[发明专利]一种基于SDN的云计算网络虚拟化实现方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种基于SDN的云计算网络虚拟化实现方法及系统。

背景技术

虚拟化技术的出现为数据中心用户带来的极大的经济利益，虚拟化显著缩短server部署时间、提高server利用率，提高服务水平，降低资本支出和运营成本；但是虚拟化技术带来每个机架20台server到每个机架200台VMs的改变，这为数据中心网络带来了新的挑战，包括更高的带宽和更低的延迟、服务器节点和VM规模的增加、VM间通信管理、跨数据中心站点间的二层互联以承载虚拟机迁移等；因为传统网络架构无法逾越的障碍，用户无法实现最终的网络虚拟化和云计算。

传统的数据中心网络构建使用的是传统的网络平台，具有静止、不灵活和无法满足虚拟化云数据中心动态变化的特点；虽然VM可以通过用户自我配置功能迅速完成资源配置，但是网络资源仍需手工配置静态策略和定义规则，因此，当用户创建新云业务时，网络就是瓶颈，这可能会导致新业务部署推迟数日到数周。

如果部署的业务为了满足灵活性和HA，需要跨越多个数据中心，手动配置隧道和各协议层将是非常麻烦的事，数据中心管理员一直困扰于传统L2到L4层网络分段机制导致的扩展性限制。大L2层VLANs域受STP、广播风暴和最大4096个VLAN限制。如果将L3层网络分段特性降至rack中会限制VM迁移和消弱云计算的优势。因此，L2和L3层网络平台的不灵活性和局限性导致数据中心计算和存储资源利用率不高，并导致过高的电能消耗。

云计算数据中心网络相比传统数据中心网络有了很大变化：Server和Server间的流量成为主流，并且以二层流量为主；站点内部物理服务器和虚拟机数量增大，导致二层拓扑变大；扩容、灾备和VM迁移要求数据中心多站点间大二层互通；数据中心多站点的选路问题受大二层互通影响更加复杂。

软件定义网络（SDN，Software-defined networking）将网络设备控制平面从嵌入式节点分离至软件平台，由软件驱动的控制器（Controller）自动化控制的网络架构，它以开放软件的模式替代传统基于嵌入式且不够灵活的控制平面，软件定义网络是新的网络控制平面实现方法，它适应降低网络复杂度、虚拟化和云计算的网络需求；一个软件定义的可控的互联网，除了更加灵活以外，通过恰当的控制算法，将大大提高网络自身的健壮性、运行效率以及安全性。

目前，针对基于SDN的云计算数据中心网络虚拟化，还没有有效的实施方案。

发明内容

本发明提供一种基于SDN的云计算网络虚拟化实现方法及系统，以解决上述问题。

本发明提供一种基于SDN的云计算网络虚拟化实现方法。上述方法包括以下步骤：

控制器代理FlowVisor根据预设策略分别处理来自控制器Controller、Openflow交换机的消息；其中，所述Openflow交换机通过与所述控制器代理与所述控制器之间的通信采用Openflow协议。

本发明还提供一种基于SDN的云计算网络虚拟化实现系统，包括：Openflow交换机、控制器Controller、控制器代理FlowVisor；所述Openflow交换机通过所述控制器代理与所述控制器相连；所述Openflow交换机通过与所述控制器代理与所述控制器之间的通信采用Openflow协议。

本发明通过SDN实现了云计算数据中心网络虚拟化，基于SDN的网络虚拟化包括数据转发层虚拟化和控制层代理虚拟化，该方案为云业务动态配置虚拟网段，使用户网络如同其它云计算基础设施一样的灵活，从而显著提升数据中心自动化程度和业务的灵活性，提高VM的密度，降低资本消耗和运营开销，消除传统物理或区域隔离机制的限制，数据中心管理员可实现最佳的VM密度和最佳的经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为本发明实施例1的SDN网络虚拟化之前运行于控制器的网络虚拟化示意图；

图2所示为本发明实施例2的SDN网络虚拟化之后运行于控制器的网络虚拟化示意图；

图3所示为本发明实施例3的SDN网络虚拟化结构图；

图4所示为本发明实施例4的FlowVisor实现网络虚拟化示意图；

图5所示为本发明实施例5的Openflow交换机示意图；

图6所示为本发明实施例6的Floodlight组件构成图；