[發明專利]用于跨公用互聯網的服務器集群網絡通信的系統和方法

有效

• 申請號: 201980052876.1
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN112997463B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 吳光青;S·瑞維奇
• 申請（專利權）人: DH2I公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L12/46;H04L45/30;H04L69/08;H04L69/16
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 吳珊;須一平

中間注冊服務器可促進使用單個安全用戶數據報協議(UDP)跨公用互聯網進行服務器集群通信。中間注冊服務器使集群中的服務器能夠跨不同的位置并通過防火墻識別集群中的對等服務器并與之安全通信。使用共享給服務器集群對等組的每個成員的外部地址注冊表，各個服務器可以使用單個UDP隧道建立直接的安全信道。

相關申請

本申請涉及并要求享有2019年8月6日提交的No.16/532,677、2019年8月6日提交的No.16/532,727和2019年8月6日提交的No.16/532,764的美國非臨時專利申請，和2018年8月7日提交的No.62/715,361、2018年8月7日提交的No.62/715,367、2018年8月9日提交的No.62/716,562、2018年8月10日提交的No.62/717,194和2018年8月27日提交的No.62/723,373臨時專利申請的優先權，因此，出于所有目的，通過引用將其整體并入本文，如同在此充分闡述。

背景技術

發明領域

總體上，本發明的實施例涉及服務器集群內的服務器之間的通信的系統和方法，并且更具體地涉及可以與通過公用互聯網通信的服務器一起操作的通信系統和方法。

相關背景

互聯網(Internet)是通過互聯網服務提供商或ISP訪問的廣域網(WAN)?；ヂ摼W服務提供商與云計算提供商一起，在分配稀有公共IPv4網絡地址方面一直在不懈地努力。IPv4地址是32位整數值。它們最經常以點十進制表示法編寫，它由地址的四個八位字節組成，分別用十進制數字表示并用句點分隔(例如11.22.333.444)。

為了使所有這些ISP?125和云計算公司及其客戶端共享相同的IPv4網絡地址，如圖1所示，內部網絡或局域網(LAN)110通過網絡地址轉換(“NAT”)路由器120連接到公用互聯網130。NAT路由器通過將傳輸控制協議(“TCP”)或用戶數據報協議(“UDP”)內部端點臨時映射到希望通過公用互聯網分別連接到外部可訪問的IPv4地址上的TCP或UDP外部端點(在此也稱為端口)進行通信的內部設備，從而允許在任意數量的內部設備之間共享一個IPv4地址，使用該IPv4地址路由器通過ISP連接到互聯網。

除了保留公共IPv4網絡地址外，NAT路由器還提供基本的安全性。雖然NAT路由器會臨時為其希望在互聯網上發起流量的局域網中的設備臨時提供對互聯網的訪問，但是默認情況下，它將不允許來自互聯網的設備向LAN內的設備發起流量。這方面(通常稱為防火墻)增加了配置網絡服務的復雜性，該網絡服務通過位于NAT路由器后面的互聯網(例如，高可用性服務器集群)進行交互。

服務器集群是一組松散或緊密連接的計算機，它們協同工作，因此在許多方面，它們可以被視為單個系統。集群的組件通常通過LAN相互連接，每個節點都運行自己的操作系統實例。通常部署集群是為了提高相對于單臺計算機的性能和可用性，而通常比具有類似速度或可用性的單臺計算機更具成本效益。而且由于大多數集群都在LAN內運行，因此它們可以自由通信，從而避免了公用互聯網交互所帶來的安全隱患。

出于兩個原因，傳統的集群軟件打算部署在控制良好的LAN上。首先并如上所述，供應商認為LAN上的軟件比提供通過公用互聯網對其軟件或服務的直接訪問更為安全或至少更安全。其次，傳統集群軟件運行所需的各個第4層(TCP和UDP)通信通道是多種多樣的，并且在LAN內部更易于管理。例如，下面是用于Microsoft?Windows服務器故障轉移集群(WSFC)的網絡端口的列表。

這些不同的標準需要專用的互連通道才能啟用服務器集群操作。為了通過公用互聯網供應商跨多個LAN跨集群，主要使用專用虛擬專用網或VPN(如圖2和3所示)，以確保安全，并在服務器之間提供不受限制的第3層網絡路徑以支持各種所需的第4層通信通道集。