CN102316001B - 一种虚拟网络连接配置实现方法和网络设备 - Google Patents
一种虚拟网络连接配置实现方法和网络设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种虚拟网络连接配置实现方法,该方法包括:虚拟网络管理中心获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,新的MAC地址为VM迁移或创建产生,并获取该报文中携带的MAC地址和边缘交换机的接口信息,根据该MAC地址在自身维护的VM和VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置,并将查找到的网络配置按照所述接口信息下发到边缘交换机的相应接口上。基于同样的发明构思,本发明还提出一种网络设备,在配置简单的情况下,能够准确、实时地迁移网络配置。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种虚拟网络连接配置实现方法和网络设备。
背景技术
在数据中心等场景中引入虚拟化技术之后,虚拟服务器接入网络的位置往往就不是固定的。比如HA、DRS、DPM等引起的虚拟机迁移(VMotion),或根据既定资源监测策略引起的VMotion,虚拟服务器(VM)可能会随时改变所在的网络位置。
在创建VM或迁移vMotion时,VM主机是否能正常运行,除了在服务器上的资源合理调度,其网络连接的合理调度也是必须的,比如ACL、QoS、VLAN等网络配置。为了保证VM的业务连续性,除了虚拟化软件能保证VM在服务器上的快速迁移,相应的网络连接配置迁移也需要实时完成。实现随需而动的数据中心网络。
在虚拟网络配置迁移时,需要针对每个VM的虚接口(vNic),在物理交换机的相应接口上部署。因此需要实时、准确的感知VM的迁移或部署事件、以及迁移前后的每个vNic接入网络的接入交换机IP和端口号。现有实现主要存在如下两种解决方案:
第一种解决方案为:虚拟机管理中心(VM Manager)和虚拟网络管理中心(VNet Manager)基本上完全独立,各自独立进行处理。在发生VM创建或vMotion后,VM Manager仅通知VNet Manager,由VNet Manager独自完成虚拟网络配置迁移的工作,主要包含两方面的工作:定位网络接入位置和配置迁移。
第一种解决方案的缺点是通过传统网络管理技术进行二层网络接入位置定位,计算引入的时延较大;无法保证网络配置实时迁移和VM业务的连续性;且定位结果的准确性受较多因素影响,无法保证。比如必要的网络管理节点是否纳入网管,二层拓扑是否完整等,易导致网络配置迁移无效。
第二种解决方案为:基于802.1Qbg定义的VSI发现和配置协议(VSIDiscovery and Configuration Protocol,VDP)交互,和虚拟交换接口类型(VSIType)定义,即网络配置。当VM迁移到新的物理服务器上,同时连接到新的边缘交换机(edge switch)时,VM通过VDP报文向edge switch通告该VM/vNic绑定的VSI Type ID等信息,edge switch使用此信息从网管服务器主动获取对应的网络配置并应用到相应的edge switch接口上。
第二种解决方案的缺点是配置过于复杂,需要虚拟网络管理中心、虚拟化管理软件、虚拟化软件(hypervisor & vSwitch)、edge switch同时配合,现有的这些角色产品都必须修改,支持802.1Qbg标准。对产品,特别是edgeswitch缺乏兼容性。802.1Qbg只对其中的虚拟交换机(vSwtich)和edge switch之间的交互进行了标准化,但对虚拟化管理软件和虚拟网络管理中心在其中的交互没有定义,存在着私有实现,方案配套比较困难和严格。
由上可见,现有实现的两种解决方案均不能在配置简单的情况下,准确实时地迁移网络配置。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种虚拟网络连接配置实现方法和网络设备,在配置简单的情况下,能够准确、实时地迁移网络配置。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:
一种虚拟网络连接配置实现方法,该方法包括:
获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的媒质访问控制MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,所述新的MAC地址为虚拟机VM迁移或创建产生,并获取所述报文中携带的所述MAC地址和所述边缘交换机的接口信息,根据所述MAC地址在自身维护的VM和虚拟交换接口类型VSIType绑定信息中查找对应的网络配置,并将查找到的网络配置按照所述接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上。
一种网络设备,可应用于虚拟网络连接配置实现,该网络设备包括:获取单元、检查单元和发送单元;
