[發明專利]基于虛擬機的虛擬網絡報文處理方法和系統

有效

• 申請號: 200910088013.8
• 申請日: 2009-06-29
• 公開（公告）號: CN101605084A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 胡春明;劉新剛;李沁;李建欣;李岑
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/56;H04L12/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本發明涉及虛擬網絡技術，尤其涉及一種基于虛擬機的虛擬網絡報文處理方法和系統。

背景技術

隨著計算機和網絡技術的飛速發展以及應用的不斷深入，包括計算資源、數據資源、軟件資源以及服務資源等的各類資源大量涌現。如何實現各種資源的聚合和高效共享成為網絡計算中的重要科學問題，虛擬化技術則成為解決該問題開辟了新的方向。虛擬機(Virtual?Machine；以下簡稱：VM)作為一種系統級的虛擬化技術，在硬件與軟件之間引入虛擬層，屏蔽底層硬件的異構性，為上層系統與軟件提供獨立隔離的運行環境，方便了各類資源的聚合，從而提高了硬件資源的利用率。目前，隨著任務的規模和求解模式的不斷發展，虛擬化技術逐漸發展為虛擬網絡技術，如因特網安全協議(Internet?Protocol?Security；以下簡稱：IPSec)、虛擬專用網(Virtual?Private?Network；以下簡稱：VPN)等。虛擬網絡的基本原理是將虛擬網絡設備的數據轉發給一個轉發代理，該轉發代理將數據進行封裝，再通過真實的網絡傳送到目標主機上，目標主機上的轉發代理將收到的數據進行解封裝，然后轉發給相應的虛擬網絡設備，以實現虛擬網絡設備的邏輯連通。

現有虛擬網絡中進行信息管理和數據轉發的方式通常包括集中式和分布式，但這兩種方式各存利弊，集中式信息管理盡管較為方便，且具有良好的信息一致性，獲取信息快捷等優點，但伸縮性較差，靈活性不高；分布式信息管理則獲取信息的效率較低，信息更新速率較慢；集中式數據轉發雖然實現結構簡單，但由于復雜轉發與路由工作均由服務器處理，因此服務器成為制約節點間數據傳輸效率的瓶頸。當虛擬機在通信過程中出現遷移時，遷移的源端和目的端會同時出現兩個相同的虛擬機鏡像，即源虛機和目的虛機，源虛機和目的虛機的IP地址和物理地址均相同。在遷移開始時，源虛機處于運行狀態，而目的虛機處于暫停狀態，而且虛擬網絡中的其他虛擬節點不能獲知該虛擬機的遷移狀態，當其他虛擬節點向該在遷虛擬機發送數據報文時，則數據報文可能發送到處于暫停狀態的目的虛機，導致數據報文丟失。在遷移過程中，源虛機和目的虛機通過網絡不斷同步內存狀態，但在最后一次內存同步時，源虛機停機，目的虛機在完成同步后切換到運行狀態，當此其他虛擬節點向該在遷虛擬機發送數據報文時，則由于源虛機停機會導致數據報文丟失，造成虛擬網絡中斷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于虛擬機的虛擬網絡報文處理方法和系統，考慮基于虛擬機的虛擬計算環境的特點，解決在虛擬機遷移過程中數據報文出現丟失的問題，保障虛擬機遷移過程中通信地址的無縫切換，保證數據報文準確地送達到正確的虛擬機，實現虛擬網絡中通信的持續可靠性運行，同時提高信息的獲取效率和數據報文的轉發效率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于虛擬機的虛擬網絡報文處理方法，包括：

當接收方數據轉發組件檢測到接收方虛擬機處于遷移開始狀態時，向信息公告板發送申請鎖定請求；

所述信息公告板根據所述申請鎖定請求鎖定所述信息公告板的節點信息表中所述接收方虛擬機對應的記錄，并緩存所述記錄對應的更新請求；

所述接收方數據轉發組件根據本地的遷移信息表判斷接收到的數據報文的類型，并根據所述數據報文的類型對數據報文進行轉發和緩存。

本發明還提供了一種基于虛擬機的虛擬網絡報文處理系統，包括：

鎖定申請模塊，用于當接收方數據轉發組件檢測到所述接收方虛擬機處于遷移開始狀態時，向所述信息公告板發送申請鎖定請求；

鎖定模塊，用于所述信息公告板根據所述申請鎖定請求鎖定所述信息公告板的節點信息表中所述接收方虛擬機對應的記錄，并緩存所述記錄對應的更新請求；

第一數據報文轉發和緩存模塊，用于所述接收方數據轉發組件根據本地的遷移信息表判斷接收到的數據報文的類型，并根據所述數據報文的類型對數據報文進行轉發和緩存。