阅读说明：本技术 基于mac划分vlan的工作组间流量调度装置及方法 (Device and method for scheduling traffic among working groups based on MAC (media access control) VLAN (virtual local area network) division ) 是由 邓新红 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置及方法,装置包括交换机、Leaf交换机、Spine交换机和SDN控制器,所述交换机的下行端口分别与工作组的PC连接,所述交换机的上行端口与Leaf交换机的下行端口连接,所述Leaf交换机的上行端口连接与Spine交换机的下行端口连接,所述Spine交换机的上行端口接入Internet网络,所述SDN控制器与Spine交换机连接。本发明能够指定流量调度关系,一个工作组中一台PC调用另一个工作组的哪一台PC可以依据实际使用情况通过作组中PC的具体的MAC地址来指定；解决了当一个HUB所连的PC移动位置后无法进行流量调度。(The invention discloses a device and a method for dispatching flow among working groups based on VLAN division by MAC, wherein the device comprises a switch, a Leaf switch, a Spine switch and an SDN controller, downlink ports of the switch are respectively connected with PCs of the working groups, an uplink port of the switch is connected with the downlink port of the Leaf switch, the uplink port of the Leaf switch is connected with the downlink port of the Spine switch, the uplink port of the Spine switch is accessed into an Internet network, and the SDN controller is connected with the Spine switch. The invention can appoint the flow scheduling relation, which PC in another working group is called by a PC in one working group can be appointed by the specific MAC address of the PC in the working group according to the actual use condition; the problem that the flow scheduling cannot be carried out after the PC connected with one HUB moves the position is solved.)

基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置及方法

技术领域

本发明涉及一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置及方法，属于计算机网络技术领域。

背景技术

基于MAC地址划分VLAN的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置。VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种网络虚拟化技术，基于IP网络且采用“MAC in UDP”封装形式的二层VPN技术。VXLAN技术通过建立VXLAN隧道,在现有网络架构上创建大量的虚拟可扩展局域网，不同的虚拟可扩展局域网使用VNI(VXLAN Network Identifier，虚拟可扩展局域网网络标识符)进行标识。VXLAN提供和VLAN相同的2层网络服务,但相比VLAN有更大的扩展性和灵活性。SDN(Software DefinedNetwork，软件定义网络)是网络虚拟化的一种实现方式，通过将网络设备控制面与数据面分离开来，实现数据流量的灵活调度，使网络作为传输管道变得更加智能。

现有技术中有一个方案是网管控制器首先发现全网拓扑，通过其他方式获取监控的流量数据，根据监控数据发送流量调优命令，向被控设备发送边界网关协议流量规范消息，从而达到流量调优的目的。现有技术中还有一个方案是利用SDN控制器构建多级域链路模型，对各应用的流量与链路带宽利用率进行分析，判断是否存在链路负荷超过门限的链路，如果超过负荷就调整拥塞或故障链路所属省份的互联网用户访问的互联网业务的IP地址。

但是，现有技术中方案是根据现有网络中的流量情况自动更新流量调度的流表，无法指定流量调度关系。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置及方法，能够根据实际PC的MAC地址手动指定流量调度关系，当PC改变位置后，流量调度关系仍然保持不变。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置，包括交换机、Leaf交换机、Spine交换机和SDN控制器，所述交换机的下行端口分别与工作组的PC连接，所述交换机的上行端口与Leaf交换机的下行端口连接，所述Leaf交换机的上行端口连接与Spine交换机的下行端口连接，所述Spine交换机的上行端口接入Internet网络，所述SDN控制器与Spine 交换机连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述Leaf交换机有多个，所有 Leaf交换机均与同一Spine交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，不同工作组的交换机与同一 Leaf交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，不同工作组的交换机与不同 Leaf交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述交换机与工作组的PC之间设置有HUB集线器。

另一方面，本发明实施例提供的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度方法，包括：

同一个Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度；

不同Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述同一个Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度过程包括以下步骤：

Leaf交换机的上下行端口均配置为同一VLAN ID；

需要调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的 VLAN ID；需要调度交换机与需要调度PC连接的下行端口的MAC地址配置为需要调度PC的MAC地址；

被调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的VLAN ID；被调度交换机与被调度的P连接的下行端口的MAC地址配置为被调度PC 的MAC地址。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述不同Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度过程包括以下步骤：

Leaf交换机的上下行端口均配置为同一VLAN ID；

需要调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的 VLAN ID；需要调度交换机与需要调度PC连接的下行端口的MAC地址配置为需要调度PC的MAC地址；

被调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的VLAN ID；被调度交换机与被调度的PC连接的下行端口的MAC地址配置为被调度PC 的MAC地址；

在Leaf交换机上部署VXLAN，且配置VLAN ID到VXLAN的映射；

跨Leaf交换机的同一工作组PC之间访问，Leaf交换机作为VXLAN网络的VTEP，在两个Leaf之间搭建VXLAN隧道；

跨Leaf的不同工作组PC之间访问，在Leaf交换机和Spine交换机之间搭建VXLAN隧道，并在Spine交换机上部署VXLAN三层网关。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，将Leaf交换机和Spine交换机配置为EVPN网络。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明能够指定流量调度关系，一个工作组中一台PC调用另一个工作组的哪一台PC可以依据实际使用情况通过作组中PC的具体的MAC地址来指定；与交换机或HUB相连的PC可以在工作组内任意移动位置，只要MAC地址不变仍然可以进行基于MAC的流量调度。本发明解决了当一个HUB所连的PC移动位置后无法进行流量调度。

