[发明专利]虚拟机网络系统及其创建方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式计算领域，特别涉及一种虚拟机网络系统及其创建方法。

背景技术

近几年来，云计算发展迅速，目前已经成为产业和研究的热点之一。它是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算中的“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。

虚拟机是云计算中最常见的基础设施，用户可以使用云计算提供的虚拟机服务运行各种应用任务。当用户需要在虚拟机平台运行复杂的任务时，云计算可能会向某个用户提供多台虚拟机。这些虚拟机之间可能需要进行数据通信和交互，甚至它们组成一个复杂的跨多局域网的虚拟机网络。位于同一个物理机上的虚拟机可以通过虚拟机管理器本身提供的机制进行通信，位于不同物理机上的虚拟机之间可以通过点对点通信方式进行通信。

在作为参考文献1的申请号为US2007130366的美国专利申请《虚拟隧道网络路由器》(Virutal Tunnel Network Router)中，提供了一种虚拟机间点对点通信系统，该系统用于实现不同物理机上满足一定条件的若干虚拟机的互联。其主要原理为：将位于某一物理机上的一台虚拟机启动作为虚拟隧道路由器并配置网卡别名及路由表，同时在同一物理机上启动若干虚拟机，并将这些虚拟机的路由设置为该虚拟隧道路由器，实现虚拟机与该虚拟路由器互联。另外，将此虚拟隧道路由器的一块网卡通过网桥与外界物理网络相连，建立IP隧道(IP Tunnel)的单向隧道，将隧道封装过的虚拟机发出的数据包在物理网络上传输，并在目的虚拟机所在的物理机上也搭建一个虚拟隧道路由器，实现接收数据包的过程。该系统的实现主要采用了包括IP隧道、单网卡多链路(Multi-homing)在内的技术手段。

上述参考文献1所披露的虚拟机间的通信方式存在以下问题：

(1)、限制了虚拟机在物理机上的分布。该方案中同一网段内的虚拟机必须分布在同一台物理机上。由于每台物理机可创建的虚拟节点个数有限，使得该方案无法创建中大规模的虚拟机网络。当应用任务的虚拟机个数不多时，物理机的资源利用率不高。

(2)、不能在同一物理网络中实现重复网段不同虚拟机间的通信。由于其规定重复网段的不同虚拟机不能分布在同一台物理机上，并且由于其虚拟隧道路由器的路由表指定了通信的目的网段，故即使分布在不同物理机上的重复网段虚拟机也无法通信。

(3)、隧道链路数目太多。由于该方案中所使用的IP隧道为单向连接，故每条连接需要建立两条单向的IP隧道，总条数随着虚拟机节点个数的平方成正比。

(4)、无法实现虚拟机间链路层以太网数据帧的通信。该方案中所使用的IP隧道只能实现IP包的封装，实现点到点连接，无法完成以太网数据帧的通信。

(5)、该方案中虚拟机IP只能使用私有IP，因为其并没有实现和真实网段间的完全隔离。

综上所述，现有技术尚且缺少有效构建多个虚拟机网络的方案，无法为云计算用户提供更接近现实的网络拓扑，无法满足企业协作或者网络仿真等多方面的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有的构件多个虚拟机网络的方法所存在的问题，从而提供一种性能好、效率高的虚拟机网络系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种虚拟机网络系统，包括至少一个虚拟机网络；其中，

所述虚拟机网络包括有一个专属的网桥，所述虚拟机网络中的各个虚拟机上的第一虚拟网卡都与该专属的网桥相连，不同虚拟机网络中的网桥相互之间隔离；

所述虚拟机网络还包括有用于连接不同物理机上的属于同一虚拟机网络的虚拟机的连接通道，虚拟机网络中的所述专属网桥通过第二虚拟网卡连接到所述连接通道。

上述技术方案中，所述虚拟机网络还包括有至少一个网关；将相互之间需要通信的不同虚拟机网络上的网关在同一个具有多网卡的虚拟路由器的不同网卡上实现。

上述技术方案中，所述第一虚拟网卡为tap虚拟网卡。