所述获取单元,用于获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的媒质访问控制MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,所述新的MAC地址为VM迁移或创建产生,并获取所述报文中携带的所述MAC地址和所述边缘交换机的接口信息;
所述查找单元,用于根据所述获取单元获取的MAC地址在自身所在的网络设备维护的VM和VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置;
所述发送单元,用于将所述查找单元查找的网络配置按照所述获取单元获取的接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上。
综上所述,本发明基于现有物理交换机普遍支持的MAC认证特性,使虚拟网络管理中心获取边缘交换机发送的认证请求,并获取该认证请求中携带的虚拟交换机的MAC地址和边缘交换机的接口信息,使用获取的信息匹配虚拟网络管理中心维护的VM和网络配置关系,将VM的网络配置下发到边缘交换机的相应接口上。在配置简单的情况下,能够准确、实时地迁移网络配置。
附图说明
图1为本发明实施例中虚拟网络连接配置实现流程图;
图2为本发明具体实施例中虚拟网络连接配置实现流程图;
图3为虚拟网络连接配置实现网络设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明所述方案作进一步地详细说明。
本发明基于现有物理交换机普遍支持的MAC认证特性,虚拟网络管理中心截获边缘交换机上报的MAC认证报文,获取VM的MAC地址和边缘交换机的接口信息,通过获取的VM的MAC地址匹配维护的VM和网络配置关系,将该VM的网络配置下发到接入交换机相应接口上。因此本发明的边缘交换机上都配置MAC认证特性。
参见图1,图1为本发明实施例中虚拟网络连接配置实现流程图。具体步骤包括:
步骤101,虚拟网络管理中心接收边缘交换机在自身物理接口检测到新的MAC地址而发起的MAC认证请求。
本步骤中,当发生VM迁移或创建时,与该VM所在的物理服务器相连接的边缘路由器会在自身的物理接口处检测到新的MAC地址,即该VM的vnic的MAC地址。
步骤102,虚拟网络管理中心获取认证请求中携带的VM的MAC地址和边缘交换机的接口信息,根据该MAC地址在自身维护的VM和VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置。
本步骤中虚拟网络管理中心维护的VM和VSI Type绑定信息同现有实现。
步骤103,虚拟网络管理中心将查找到的网络配置按照所述接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上。
步骤102中,根据MAC地址查找对应的网络配置时,同时进行如下操作:
根据该MAC地址查找其历史在线记录,如果存在,获取该MAC地址迁移前的原接入位置,将去部署命令下发到相应的原边缘交换机相应接口上,并更新其原历史在线记录;否则,记录其历史在线记录。
如果新的MAC地址的产生由于VM迁移,则存其历史在线记录时;若是如果新的MAC地址的产生由于VM的创建,则不存在其历史在线记录,虚拟网络管理中心不做去部署命令下发,但是记录其历史在线记录。
虚拟网络管理中心接收边缘交换机发起的MAC认证请求之后,还进一步执行如下操作:
虚拟网络管理中心向边缘交换机响应MAC认证结果;或,将MAC认证请求发送给代理服务器完成认证功能。
边缘交换机的接口信息包括:边缘交换机的IP地址和端口号,将查找到的网络配置根据该IP地址和端口号下发到对应的边缘交换机的相应端口上。
本发明的具体实施例中边缘交换机在检测到新的MAC地址时,可以通过Radius报文发起MAC地址认证过程,也可以使用任何其它格式的报文进行MAC地址认证,只要报文中包含新检测到的MAC地址、该MAC的接口信息,就可以使用本发明实施例中所提方案进行虚拟网络连接的配置功能。
本发明具体实施例中,虚拟网络管理中心截获边缘交换机发送的MAC认证请求报文,即可解决虚拟网络连接配置实现问题。下面结合附图,基于普遍厂商现有的产品特性,以Radius报文发起MAC认证请求报文过程为例详细说明本发明的实现过程。
参见图2,图2为本发明具体实施例中虚拟网络连接配置实现流程图。具体步骤为:
步骤201,VSI Type定义,配置远程认证拨号用户服务(Radius)探测。
在VNet Manager中定义各类VM需要的网络资源配置(VSI profile)。该步骤的实现同802.1Qbg,配置虚拟网络配置模板,如VMtype1 template(profile)等;配置Radius探测之后,VNet Manager能够截获MAC认证请求Radius报文。
步骤202,VM Manager绑定VM和VSI Type。
在虚拟机管理界面中针对VM的每个需接口配置VSI Type,即绑定网络配置。
步骤203,VM Manager将VM和VSI Type绑定信息通知给VNetManager。
步骤204,VNet Manager将VM和VSI Type绑定信息存储并维护。
