今天就跟大家聊聊有關如何解析vRouter體系結(jié)構，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
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先來看一張Tungsten Fabric vRouter功能組件的概念視圖。
vRouter代理在主機操作系統(tǒng)的用戶空間中運行，而轉(zhuǎn)發(fā)器可以是內(nèi)核模塊，在使用DPDK時在用戶空間中運行，或者在可編程網(wǎng)絡接口卡（也稱為“智能NIC”）中運行。這些選項在后續(xù)文章中有更詳細的描述，這里說明了更常用的內(nèi)核模塊模式。代理與控制器保持會話，并發(fā)送其需要的VRF、路由和訪問控制列表（ACL）的信息。代理將信息存儲在自己的數(shù)據(jù)庫中，并使用該信息配置轉(zhuǎn)發(fā)器。接口連接到VRF，每個VRF中的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（FIB）都配置有轉(zhuǎn)發(fā)條目。每個VRF都有自己的轉(zhuǎn)發(fā)表和流表，然而MPLS和VXLAN表在vRouter中是全局的。轉(zhuǎn)發(fā)表包含目的地的IP和MAC地址的路由，并且IP到MAC關聯(lián)用于提供代理ARP功能。當VM接口啟動時，vRouter選擇MPLS表中的標簽值，并且這些值僅對該vRouter本地有效。在一個Tungsten Fabric域內(nèi)，對于不同vRouters中同一虛擬網(wǎng)絡的所有VRF來說，VXLAN網(wǎng)絡標識符是全局的。每個虛擬網(wǎng)絡都有一個分配給它的默認網(wǎng)關地址，并且每個VM或容器接口都會在初始化時獲得的DHCP響應中接收該地址。當工作負載將數(shù)據(jù)包發(fā)送到其子網(wǎng)外的地址時，它將為與網(wǎng)關IP的IP地址對應的MAC進行ARP，并且vRouter以其自己的MAC地址進行響應。因此，vRouters支持所有虛擬網(wǎng)絡的完全分布式默認網(wǎng)關功能。詳細的vRouter數(shù)據(jù)包處理邏輯流出VM和流入VM的數(shù)據(jù)包的邏輯詳細信息略有不同，以下兩張圖和說明中對此進行了描述。當從VM通過虛擬接口發(fā)送數(shù)據(jù)包時，轉(zhuǎn)發(fā)器接收該數(shù)據(jù)包后，首先檢查接口所在的VRF流表中是否存在與數(shù)據(jù)包的五元組（包括協(xié)議、源和目標IP地址、源和目標TCP或UDP）匹配的條目。
如果這是流中的第一個數(shù)據(jù)包，則不會有條目，轉(zhuǎn)發(fā)器通過pkt0接口將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給代理。代理根據(jù)VRF路由表和訪問控制列表確定流的操作，并使用結(jié)果更新流表。動作可以是DROP、FORWARD、NAT或MIRROR。如果要轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)器將檢查目標MAC地址是否是其自己的MAC地址，如果VM在目標位于VM的子網(wǎng)外時將數(shù)據(jù)包發(fā)送到默認網(wǎng)關。在這種情況下，將在IP轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的地的下一跳，否則將使用MAC地址用于查找。雖然在計算節(jié)點內(nèi)，但vRouter在這里執(zhí)行物理路由器的IRB（集成路由和橋接）功能。當數(shù)據(jù)包從物理網(wǎng)絡到達時，vRouter首先檢查數(shù)據(jù)包是否具有支持的封裝。如果不是，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送到主機操作系統(tǒng)。
對于基于UDP的MPLS和基于GRE的MPLS，標簽直接標識VM接口，但VXLAN需要由VLAN網(wǎng)絡標識符（VNI）標識的VRF中查找內(nèi)部報頭中的目標MAC地址。
一旦識別出接口，如果沒有為接口設置策略標志（指示允許所有協(xié)議和所有TCP / UDP端口），則vRouter可以立即轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。否則，使用五元組來查找流表中的流，并使用與針對傳出分組所描述的邏輯相同的邏輯。相同子網(wǎng)虛擬機之間的數(shù)據(jù)包流當VM中的應用程序首先將數(shù)據(jù)包發(fā)送到另一個VM時，發(fā)生的操作順序如下圖所示。起點是兩個VM均已啟動，并且控制器已將L2（MAC）和L3（IP）路由發(fā)送到兩個vRouter，以啟用VM之間的通信。發(fā)送VM前尚未將數(shù)據(jù)發(fā)送到其他的VM，因此之前沒有通過DNS解析目標名稱。1. VM1需要向VM2發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此首先查找自己的DNS緩存以獲取IP地址，但由于這是第一個數(shù)據(jù)包，因此沒有條目。
2. VM1在其接口啟動時向DHCP響應中提供的DNS服務器地址發(fā)送DNS請求。3. vRouter捕獲DNS請求并將其轉(zhuǎn)發(fā)到在Tungsten Fabric控制器中運行的DNS服務器。4. 控制器中的DNS服務器以VM2的IP地址響應。5. vRouter將DNS響應發(fā)送給VM1。6. VM1需要形成以太網(wǎng)幀，因此需要VM2的MAC地址，它會檢查自己的ARP緩存，但沒有條目，因為這是第一個數(shù)據(jù)包。8. vRouter捕獲ARP請求，并在其自己的轉(zhuǎn)發(fā)表中查找IP-VM2的MAC地址，并在控制器為VM2發(fā)送的L2 / L3路由中找到關聯(lián)。9. vRouter使用VM2的MAC地址向VM1發(fā)送ARP回復。10. VM1的網(wǎng)絡堆棧中發(fā)生TCP超時。11. VM1的網(wǎng)絡堆棧重試發(fā)送數(shù)據(jù)包，這次在ARP緩存中找到VM2的MAC地址，并可以形成以太網(wǎng)幀并將其發(fā)送出去。12. vRouter查找VM2的MAC地址并找到封裝路由，vRouter構建外部頭部，并將結(jié)果數(shù)據(jù)包發(fā)送到S2。13. S2上的vRouter對數(shù)據(jù)包進行解封裝，并查找MPLS標簽以識別將原始以太網(wǎng)幀發(fā)送到的虛擬接口，以太網(wǎng)幀被發(fā)送到接口并由VM2接收。不同子網(wǎng)虛擬機之間的數(shù)據(jù)包流將數(shù)據(jù)包發(fā)送到不同子網(wǎng)中的目標時，順序是相同的，只是vRouter作為默認網(wǎng)關響應。VM1將在以太網(wǎng)幀中發(fā)送數(shù)據(jù)包，其中包含默認網(wǎng)關的MAC地址，其IP地址是在VM1啟動時vRouter提供的DHCP響應中提供的。當VM1對網(wǎng)關IP地址發(fā)出ARP請求時，vRouter將使用自己的MAC地址進行響應。當VM1使用該網(wǎng)關MAC地址發(fā)送以太網(wǎng)幀時，vRouter使用幀內(nèi)數(shù)據(jù)包的目的IP地址在VRF中查找轉(zhuǎn)發(fā)表以查找路由，該路由將通過封裝隧道連接到正在運行目標的主機。
看完上述內(nèi)容，你們對如何解析vRouter體系結(jié)構有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內(nèi)容，請關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。
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