CN113472848A - 一种虚拟机和容器的网络融合方法、装置及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种虚拟机和容器的网络融合方法，包括接收网络资源请求；根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合；该虚拟机和容器的网络融合方法可以实现虚拟机与容器混合部署场景下的网络融合，减少网络流量封装，提升网络传输性能，进而实现网络资源的统一管理，提高网络运维效率。本申请还公开了一种虚拟机和容器的网络融合装置、***以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种虚拟机和容器的网络融合方法、装置及相关设备
技术领域
本申请涉及虚拟化技术领域，特别涉及一种虚拟机和容器的网络融合方法，还涉及一种虚拟机和容器的网络融合装置、***以及计算机可读存储介质。
背景技术
近些年来，随着云计算、云服务的发展，基于虚拟机和基于容器是当前云计算领域两种典型的服务器虚拟化技术，前者的优势在于资源的隔离性较好、安全性高、客户机操作***与宿主机操作***解耦，而后者的优势在于虚拟化平台的轻量化、业务部署的便捷性和高效的资源弹性伸缩，这两种虚拟化技术分别有着不同的应用场景，在可预见的一段相当长时间内将并存。
目前在实际部署中有以下三种形态：容器嵌套虚拟机，虚拟机嵌套容器，容器与虚拟机混合部署。由于虚拟机技术与容器技术是独立发展的两个技术路线，其虚拟网络的实现方式也是各自独立演进的，因此，现有的网络方案难以满足虚拟化和容器混合部署的场景。例如，参考图1，图1为现有技术中的一种虚拟机与容器混合部署场景下的容器网络转化方法的示意图，将容器网络请求K8S-api server(容器对应的网络资源控制中心)通过kuryr插件(OpenStack推出的集成Neutron网络插件)，转化为请求neutron-server(虚拟机对应的网络资源控制中心)网络资源，显然，此方案为容器部署提供了一个额外的层，造成了网络流量的多次封装，从而影响了容器网络链路，降低了网络传输性能。
因此，如何实现虚拟机与容器混合部署场景下的网络融合，提高网络运维效率是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种虚拟机和容器的网络融合方法，该虚拟机和容器的网络融合方法可以实现虚拟机与容器混合部署场景下的网络融合，减少网络流量封装，提升网络传输性能，进而实现网络资源的统一管理，提高网络运维效率；本申请的另一目的是提供一种虚拟机和容器的网络融合装置、***以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
第一方面，本申请提供了一种虚拟机和容器的网络融合方法，包括：
接收网络资源请求；
根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；
将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；
将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合。
优选的，所述将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据，包括：
通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
优选的，所述通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据，包括：
当所述网络资源配置数据为虚拟机资源配置数据时，利用neutron-server将所述虚拟机资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据；
当所述网络资源配置数据为容器资源配置数据时，利用k8s-api-server将所述容器资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
优选的，所述将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表，包括：
通过OVN技术将所述逻辑网络配置数据转化为所述网络流表。
优选的，将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合，包括：
通过所述虚拟交换机按照所述网络流表向所述目标虚拟机和所述目标容器发送网络资源。
优选的，所述目标虚拟机和所述目标容器部署于本主机或外主机。
第二方面，本申请还公开了一种虚拟机和容器的网络融合装置，包括：
请求接收模块，用于接收网络资源请求；
数据获取模块，用于根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；
第一转化模块，用于将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
第二转化模块，用于将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；
网络融合模块，用于将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合。
优选的，所述第一转化模块具体用于通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
