[发明专利]用于设置虚拟局域网的交换装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提供多个虚拟路径的交换装置以及涉及一种用于设置虚拟局域网(LAN)的方法。

背景技术

近年来，已经关注PaaS(平台即服务)，其使多个虚拟机运行于服务器计算机上，以使用虚拟机向用户提供平台。

例如，通过在数据中心设置多个(从几个到几万个)服务器来实现PaaS，以通过网络提供外部服务器资源。在这种配置中，服务器资源被提供作为虚拟服务器，用户通过互联网、内部网、专用线路等使用数据中心中的虚拟服务器。根据这种配置，多个用户共享物理服务器，因此高效地使用物理资源(例如处理器和存储)。

如上所述，根据PaaS，多个用户共享物理服务器。相应地，PaaS环境需要具有用于增强安全性的功能。

作为一种用于确保网络中的安全性的方法，虚拟局域网(下文中称为“虚拟LAN”或“VLAN”)技术已经实际应用。例如，通过虚拟地划分物理线路以便设置独立于其它路径的多个虚拟路径并且将各个虚拟路径分配给对应用户，来实现虚拟LAN。由此，用户之间的每个数据通信与其它数据通信隔离，从而确保安全性。

作为用于划分线路的方法，提出了在IP分组层(L3)上划分线路的方法、在MAC(媒体接入控制)层(L2)上划分线路的方法以及其它方法。如今，最广泛地采用使用L2层的虚拟LAN技术(被标准化为IEEE802.1Q)的方法。

根据IEEE802.1Q，每个虚拟LAN被12比特的VLAN_ID标识。使用12比特VLAN_ID，可以标识4096个虚拟LAN。然而，通常，不使用在所有比特中具有“0”的VLAN_ID或在所有比特中具有“1”的VLAN_ID。因此，根据该方案，可以设置最多4094个虚拟LAN。

然而，根据PaaS，如上所述在每个物理服务器上设置多个虚拟机。此外，向每个虚拟机分配一个或更多个虚拟LAN。因此，在具有多个物理服务器的大规模数据中心中的PaaS环境等中，机器的实际数量(即虚拟机的总数量)是巨大的，并且可预料到需要多于4094个虚拟LAN。

例如，通过经由IP路由器连接多个L2网络的配置等解决了该问题。在此情况下，在每个L2网络上可以设置4094个虚拟LAN。

然而，这种配置需要添加IP路由器，并且还需要准备将这样的IP路由器连接到的端口。换句话说，存在用于设置网络的设备的代价增加的可能性。此外，存在这样的可能性：如果IP路由器没有足够的性能，则在IP路由器(或L3网络)中将产生通信性能的瓶颈(即吞吐量的减少)。此外，网络管理者必须理解比L2协议更复杂的IP路由，导致操作成本增加的可能性。

注意，上述问题不仅在PaaS环境中产生。换句话说，在需要很多虚拟LAN的环境中可能产生这些问题。

作为相关技术，以下提出一种分组路由方法。根据该方法，在虚拟集线器中，学习接收到的分组的用户MAC头中的发送源MAC地址与该分组通过的终端一侧上的虚拟接口之间的关系，并且存储学习到的信息。根据存储的信息来传送分组。至于网络侧，添加了VPN号的分组在封装到IP分组之后被发送(例如，日本专利公开No.2002-247089)。

作为另一相关技术，提出一种可以针对各个端口设置被多个交换集线器共用的基本段的配置。交换集线器具有多个端口，并且例如终端等的设备连接到端口中的每一个。段管理单元具有段管理表。段管理表存储表示每一端口属于多个基本段中的哪一个的信息，段管理单元管理该表。针对各个基本段发送以及接收分组，而无需参照连接到端口的设备的网络地址。换句话说，可以针对各个端口设置并且共享被多个交换集线器共用的基本段的任意组合。

作为又一相关技术，提出一种用于包括光分复用光路的网络的路径控制方法。该方法包括：根据接收到的分组推导VLAN标识符的VLAN标识符推导步骤、推导与用于接收到的分组的载波的波长有关的波长标识符的波长标识符推导步骤、以及使用至少两个VLAN标识符和波长标识符的传送路由确定步骤(例如，日本专利公开No.2004-140780)。

作为又一相关技术，以下提出一种分组通信方法。根据该方法，通过使用在位于用于从第一复制VLAN标签分配设备到第一骨干节点传送的分组的路径上的第一复制VLAN标签分配设备的标签表，以复制的VLAN标签(共享的标签)替代VLAN标签。然后，通过使用在分组到达目标网络中的用户的房屋中的设备之前通过的复制VLAN标签分配设备的标签表将复制的VLAN标签改变回到初始VLAN标签(例如，日本专利公开No.2008-227695)。