步骤205,物理服务器B上的VM迁移到物理服务器A上。
本步骤中VM迁移为标准的VM创建或迁移操作。
新的VM创建,配置迁移过程同VM迁移过程,该具体实施例以VM迁移为例。
步骤201到步骤205中只有配置Radius探测为本申请新增加的,其它的实现同现有实现,本发明不再赘述。
步骤206,edge switch在自身物理接口检测到新的MAC地址,触发MAC认证。
edge switch为物理服务器邻近的交换机,一般交换机普遍支持MAC认证特性,只要给该交换机使能MAC认证功能,其就会触发MAC认证。
步骤207,edge switch发起MAC认证请求Radius报文。
当使用Radius服务器认证方式进行MAC地址认证时,可采用MAC地址用户名格式,则Radius报文中携带的信息参见表1,表1为Radius报文标准属性中的相关字段。
表1
步骤208,VNet Manager获取MAC认证请求Radius报文。
VNet Manager通过Radius probe截获Radius报文。并从报文中获取如表1所示的VM的MAC地址、交换机的IP地址、和交换机的接入端口号。
步骤209,VNet Manager将MAC认证请求报文转发给远端验证拨入用户服务(RADIUS servers),使其完成认证功能。
本步骤为可选步骤,如不仅用于VM的虚拟网络配置迁移目的,还同时提供Radius Proxy作用,将MAC认证请求转发给Radius Server完成认证功能。
步骤210,VNet Manager返回MAC认证结果。
对于本发明具体实施例,目的不在于认证,而是获知VM事件和数据;且数据中心对服务器或VM的要求是业务不中断,而不一定要求认证。因此,可以由Radius Probe直接回复认证通过,或VNet Manager可以预先维护网络准入配置,根据网管中维护的网络准入配置进行判断,即VNet Manager可以直接配置VM的网络准入策略,不需要真正的Radius服务器,部署更简单。
步骤211,VNet Manager获取Radius报文中的MAC地址和接口信息,并根据MAC地址在自身维护的VM和VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置。
本步骤中的接口信息包括接入交换机的IP地址和端口号。
步骤212,VNet Manager将查找到的网络配置按照接口信息下发到边缘交换机的相应接口上。
步骤213,VNet Manager根据MAC地址查找其历史在线记录,获取该MAC地址迁移前的原接入位置。
步骤214,VNet Manager将去部署命令下发到相应的原边缘交换机相应接口上。
本步骤中去部署命令先下发到原边缘交换机上,由于示例说明,本发明在图2中并未画出原边缘交换机,直接示意到服务器B上。
同样的理由配置下发到边缘交换机的相应接口上之后,进一步部署同现有实现一致,在本发明中不再详细赘述。
步骤215,更新MAC地址的历史在线记录。
如果新MAC地址的产生是由于创建VM,则其不存在历史在线记录,此时查找其历史在线记录时,未查找到,则根据获得的接口信息记录其历史在线记录。
上述具体实施例中详细描述了radius报文认证,在实际应用中可以并不局限于radius报文认证,其它报文进行MAC认证,只要能够携带相关的认证信息
基于同样的发明构思,本发明还提出一种网络设备,可应用于虚拟网络连接配置实现。参见图3,图3为虚拟网络连接配置实现网络设备结构示意图。该网络设备包括:获取单元301、查找单元302和发送单元303。
获取单元301,用于获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的媒质访问控制MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,新的MAC地址为VM迁移或创建产生,并获取报文中携带的所述MAC地址和所述边缘交换机的接口信息。
查找单元302,用于根据获取单元301获取的MAC地址在自身所在的网络设备维护的VM和VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置。
发送单元303,用于将查找单元302查找的网络配置按照获取单元301获取的接口信息下发到边缘交换机的相应接口上。
较佳地,
网络设备进一步包括:配置单元304。
配置单元304,用于配置Radius探测;其中,Radius探测用于获取Radius报文;
获取单元301,用于根据配置单元304配置的Radius探测获取MAC认证请求Radius报文。
较佳地,
查找单元302,进一步用于根据获取单元301获取的MAC地址查找其历史在线记录。
发送单元303,进一步用于如果查找单元302查找所述MAC地址的历史在线记录存在,则获取该MAC地址迁移前的原接入位置,将去部署命令下发到相应的原边缘交换机相应接口上,并更新所述历史在线记录;否则,记录所述MAC地址的历史在线记录。
较佳地,
发送单元303,进一步用于获取单元301获取所述MAC认证请求报文之后,向边缘交换机响应MAC认证结果;或,将MAC认证请求报文转发给代理服务器完成认证功能。