第三方面，本申请还公开了一种虚拟机和容器的网络融合***，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
第四方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合方法，包括接收网络资源请求；根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合。
可见，本申请所提供的虚拟机和容器的网络融合方法，当接收到关于虚拟机和容器的网络资源请求时，先将各自对应的网络资源配置数据统一转化为逻辑网络配置数据，进而将逻辑网络配置数据转化为网络流表下发至相应的虚拟机和容器所在的虚拟交换机上，从而利用虚拟交互机实现虚拟机和容器的网络融合，可见，该种实现方式无需设置额外的插件，有效地减少了网络流量封装，提升了网络传输性能，进一步实现了网络资源的统一管理，提高了网络运维效率。
本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合装置、***以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为现有技术中的一种虚拟机与容器网络融合场景下的容器网络转化方法的示意图；
图2为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合方法的流程示意图；
图3为本申请所提供的一种虚拟机和容器网络融合的整体框图；
图4为本申请所提供的一种网络资源转发的流程框图；
图5为本申请所提供的一种虚拟机与容器网络资源融合的流程框图；
图6为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合装置的结构示意图；
图7为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合***的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种虚拟机和容器的网络融合方法，该虚拟机和容器的网络融合方法可以实现虚拟机与容器混合部署场景下的网络融合，减少网络流量封装，提升网络传输性能，进而实现网络资源的统一管理，提高网络运维效率；本申请的另一核心是提供一种虚拟机和容器的网络融合装置、***以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图2，图2为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合方法的流程示意图，该虚拟机和容器的网络融合方法可包括：
S101：接收网络资源请求；
本步骤旨在实现网络资源请求的接收，该网络资源请求是指为虚拟机和容器获取相应网络资源的请求，以便于实现虚拟机和容器的网络融合。具体而言，当需要进行虚拟机和容器的网络融合时，用户可以通过主机界面输入需要部署的虚拟机网络资源和容器网络资源，由此，发起网络资源请求。进一步，对于主机而言，则可以基于该网络资源请求进入后续虚拟机与容器的网络融合流程。
S102：根据网络资源请求获得网络资源配置数据；
本步骤旨在基于网络资源请求获得网络资源配置数据，该网络资源配置数据即为用于部署虚拟机网络资源和容器网络资源的配置数据。可以理解的是，由于网络资源配置数据附加于网络资源请求中，因此，其获取过程可通过请求解析的方法实现，当然，该解析方法可采用已有技术中的任意一种，本申请对此不做限定。
S103：将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
本步骤旨在将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据，也就是说，无论是关于虚拟机的网络资源配置数据还是关于容器的网络资源配置数据，均将其转化为统一的逻辑网络配置数据，实现虚拟机与容器混合部署场景下网络资源的统一管理，进而实现虚拟机与容器互联的网络融合。
作为一种优选实施例，上述将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据，可以包括：通过网络资源控制中心将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据。
对于上述网络资源配置数据到逻辑网络配置数据的转化过程，本优选实施例提供了一种实现方法，即基于网络资源控制中心(api-server)实现。需要说明的是，虚拟机和容器对应于不同的网络资源控制中心，因此，关于虚拟机的网络资源配置数据，可以由虚拟机对应的网络资源控制中心进行转化，关于容器的网络资源配置数据，可以由容器对应的网络资源控制中心进行转化。
作为一种优选实施例，上述通过网络资源控制中心将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据，可以包括：当网络资源配置数据为虚拟机资源配置数据时，利用neutron-server将虚拟机资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；当网络资源配置数据为容器资源配置数据时，利用k8s-api-server将容器资源配置数据转化为逻辑网络配置数据。
对于虚拟机和容器，本优选实施例分别提供了具体类型的网络资源控制中心，其中，虚拟机对应neutron-server，容器对应k8s-api-server，因此，对于虚拟机资源配置数据，由neutron-server转化为逻辑网络配置数据，对于容器资源配置数据，则由k8s-api-server转化为逻辑网络配置数据。
