[發(fā)明專利]同一物理機內(nèi)虛擬機間數(shù)據(jù)交換的方法、系統(tǒng)與物理主機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310208045.3
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104219260B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃喆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所11038
• 代理人: 王莉莉

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及云計算技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種同一物理機內(nèi)虛擬機間數(shù)據(jù)交換的方法、系統(tǒng)與物理主機。

背景技術(shù)

目前，實現(xiàn)同一物理機內(nèi)不同虛擬機之間數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)和方法主要有以下幾種：

技術(shù)一：Vmware等虛擬化廠商采用在VMM（Virtual Machine Manager，虛擬機管理器）中內(nèi)置虛擬交換機（vSwitch）的技術(shù)實現(xiàn)同一物理機內(nèi)虛擬機間數(shù)據(jù)的交換，如圖1所示。

技術(shù)二：HP等硬件廠商基于VEPA（Virtual Ethernet Port Aggregator，虛擬以太網(wǎng)端口匯聚器）技術(shù)來實現(xiàn)同一物理機內(nèi)各虛擬機之間數(shù)據(jù)的交換，如圖2所示，即，將服務(wù)器上虛擬機生成的所有流量均轉(zhuǎn)移到外部的網(wǎng)絡(luò)交換機上，流量能夠從同一網(wǎng)絡(luò)接口“原路返回”。

上述技術(shù)一存在如下弊端：

采用虛擬交換機的方法完成同一物理機內(nèi)虛擬機之間的內(nèi)部交換，隨著同一物理機內(nèi)虛擬機數(shù)量的增長與交換流量的增多，此方法占用的內(nèi)存會超出物理機的負荷。

同時，同一物理機內(nèi)各虛擬機之間的交換通過這種“服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)”來實現(xiàn)，缺乏對虛擬機之間流量的可視性，對流量的監(jiān)控與策略控制變得非常困難。

上述技術(shù)二存在如下弊端：

采用VEPA技術(shù)完成同一物理機內(nèi)各虛擬機之間的內(nèi)部交換，整個過程中帶來了更多的網(wǎng)絡(luò)帶寬開銷，且這種“原路返回”的模式需要交換機升級、STP（Spanning Tree Protocol，修改生成樹協(xié)議）。

發(fā)明內(nèi)容

本公開鑒于以上問題中的至少一個提出了新的技術(shù)方案。

本公開在其一個方面提供了一種同一物理機內(nèi)虛擬機間數(shù)據(jù)交換的方法，其可以解決在同一物理機內(nèi)虛擬機之間進行內(nèi)部數(shù)據(jù)交換時占用內(nèi)存資源過多的問題。

本公開在其另一方面提供了一種物理主機，其可以解決在同一物理機內(nèi)虛擬機之間進行內(nèi)部數(shù)據(jù)交換時占用內(nèi)存資源過多的問題。

本公開在其又一方面提供了一種同一物理機內(nèi)虛擬機間數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)，其可以解決在同一物理機內(nèi)虛擬機之間進行內(nèi)部數(shù)據(jù)交換時占用內(nèi)存資源過多的問題。

根據(jù)本公開，提供一種同一物理機內(nèi)各虛擬機間數(shù)據(jù)交換的方法，包括：

截獲源虛擬機通過其虛擬網(wǎng)卡發(fā)送的數(shù)據(jù)包；

根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的虛擬機的MAC地址判斷數(shù)據(jù)包為內(nèi)部流量還是外部流量；

如果為內(nèi)部流量，則根據(jù)預設(shè)的訪問控制策略確定源虛擬機是否有訪問目的虛擬機的權(quán)限，如有訪問權(quán)限，則接收內(nèi)部交換管理中心在物理主機之外的外部存儲區(qū)內(nèi)為虛擬機間數(shù)據(jù)交換所分配的交換地址；

接收內(nèi)部交換管理中心發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)包的QoS等級；

基于所分配的交換地址和傳輸數(shù)據(jù)包的QoS等級將截獲的源虛擬機發(fā)送的數(shù)據(jù)包寫入外部存儲區(qū)；

將所分配的交換地址和傳輸數(shù)據(jù)包的QoS等級發(fā)送至目的虛擬機，以使目的虛擬機按照QoS等級自所分配的交換地址讀取源虛擬機寫入外部存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。

在本公開的一些實施例中，該方法還包括：

在目的虛擬機自外部存儲區(qū)讀取完數(shù)據(jù)后，判斷設(shè)定時間內(nèi)是否截獲到源虛擬機向目的虛擬機發(fā)送新數(shù)據(jù)的請求；

如未收到發(fā)送新數(shù)據(jù)的請求，則告知內(nèi)部交換管理中心，以使內(nèi)部交換管理中心收回為源虛擬機與目的虛擬機進行數(shù)據(jù)交換所分配的交換地址。

在本公開的一些實施例中，該方法還包括：

如收到發(fā)送新數(shù)據(jù)的請求，則告知內(nèi)部交換管理中心，以使內(nèi)部交換管理中心不收回為源虛擬機與目的虛擬機進行數(shù)據(jù)交換所分配的交換地址，并在上次寫入的數(shù)據(jù)之后繼續(xù)寫入新的數(shù)據(jù)。

在本公開的一些實施例中，該方法還包括：

在源虛擬機與目的虛擬機進行數(shù)據(jù)交換的過程中，內(nèi)部交換管理中心對交換的數(shù)據(jù)進行記錄，并根據(jù)需求對指定幀進行抓取。

在本公開的一些實施例中，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的虛擬機的MAC地址判斷數(shù)據(jù)包為內(nèi)部流量還是外部流量的步驟包括：

判斷物理主機內(nèi)是否存儲了目的虛擬機的MAC地址；

如果存儲了目的虛擬機的MAC地址，則確定傳輸至目的虛擬機的數(shù)據(jù)包為內(nèi)部流量，否則，確定為外部流量。

根據(jù)本公開，還提供了一種物理主機，包括虛擬機管理器和多個虛擬機，虛擬機管理器包括：

流量判斷單元，用于截獲源虛擬機通過其虛擬網(wǎng)卡發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的虛擬機的MAC地址判斷數(shù)據(jù)包為內(nèi)部流量還是外部流量；