较佳地,
获取单元301,获取的接口信息包括:IP地址和端口号;
发送单元303,用于将查找到的网络配置根据获取单元301获取的IP地址和端口号下发到对应的边缘交换机的相应端口上。
上述实施例的单元可以集成于一体,也可以分离部署;可以合并为一个单元,也可以进一步拆分成多个子单元。
综上所述,通过本发明的技术方案解决网络配置迁移问题时,不需要交换机或虚拟化软件产品做修改,基于普遍厂商现有的产品特性即可实现;兼容现有的虚拟化管理软件,和虚拟化产品(hypervisor & vSwitch),不需要针对不同产品做开发适配。
增加Radius Probe之后,不影响现有的Radius认证服务器实现。不需要对VM迁移后接入位置的精确定位过程,保证虚拟网络配置动态迁移(部署和去部署)的实时性和准确性。本发明解决了完全以虚拟化网络管理为中心带来的网络配置迁移的设备兼容性和管理复杂度问题。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种虚拟网络连接配置实现方法,其特征在于,所述方法包括:
获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的媒质访问控制MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,所述新的MAC地址为虚拟机VM迁移或创建产生,并获取所述报文中携带的所述MAC地址和所述边缘交换机的接口信息,根据所述MAC地址在自身维护的VM和虚拟交换接口类型VSIType绑定信息中查找对应的网络配置,并将查找到的网络配置按照所述接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:配置远程认证用户拨号服务Radius探测,用于获取Radius报文;
所述MAC认证请求报文为MAC认证请求Radius报文。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述MAC地址查找对应的网络配置时,所述方法进一步包括:
根据所述MAC地址查找其历史在线记录,如果存在,获取该MAC地址迁移前的原接入位置,将去部署命令下发到相应的原边缘交换机相应接口上,并更新所述历史在线记录;否则,记录其历史在线记录。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述获取边缘交换机发起的MAC认证请求之后,所述方法进一步包括:
向所述边缘交换机响应MAC认证结果;
或,
将MAC认证请求报文转发给Radius服务器完成认证功能。
5.根据权利要求1或2任意一项所述的方法,其特征在于,所述接口信息包括:IP地址和端口号;
所述将查找到的网络配置按照所述接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上的方法为:
将查找到的网络配置根据所述IP地址和端口号下发到对应的边缘交换机的相应端口上。
6.一种网络设备,可应用于虚拟网络连接配置实现,其特征在于,所述网络设备包括:获取单元、查找单元和发送单元;
所述获取单元,用于获取边缘交换机在自身物理接口检测到新的媒质访问控制MAC地址而发起的MAC认证请求报文,其中,所述新的MAC地址为虚拟机VM迁移或创建产生,并获取所述报文中携带的所述MAC地址和所述边缘交换机的接口信息;
所述查找单元,用于根据所述获取单元获取的MAC地址在自身所在的维护的VM和虚拟交换接口类型VSI Type绑定信息中查找对应的网络配置;
所述发送单元,用于将所述查找单元查找的网络配置按照所述获取单元获取的接口信息下发到所述边缘交换机的相应接口上。
7.根据权利要求6所述的网络设备,其特征在于,所述网络设备进一步包括:配置单元;
所述配置单元,用于配置远程认证用户拨号服务Radius探测;其中,所述Radius探测用于获取Radius报文;
所述获取单元,用于根据所述配置单元配置的Radius探测获取MAC认证请求Radius报文。
8.根据权利要求6或7所述的网络设备,其特征在于,
所述查找单元,进一步用于根据所述获取单元获取的MAC地址查找其历史在线记录;
所述发送单元,进一步用于如果所述查找单元查找所述MAC地址的历史在线记录存在,则获取该MAC地址迁移前的原接入位置,将去部署命令下发到相应的原边缘交换机相应接口上,并更新所述历史在线记录;否则,记录所述MAC地址的历史在线记录。
9.根据权利要求6或7所述的网络设备,其特征在于,
所述发送单元,进一步用于所述获取单元获取所述MAC认证请求报文之后,向所述边缘交换机响应MAC认证结果;或,将MAC认证请求报文转发给代理服务器完成认证功能。
10.根据权利要求6或7所述的网络设备,其特征在于,
所述获取单元,获取的接口信息包括:IP地址和端口号;
所述发送单元,用于将查找到的网络配置根据所述获取单元获取的IP地址和端口号下发到对应的边缘交换机的相应端口上。
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