S104：将逻辑网络配置数据转化为网络流表；
本步骤旨在将逻辑网络配置数据转化为网络流表，该网络流表是一种向虚拟机和容器发送网络资源的协议，以便于基于该网络流表实现虚拟机和容器混合部署场景下的网络融合。
作为一种优选实施例，上述将逻辑网络配置数据转化为网络流表，可以包括：通过OVN技术将逻辑网络配置数据转化为网络流表。
本优选实施例提供了一种逻辑网络配置数据转化为网络流表的方法，即基于OVN技术实现。其中，OVN(Open Virtual Network，开放式虚拟网络***)是一个支持虚拟网络抽象的***，可以将虚拟网络配置转换为OpenFlow网络流表，并将其安装到OVS(OpenvSwitch，一种开源的、多层虚拟交换机)中。具体而言，在上述基于网络资源控制中心将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据的过程中，可以将网络资源配置数据转化为OVN组件可以理解的逻辑网络配置数据，由此，OVN组件即可将逻辑网络配置数据转化为网络流表，以便实现网络流表的下发。
S105：将网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现目标虚拟机与目标容器的网络融合。
本步骤旨在实现网络流表的下发，即将网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，其中，目标虚拟机即为需要获取网络资源的虚拟机，目标容器即为需要获取网络资源的容器，目标虚拟机和目标容器已经在网络资源请求中指定，直接将网络流表分别下发至二者所在的虚拟交换机即可，由此，基于虚拟交换机实现了目标虚拟机和目标容器的网络融合。
作为一种优选实施例，上述将网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现目标虚拟机与目标容器的网络融合，可以包括：通过虚拟交换机按照网络流表向目标虚拟机和目标容器发送网络资源。
本优选实施例提供了一种基于虚拟交换机实现虚拟机与容器网络融合的实现方法，即由虚拟交换机按照网络流表分别向二者下发网络资源，该虚拟交换机具体可以采用OVS。具体而言，在上述基于OVN技术将逻辑网络配置数据转化为网络流表后，即可将其下发至OVS数据平面中，进而由OVS实现同网段/跨网段的流量数据转发，从而实现虚拟机与容器的网络融合。
作为一种优选实施例，上述目标虚拟机和目标容器部署于本主机或外主机。
可以理解的是，虚拟机和容器的网络融合，可以是对本主机内的虚拟机和容器进行网络融合，也可以是对外主机内的虚拟机和容器进行网络融合，如分布式集群中其他主机节点中虚拟机和容器的网络融合。
可见，本申请所提供的虚拟机和容器的网络融合方法，当接收到关于虚拟机和容器的网络资源请求时，先将各自对应的网络资源配置数据统一转化为逻辑网络配置数据，进而将逻辑网络配置数据转化为网络流表下发至相应的虚拟机和容器所在的虚拟交换机上，从而利用虚拟交互机实现虚拟机和容器的网络融合，可见，该种实现方式无需设置额外的插件，有效地减少了网络流量封装，提升了网络传输性能，进一步实现了网络资源的统一管理，提高了网络运维效率。
基于上述各实施例，本申请实施例提供了另一种虚拟机和容器的网络融合方法。
首先，参考图3，图3为本申请所提供的一种虚拟机和容器网络融合的整体框图，该框架共包括如下四个模块：
(1)网络资源请求模块：用户通过界面输入要部署的虚拟机网络资源和/或容器网络资源，界面调用平台命令下发restful api传到相应的api-server(网络资源控制中心)，其中，虚拟机对应neutron-server，容器对应k8s-api-server；
(2)逻辑网络转化模块：由neutron-server/k8s-api-server将上述网络资源请求转化为OVN可以理解的逻辑网络配置数据；
(3)网络流表生成模块：将逻辑网络资源转化为Openflow网络流表，并下发至OVS；
(4)网络转发模块：由OVS按照网络流表将同网段或跨网段的虚拟机或容器流量转发至本主机或外主机的虚拟机和容器。
其中，网络资源的转发过程如图4所示，图4为本申请所提供的一种网络资源转发的流程框图，可通过br-int(网桥)将网络资源转发至虚拟机和容器，其中，nic为网络接口控制器(network interface controller)。
进一步，基于上述框架，请参考图5，图5为本申请所提供的一种虚拟机与容器网络资源融合的流程框图，其具体实现流程可包括：
(1)用户通过界面调用平台命令配置虚拟机和/或容器网络资源，由neutronserver/k8s-api server来处理用户的REST请求；
(2)api server(neutron server/k8s-api server)将上述网络资源请求转化为OVN组件可理解的逻辑网络配置数据；
(3)OVN组件监听数据库配置数据的变化，并将其转化成Openflow网络流表匹配到本地的OVS table里面，实现报文转发；
(4)OVS通按照网络流表实现同网段或跨网段的虚拟机和容器网络流量互通。
可见，本申请实施例所提供的虚拟机和容器的网络融合方法，当接收到关于虚拟机和容器的网络资源请求时，先将各自对应的网络资源配置数据统一转化为逻辑网络配置数据，进而将逻辑网络配置数据转化为网络流表下发至相应的虚拟机和容器所在的虚拟交换机上，从而利用虚拟交互机实现虚拟机和容器的网络融合，可见，该种实现方式无需设置额外的插件，有效地减少了网络流量封装，提升了网络传输性能，进一步实现了网络资源的统一管理，提高了网络运维效率。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种虚拟机和容器的网络融合装置，请参考图6，图6为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合装置的结构示意图，该虚拟机和容器的网络融合装置可包括：
