， 例如，RAM及一个或多个硬盘驱动器。
网络适配器625协助计算设备605和边界网络设备630之间的通信。 网络适配器可使用有线或无线通信技术来向边界网络设备630发送数据并 从边界网络设备630接收数据。例如，应用620可使用网络适配器来实现 到其他计算设备6052，3的通信。
边界网络设备630包括处理器635、通信端口640和存储器645。处 理器635可以是能够执行这里所述的功能的任意处理元件。处理器635表 示单个处理器、多个处理器、具有多个核的处理器及其组合。存储器645 可以是易失性或非易失性存储器，并且包括：RAM、闪存、缓存、磁盘驱 动器等。存储器645包括OTV组件245。如上所述，边界网络设备6301-3内的OTV组件245一般被配置为通过使用S-VMAC地址来提供有效的扩 展第2层网络。此外，存储器645还可包括用于在通信网络600中转发数 据的网络逻辑(例如，内容可寻址存储器)。边界网络设备630还可包括 用于配置并管理转发逻辑的控制平面(control plane)。
边界网络设备630可使用端口640耦合到一个或多个计算设备605、 其他网络设备或二者的组合。例如，网络655表示从一个终端设备向另一 个终端设备转发数据平面流量的一个或多个网络设备。该网络可以是 WAN(例如，互联网)或LAN。除了转发数据平面流量，网络655可在 网络设备630之间或网络设备630与计算设备605之间转发管理平面或控 制平面流量。在一个实施例中，每个边界网络设备6301-3驻留在不同站点 (例如，数据中心)处，并且网络655表示DCI互连网络(例如，现有的 服务提供商第3层网络)。
如上所述，OTV组件245一般被配置为提供扩展的第2层网络，其中 连接的计算设备(例如，边界网络设备6301的计算设备6051)能够使用 S-VMAC地址来向远程计算设备(例如，计算设备6052)发送第2层网络 流量。例如，边界网络设备6301内的OTV组件245可接收指定第一目的 地MAC地址的数据分组。当确定目的地MAC地址是S-VMAC地址时， OTV组件245可向第二网络设备(例如，通过网络655向边界网络设备 6302)转发数据分组。例如，OTV组件245可访问边界网络设备6301上的 MAC地址表，并且可确定定址到特定S-VMAC地址的数据分组应通过网 络655路由到与边界网络设备6302相关联的IP地址。
当接收到转发的数据分组时，边界网络设备6302上的OTV组件245 可确定与数据分组中指定的目的地IP地址相关联的目的地MAC地址。例 如，OTV组件245可访问边界网络设备6302上的ARP表以确定与数据分 组中指定的目的地IP地址相关联的目的地MAC地址。然后OTV组件245 可将数据分组转发到与目的地MAC地址相关联的目的地设备。例如，假 设确定的MAC地址对应于计算设备6052，则OTV组件245可将数据分组 转发到计算设备6052。有利地，这样做提供了扩展的第2层网络，其中计 算设备6051-3可使用第2层通信与扩展的第2层网络内的远程设备通信。
此外，特别预期实施例可通过云计算基础设施提供给终端用户。云计 算一般指将可扩展的计算资源通过网络作为服务来提供。更正式地，云计 算可被定义为一种计算能力，其提供计算资源与其基础技术架构(例如， 服务器、存储设备、网络)之间的抽象，实现对可配置计算资源的共享池 的方便、按需的网络访问，该计算资源能够以最少的管理开销或服务提供 商交互来快速地供应和释放。因此，云计算允许用户访问“云”中的虚拟 计算资源(例如，存储、数据、应用，甚至是完全虚拟化的计算系统)而 不管用于提供计算资源的基础物理系统(或这些系统的位置)。
云计算资源可基于按次计费来提供给用户，其中用户只针对实际使用 的计算资源(例如，用户消耗的存储空间量或用户实例化的 (instantiated)虚拟化系统的数量)承担费用。用户可在任意时刻、从跨 越互联网的任意地点访问驻留于云中的任意资源。在本公开的上下文中， OTV组件245可在云的第一数据中心中的边界网络设备上执行，并且可将 S-VMAC地址与云的另一数据中心相关联。OTV组件245可响应于来自第 一数据中心处的主机的ARP请求而返回S-VMAC地址，其指定与云的另 一数据中心处的远程主机相关联的目的地IP地址。当接收到将S-VMAC 地址指定为目的地地址的网络流量时，OTV组件245可将网络流量转发到 另一数据中心处的远程边界设备。远程边界设备上的OTV组件245可基 于数据分组中指定的目的地IP地址来确定另一数据中心内的目的地MAC 地址，并且可将数据分组转发到确定的目的地MAC地址。有利地，这样 做提供了针对云的两个或两个以上数据中心的扩展第2层网络，其可由用 户从附接到连接到该云的网络(例如，互联网)的任意计算系统访问。
虽然先前的讨论指向本公开的实施例，但是本公开的其他及进一步的 实施例可在不脱离其基本范围的情况下被设计。例如，本公开的方面可以 硬件或软件或硬件与软件的结合实现。本公开的一个实施例可被实现为由 计算机系统使用的程序产品。程序产品的一个或多个程序定义实施例(包 括这里所述的方法)的功能，并且可被包含在各种计算机可读存储介质 上。示意性计算机可读存储介质包括但不限于：(i)信息在其上被永久存 储的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器设备，例如，CD- ROM驱动可读的CD-ROM盘、闪存、ROM芯片或任意类型的固态非易 失性半导体存储器)；以及(ii)在其上存储可改变信息的可写存储介质 (例如，软盘驱动或硬盘驱动内的软盘或任意类型的固态随机存取半导体 存储器)。当该计算机可读存储介质携带指导本公开的功能的计算机可读 指令时，该计算机可读存储介质就是本公开的实施例。
附图中的流程图和框图示出了根据各个实施例的系统、方法和计算机 程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这一方面，流程图或框图中 的每个块可表示包括用于实现一个或多个指定的逻辑功能的一个或多个可 执行指令的代码的模块、段或部分。还应注意的是，在一些替换实现中， 块中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，以连续方式示出 的两个块实际上大体同时执行，或者有时这些块能够以相反的顺序执行， 这取决于所涉及的功能。还将注意的是，框图和/或流程图的每个块以及框 图和/或流程图中的块的组合可通过执行特定功能或动作的专用的基于硬件 的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
鉴于以上内容，本公开的范围由所附权利要求来确定。