[发明专利]一种云计算平台的虚拟机IP资源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及云技术领域，特别是涉及一种云计算平台的虚拟机IP资源管理方法。

背景技术

  云计算是一种将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。虚拟化实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示，在大规模数据中心管理和解决方案交付方面发挥着巨大的作用，是支撑云计算伟大构想的最重要的技术基石。云平台通过虚拟化技术，可对物理资源进行虚拟化，单台物理机同时运行多台不同操作系统的虚拟机。为了让用户通过终端使用虚拟机，云平台需为每台虚拟机分配IP地址，通过IP对虚拟机建立网络连接。

现有的云平台虚拟机IP管理方法是每个网段均设有一个DHCP服务器，由DHCP服务器为虚拟机分配IP地址，然后通过已知虚拟机MAC地址查找相应的IP。目前，已有的由虚拟机MAC地址查找相应IP方法包括：

（1）.通过NMAP扫描IP段，得到IP与MAC的对应关系。

（2）.通过IPTABLE记录DHCP分配IP地址的数据包信息，获得IP与MAC的对应关系。

（3）.通过查找DHCP服务器上的数据库记录,获得IP与MAC的对应关系。

1.上述技术由于依赖DHCP统一分配IP，会导致存在以下缺点：

缺点a：当有多个网段时，存在多个DHCP，虚拟机广播DHCP discover数据包请求IP,会获得多个DHCP服务器offer响应包，虚拟机选择响应最快的DHCP服务器数据包，因此可能出现同一个物理主机上的各虚拟机在不同网段，这样会导致虚拟机之间或虚拟机与所在物理主机之间无法正常通信。

缺点b：由DHCP动态分配IP地址，不能确保虚拟机每次分配到的IP是固定不变的，导致虚拟机无法作为应用服务器对外提供服务。

2.NMAP会引起网络风暴，浪费网络带宽

NMAP是通过使用ICMP协议的PING操作扫描所在网段的IP，从而获得ARP缓存中MAC与IP的对应关系，这样需每隔一段时间必须执行一次整个网段的扫描才能获取最新的虚拟机MAC-IP对应关系，这样容易引起网络风暴，浪费网络带宽。

3.确定MAC与IP的关系时间开销大

IPTABLE通过指定的规则打印DHCP相应端口的数据包记录，从而获得MAC-IP的对应关系。而DHCP服务器数据库则记录着DHCP分配出去的MAC-IP租约信息。当查询某个虚拟机具体IP时，需遍历整个IPTABLE记录文件或DHCP数据库信息文件，这样搜索时间开销过大。此外，记录文件是持续增加的，会存在之前的旧数据，当查询发生在记录文件更新之前，导致获取的IP是旧数据，使得无法正常使用虚拟机。

4.当虚拟机个数比DHCP设置的IP数据多时，存在虚拟机获取不到IP情况，由于没有将IP作为资源管理，在CPU、存储以及内存足够的情况下，用户可以启动比DHCP服务器中IP域个数多的虚拟机，会有虚拟机分配不到IP地址，这些虚拟机会按一定的时间规则不停的广播DHCP Discover数据包，加重云平台内网络负担。无IP的虚拟机，用户无法通过建立网络链接来对虚拟机进行操作，这些无法使用的虚拟机启动后会浪费云平台CPU、存储和内存资源。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个技术目的是提供一种快速准确的虚拟机MAC与IP对应绑定、有效避免IP冲突、节约云平台资源的云计算平台的虚拟机IP资源管理方法。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种云计算平台的虚拟机IP资源管理方法，包括以下步骤；

（1）虚拟机创建时进行IP申请；

（2）云平台响应虚拟机的IP申请，返回可选IP范围信息；

（3）根据返回的可选IP范围信息进行虚拟机IP选择；

（4）云平台根据预设的映射规则采用被选择的IP地址生成对应虚拟机的物理地址并进行绑定，并写入虚拟机的配置文件中；

（5）在虚拟机中根据被选择的IP设置IP地址的映射调用，所述映射调用用于随虚拟机启动时根据选择的IP进行虚拟机IP设定。

优选地，所述的步骤（3）中，还包括云平台对被选择的IP进行检测，检测是否已被使用，用于对云平台中IP资源进行验证，识别出该IP是否被使用，防止将相同的IP授予多个虚拟机，经过检查验证后，若是IP已被使用，则将该IP移出用户可选范围，提示出错信息并让用户重新选择IP；否则将该IP授予该虚拟机。