[發明專利]一種基于云計算的網絡架構及其虛擬網絡管理方法

無效

• 申請號: 201110430881.7
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102413190A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 楊松;梁指超;羅義兵;季統凱
• 申請（專利權）人: 廣東電子工業研究院有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/46;H04L12/24
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及云計算網絡技術領域，尤其是一種基于云計算的網絡架構及其虛擬網絡管理方法。

背景技術

云計算就是將計算資源、存儲資源、網絡資源等以服務的方式通過互聯網交付給用戶。要實現這個目標，就必須在上層建立起一個非常完備的數據中心，用以承載若干的應用服務平臺。如此一來，這個上層云計算數據中心必須非常的穩定，因為一旦這個上層云計算服務中心發生故障，很有可能造成所有的云計算服務發生中斷。為了保證數據中心的穩定和擴展性，在進行數據中心網絡建設的時候通常采用三層網絡結構并在層與層之間設置兩個甚至多個交換路由節點，一方面是提升網絡的傳輸性能，另一方面可以避免出現單點故障。這種網絡結構在目前階段是合理的，也是可以實際解決問題的。但是，當云計算出現之后，這種網絡結構就難以勝任了。首先是網絡延時的瓶頸。當數據中心實施云計算的時候，傳統的網絡結構有可能使網絡延時問題成為一大瓶頸。舉一個例子，當某條數據需要從服務器A傳送到服務器B，那么這條數據必須一層一層的經過網絡的各個交換路由節點，而每通過一個交換路由節點的時候，這條數據都必須經過一次數據包拆解、數據包解析、數據重新打包的過程，這一過程至少要進行七次。這種情況在目前造成的網絡延時現象還不是很明顯，因為目前的數據中心上所運行的業務服務還不是很多。當云計算實施起來之后，一個數據中心可能運行著三十、四十甚至更多的業務服務，這個時候，如果每個數據包都要經過若干次的拆解/打包過程的話，就很容易造成網絡的堵塞，形成網絡延時。

另外云計算產生的數據流大部分是高性能計算時服務節點和服務節點之間的數據流動和服務節點和存儲節點之間的數據流動。用戶通過終端接入虛擬機的流量只是占有很少的一部分。

因此一個優秀的云計算平臺網絡架構是滿足云計算平臺的特殊需求和提高云計算平臺的性能的關鍵。

發明內容

本發明解決的技術問題之一在于提供一種基于云計算的網絡架構，可以實現服務節點之間，以及服務節點和存儲節點的直接互通。

本發明解決的技術問題之二在于提供一種基于云計算的網絡架構的虛擬網絡管理方法，實現對服務節點之間、服務節點和存儲節點的直接互通的虛擬網絡的管理。

本發明解決上述技術問題之一的技術方案是：所述網絡由接入層、核心層和虛擬機三層構成；其特征在于：所述接入層為虛擬化層，核心層為虛擬化層，虛擬機上虛擬網絡。

所述的虛擬化接入層，是接入層虛擬化網絡資源，實現帶寬分配、IP地址分配、安全訪問控制功能。

所述的虛擬化核心層，是核心層網絡設備虛擬化，服務節點與服務節點、服務節點與存儲節點之間直接互通。

所述的虛擬機虛擬網絡，是在計算節點內實現虛擬網卡，虛擬交換機；虛擬網卡通過虛擬交換機實現相連，并與外部網絡相通。

帶VLAN標簽的虛擬網卡直接與外部VLAN網絡兼容。

本發明解決上述技術問題之二的技術方案是：

包括如下步驟如下，

A、接入層部署三層交換機，實現IP地址映射，帶寬分配，安全控制等功能；

B、核心層交換機采用實現新以太網標準的交換機，多個交換機之間進行級聯和端口捆綁；

C、計算節點的網絡接口接入接入層交換機，另一網絡接口接入核心層交換機；

D、存儲服務器的網絡接口接入核心層交換機。

所述的采用實現新以太網標準的交換機是采用數據中心以太網DCE或融合增強以太網CEE，包括擁塞通知(IEEE802.1Qau)、增強傳輸選擇ETS(IEEE802.1Qaz)和優先級流量控制PFC(IEEE?802.1Qbb)、鏈路發現協議LLDP(IEEE?802.1AB)功能。

本發明通過虛擬化接入層、核心層和虛擬機虛擬網絡；實現所有服務節點之間，服務節點和存儲節點之間直接相連。大大減少了數據傳輸的延遲；解決了數據傳輸之間延遲問題。通過對云計算管理平臺對接入交換機和防火墻進行控制，實現網絡自動化管理，安全訪問控制，帶寬控制和流量審計等。因此，本發明實現了：網絡IP自動管理，安全控制，帶寬分配和流量審計等功能；核心網絡扁平化，大大降低了網絡傳輸時延。提高了云計算的性能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明：

附圖是本發明網絡架構示意圖。

具體實施方式

如附圖所示，本發明涉及云計算網絡架構，為了提高云計算平臺性能和滿足云計算平臺的自動化管理，安全控制和網絡資源分配等需求；本發明涉及三個層面的虛擬化。