请求接收模块1，用于接收网络资源请求；
数据获取模块2，用于根据网络资源请求获得网络资源配置数据；
第一转化模块3，用于将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
第二转化模块4，用于将逻辑网络配置数据转化为网络流表；
网络融合模块5，用于将网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现目标虚拟机与目标容器的网络融合。
可见，本申请实施例所提供的虚拟机和容器的网络融合装置，当接收到关于虚拟机和容器的网络资源请求时，先将各自对应的网络资源配置数据统一转化为逻辑网络配置数据，进而将逻辑网络配置数据转化为网络流表下发至相应的虚拟机和容器所在的虚拟交换机上，从而利用虚拟交互机实现虚拟机和容器的网络融合，可见，该种实现方式无需设置额外的插件，有效地减少了网络流量封装，提升了网络传输性能，进一步实现了网络资源的统一管理，提高了网络运维效率。
作为一种优选实施例，上述第一转化模块3可具体用于通过网络资源控制中心将网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据。
作为一种优选实施例，上述第一转化模块3可具体用于当网络资源配置数据为虚拟机资源配置数据时，利用neutron-server将虚拟机资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；当网络资源配置数据为容器资源配置数据时，利用k8s-api-server将容器资源配置数据转化为逻辑网络配置数据。
作为一种优选实施例，上述第二转化模块4可具体用于通过OVN技术将逻辑网络配置数据转化为网络流表。
作为一种优选实施例，上述网络融合模块5可具体用于通过虚拟交换机按照网络流表向目标虚拟机和目标容器发送网络资源。
作为一种优选实施例，上述目标虚拟机和目标容器部署于本主机或外主机。
对于本申请提供的装置的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种虚拟机和容器的网络融合***，请参考图7，图7为本申请所提供的一种虚拟机和容器的网络融合***的结构示意图，该虚拟机和容器的网络融合***可包括：
存储器100，用于存储计算机程序；
处理器200，用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
对于本申请提供的***的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种虚拟机和容器的网络融合方法，其特征在于，包括：
接收网络资源请求；
根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；
将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；
将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据，包括：
通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据，包括：
当所述网络资源配置数据为虚拟机资源配置数据时，利用neutron-server将所述虚拟机资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据；
当所述网络资源配置数据为容器资源配置数据时，利用k8s-api-server将所述容器资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表，包括：
通过OVN技术将所述逻辑网络配置数据转化为所述网络流表。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合，包括：
通过所述虚拟交换机按照所述网络流表向所述目标虚拟机和所述目标容器发送网络资源。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标虚拟机和所述目标容器部署于本主机或外主机。
7.一种虚拟机和容器的网络融合装置，其特征在于，包括：
请求接收模块，用于接收网络资源请求；
数据获取模块，用于根据所述网络资源请求获得网络资源配置数据；
第一转化模块，用于将所述网络资源配置数据转化为逻辑网络配置数据；
第二转化模块，用于将所述逻辑网络配置数据转化为网络流表；
网络融合模块，用于将所述网络流表下发至目标虚拟机和目标容器所在的虚拟交换机，实现所述目标虚拟机与所述目标容器的网络融合。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一转化模块具体用于通过网络资源控制中心将所述网络资源配置数据转化为所述逻辑网络配置数据。
9.一种虚拟机和容器的网络融合***，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述的虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至6任一项所述的虚拟机和容器的网络融合方法的步骤。
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