[發(fā)明專利]一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其虛擬網(wǎng)絡(luò)管理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110430881.7
• 申請(qǐng)日: 2011-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102413190A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊松;梁指超;羅義兵;季統(tǒng)凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電子工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L12/46;H04L12/24
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其虛擬網(wǎng)絡(luò)管理方法。

背景技術(shù)

云計(jì)算就是將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等以服務(wù)的方式通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交付給用戶。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就必須在上層建立起一個(gè)非常完備的數(shù)據(jù)中心，用以承載若干的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。如此一來(lái)，這個(gè)上層云計(jì)算數(shù)據(jù)中心必須非常的穩(wěn)定，因?yàn)橐坏┻@個(gè)上層云計(jì)算服務(wù)中心發(fā)生故障，很有可能造成所有的云計(jì)算服務(wù)發(fā)生中斷。為了保證數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定和擴(kuò)展性，在進(jìn)行數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的時(shí)候通常采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并在層與層之間設(shè)置兩個(gè)甚至多個(gè)交換路由節(jié)點(diǎn)，一方面是提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，另一方面可以避免出現(xiàn)單點(diǎn)故障。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在目前階段是合理的，也是可以實(shí)際解決問(wèn)題的。但是，當(dāng)云計(jì)算出現(xiàn)之后，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就難以勝任了。首先是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的瓶頸。當(dāng)數(shù)據(jù)中心實(shí)施云計(jì)算的時(shí)候，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有可能使網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問(wèn)題成為一大瓶頸。舉一個(gè)例子，當(dāng)某條數(shù)據(jù)需要從服務(wù)器A傳送到服務(wù)器B，那么這條數(shù)據(jù)必須一層一層的經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)交換路由節(jié)點(diǎn)，而每通過(guò)一個(gè)交換路由節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，這條數(shù)據(jù)都必須經(jīng)過(guò)一次數(shù)據(jù)包拆解、數(shù)據(jù)包解析、數(shù)據(jù)重新打包的過(guò)程，這一過(guò)程至少要進(jìn)行七次。這種情況在目前造成的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)現(xiàn)象還不是很明顯，因?yàn)槟壳暗臄?shù)據(jù)中心上所運(yùn)行的業(yè)務(wù)服務(wù)還不是很多。當(dāng)云計(jì)算實(shí)施起來(lái)之后，一個(gè)數(shù)據(jù)中心可能運(yùn)行著三十、四十甚至更多的業(yè)務(wù)服務(wù)，這個(gè)時(shí)候，如果每個(gè)數(shù)據(jù)包都要經(jīng)過(guò)若干次的拆解/打包過(guò)程的話，就很容易造成網(wǎng)絡(luò)的堵塞，形成網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。

另外云計(jì)算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流大部分是高性能計(jì)算時(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)和服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)和服務(wù)節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)。用戶通過(guò)終端接入虛擬機(jī)的流量只是占有很少的一部分。

因此一個(gè)優(yōu)秀的云計(jì)算平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是滿足云計(jì)算平臺(tái)的特殊需求和提高云計(jì)算平臺(tái)的性能的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于提供一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間，以及服務(wù)節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的直接互通。

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題之二在于提供一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)管理方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間、服務(wù)節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的直接互通的虛擬網(wǎng)絡(luò)的管理。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題之一的技術(shù)方案是：所述網(wǎng)絡(luò)由接入層、核心層和虛擬機(jī)三層構(gòu)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(jī)上虛擬網(wǎng)絡(luò)。

所述的虛擬化接入層，是接入層虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)帶寬分配、IP地址分配、安全訪問(wèn)控制功能。

所述的虛擬化核心層，是核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化，服務(wù)節(jié)點(diǎn)與服務(wù)節(jié)點(diǎn)、服務(wù)節(jié)點(diǎn)與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間直接互通。

所述的虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)，是在計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)卡，虛擬交換機(jī)；虛擬網(wǎng)卡通過(guò)虛擬交換機(jī)實(shí)現(xiàn)相連，并與外部網(wǎng)絡(luò)相通。

帶VLAN標(biāo)簽的虛擬網(wǎng)卡直接與外部VLAN網(wǎng)絡(luò)兼容。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題之二的技術(shù)方案是：

包括如下步驟如下，

A、接入層部署三層交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)IP地址映射，帶寬分配，安全控制等功能；

B、核心層交換機(jī)采用實(shí)現(xiàn)新以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)，多個(gè)交換機(jī)之間進(jìn)行級(jí)聯(lián)和端口捆綁；

C、計(jì)算節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接口接入接入層交換機(jī)，另一網(wǎng)絡(luò)接口接入核心層交換機(jī)；

D、存儲(chǔ)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口接入核心層交換機(jī)。

所述的采用實(shí)現(xiàn)新以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)是采用數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)DCE或融合增強(qiáng)以太網(wǎng)CEE，包括擁塞通知(IEEE802.1Qau)、增強(qiáng)傳輸選擇ETS(IEEE802.1Qaz)和優(yōu)先級(jí)流量控制PFC(IEEE?802.1Qbb)、鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP(IEEE?802.1AB)功能。

本發(fā)明通過(guò)虛擬化接入層、核心層和虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)所有服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間，服務(wù)節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間直接相連。大大減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t；解決了數(shù)據(jù)傳輸之間延遲問(wèn)題。通過(guò)對(duì)云計(jì)算管理平臺(tái)對(duì)接入交換機(jī)和防火墻進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理，安全訪問(wèn)控制，帶寬控制和流量審計(jì)等。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了：網(wǎng)絡(luò)IP自動(dòng)管理，安全控制，帶寬分配和流量審計(jì)等功能；核心網(wǎng)絡(luò)扁平化，大大降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延。提高了云計(jì)算的性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

附圖是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如附圖所示，本發(fā)明涉及云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為了提高云計(jì)算平臺(tái)性能和滿足云計(jì)算平臺(tái)的自動(dòng)化管理，安全控制和網(wǎng)絡(luò)資源分配等需求；本發(fā)明涉及三個(gè)層面的虛擬化。