附图说明：

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种同一个Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种交换机配置示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种不同Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度装置的示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种基于MAC划分VLAN 的工作组间流量调度装置，包括交换机、Leaf交换机、Spine交换机和SDN控制器，所述交换机的下行端口分别与工作组的PC连接，所述交换机的上行端口与Leaf交换机的下行端口连接，所述Leaf交换机的上行端口连接与Spine交换机的下行端口连接，所述Spine交换机的上行端口接入Internet网络，所述 SDN控制器与Spine交换机连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述Leaf交换机有多个，所有Leaf交换机均与同一Spine交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，不同工作组的交换机与同一 Leaf交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，不同工作组的交换机与不同 Leaf交换机的不同下行端口连接。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述交换机与工作组的PC之间设置有HUB集线器。

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于MAC划分VLAN的工作组间流量调度方法的流程图。如图2所示，本发明实施例提供的一种基于MAC划分VLAN 的工作组间流量调度方法，包括：

同一个Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度；

不同Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述同一个Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度过程包括以下步骤：

Leaf交换机的上下行端口均配置为同一VLAN ID；

需要调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的 VLAN ID；需要调度交换机与需要调度PC连接的下行端口的MAC地址配置为需要调度PC的MAC地址；

被调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的VLAN ID；被调度交换机与被调度的P连接的下行端口的MAC地址配置为被调度PC 的MAC地址。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述不同Leaf交换机节点下不同工作组之间PC的流量调度过程包括以下步骤：

Leaf交换机的上下行端口均配置为同一VLAN ID；

需要调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的 VLAN ID；需要调度交换机与需要调度PC连接的下行端口的MAC地址配置为需要调度PC的MAC地址；

被调度交换机的上行端口和下行端口均配置为与Leaf交换机相同的VLAN ID；被调度交换机与被调度的P连接的下行端口的MAC地址配置为被调度PC 的MAC地址；

在Leaf交换机上部署VXLAN，且配置VLAN ID到VXLAN的映射；

跨Leaf交换机的同一工作组PC之间访问，Leaf交换机作为VXLAN网络的 VTEP，在两个Leaf之间搭建VXLAN隧道；

跨Leaf的不同工作组PC之间访问，在Leaf交换机和Spine交换机之间搭建VXLAN隧道，并在Spine交换机上部署VXLAN三层网关。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，将Leaf交换机和Spine交换机配置为EVPN网络。

本发明主要解决了当一个HUB所连的PC移动位置后无法进行流量调度。具体应用实例为：一个网吧的使用者可以调用其他网吧的资源上网和玩游戏。基于用户跨网吧调用资源的情况下，上网流量从调用的网吧资源的节点访问互联网，如果网吧的PC有移动只要其MAC地址不变，仍然可以指定调用其他的网吧流量。

首先利用SDN控制器发现全网拓扑，然后根据需要配置基于MAC的VLAN 划分。一个网吧的PC都通过HUB与Leaf交换机相连。如图3所示。

有的网吧人多，有的网吧人少，网吧之间可能需要借调一下流量，人多的网吧调度下人少的网吧的流量资源。

1、如果A网吧需要调度B网吧的资源，且A和B网吧在同一个Leaf节点下，即如图1所示的在同一个运营商节点机房。配置过程如下(以图4所示交换机举例说明)：

1.1、IP为172.20.234.103的Leaf节点交换机0-1口和0-25口都添加VLAN 100。

1.2、IP为172.20.234.102(SW-A)的交换机0-1口配置VLAN 100，0-5口配置基于MAC的VLAN，MAC地址为需要调度的PC的MAC地址，VLAN同上联口VLAN一致。

1.3、IP为172.20.234.104(SW-B)的交换机配置与172.20.234.102类似， 0-28口配置VLAN 100，0-11口配置基于MAC的VLAN，MAC地址为被调度的 PC的MAC地址，VLAN同上联口VLAN一致。

配置具体命令如下：

103(Leaf节点)：

vlan database

vlan 100

interface eth-0-1

switchport mode trunk

switchport trunk allowed vlan add 100

interface eth-0-25

switchport mode trunk

switchport trunk allowed vlan add 100

102(SW-A)：

vlan classifier rule 11mac 1c39.47cc.93ad vlan 100

vlan classifier rule 12mac 1c39.47cc.93aa vlan 100

vlan classifier group 8add rule 11

vlan classifier group 8add rule 12

vlan database

vlan 100

interface eth-0-1

switchport mode trunk

switchport trunk allowed vlan add 100

interface eth-0-5

switchport mode hybrid

switchport hybrid allowed vlan add 100untagged

vlan classifier activate 8based mac

104(SW-B)：

vlan database

vlan 100

vlan classifier rule 2mac 8c16.454a.69c8 vlan 100

vlan classifier rule 11mac 8c16.454a.69c6 vlan 100

vlan classifier group 31add rule 2

vlan classifier group 31add rule 11

interface eth-0-11

switchport mode hybrid

switchport hybrid allowed vlan add 100untagged

vlan classifier activate 31based mac

interface eth-0-28

switchport mode trunk

switchport trunk allowed vlan add 100

2、如果A网吧需要调度B网吧的资源，且A和B网吧在不同的Leaf节点下，配置如下

2.1、SW-A和SW-B以及Leaf的基础配置与以上配置相同。

2.2、在Leaf节点上部署VXLAN，配置完成VLAN ID到VXLAN的映射。

2.3、跨Leaf的相同子网访问，Leaf节点作为VXLAN网络的VTEP，两个 Leaf之间搭建VXLAN隧道，即可实现同一网段PC之间的相互通信。如图5 所示。

2.4、跨Leaf的不同子网访问，Leaf1和Spine之间、Leaf2和Spine之间分别搭建VXLAN隧道，并在Spine上部署VXLAN三层网关，即可实现不同网段之间PC的相互通信。如图3所示。

2.5、Leaf-Spine之间，可以使用EVPN来降低配置难度。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。