[发明专利]计算机系统和虚拟网络可视化方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统以及计算机系统的可视化方法，更具体地，涉及使用开放流(OpenFlow)(还称为可编程流)技术的计算机系统的虚拟网络可视化方法。

背景技术

传统地，从源到目的地的的分组路由确定和分组传输已经通过在该路由上设定的多个交换机来实现了。在最近的大型网络中，诸如在数据中心中，由于因为故障而产生的设备停止或者为了扩展规模而添加新的设备而导致不断地修改网络配置。这使得需要对于迅速地适应网络配置的修改以确定适当路由的灵活性。然而，因为无法在外部修改安装在交换机上的路由确定程序，所以无法执行对整个网络的集中式控制和管理。

另一方面，开放网络基金会已经提出了用于通过使用计算机网络中的外部控制器来在各个交换机中实现对传输操作等的集中式控制的技术(即开放流技术)(参见非专利文献1)。适用于该技术的网络交换机(在下文中称为开放流交换机(OFS))将包括协议类型、端口号等的具体信息保持在流表中，并且允许流控制和统计信息的获得。

在使用开放流协议的系统中，通过开放流控制器(在下文中，还称为可编程流控制器，并且缩写为“OFC”)来实现对通信路由的设定、对路由上的OFS的传输操作(中继操作)等。在该操作中，OFC将流条目设定到由OFS所保持的流表中，该流条目使用于识别流(分组数据)的规则与定义要对所识别的流执行的操作的动作相关联。通信路由上的OFS根据OFC所设定的流条目来确定所接收到的分组数据的传输目的地，以实现传输。这允许客户端终端通过使用OFC所设定的通信路由来另一客户端终端交换分组数据。换句话说，基于开放流的计算机系统允许对在整个系统上的通信进行集中式控制和管理，在基于开放流的计算机系统中，设定通信路由的OFC与执行传输的OFS分离。

OFC可以以L1至L4的报头数据所定义的流为单元来控制客户端终端之间的传输，并且因此可以以期望的形式来虚拟化网络。这放松了对物理配置的限制，并且促进虚拟租户环境的建立，降低了由于向外扩展所产生的初始投资成本。

当诸如连接到基于开放流的系统的客户端终端、服务器和存储器的终端的数目增加时，对流进行管理的OFC所施加的负载增加。因此，可以在单个系统(网络)中布置多个OFC，以便于降低对每个OFC所施加的负载。而且，在包括多个数据中心的系统中，因为通常对每个数据中心布置一个OFC，所以在整个系统上所定义的网络通过多个OFC来管理。

例如，在JP2011-166692A(参见专利文献1)、JP2011-166384A(参见专利文献2)以及JP2011-160363A(参见专利文献3)中，公开了通过多个控制器来管理一个网络的系统。在专利文献1中公开了一种通过共享拓扑数据的多个控制器实现对基于开放流的网络的流控制的系统。专利文献2中公开了一种系统，该系统包括：多个控制器，其指令通信路由上的交换机来设定确定其优先级顺序的流条目；以及交换机，其基于优先级的顺序来确定是否设定流条目，并且根据该流条目来提供对与对其设定的流条目匹配的接收到的分组的中继。专利文献3中公开了一种系统，该系统包括：多个控制器1，其指令通信路由上的交换机来设定流条目；以及多个交换机，其将多个控制器1中的一个指定为路由决定实体，并且根据由该路由决定实体所设定的流条目来执行对所接收到的分组的中继。

引用列表

专利文献

[专利文献1]JP2011-166692 A

[专利文献2]JP2011-166384 A

[专利文献3]JP2011-160363 A

非专利文献

[非专利文献1]OpenFlow Switch Specification Version1.1.0Implemented(Wire Protocol0x02)，2011年2月28日

发明内容

当通过多个控制器来管理单个虚拟网络时，无法将由多个控制器管理的整个虚拟网络作为单个虚拟网络进行监视，但是每个独立的控制器可以监视每个控制器所管理的虚拟网络的状态等。当一个虚拟租户网络“VTN1”由分别由两个OFC管理的两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”组成时，例如，两个OFC可以分别监视两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”的状态。然而，因为两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”无法统合，所以无法执行对整个虚拟租户网络“VTN1”的状态的集中式监视。

因此，本发明的目的在于执行对使用开放流技术的多个控制器所控制的整个虚拟网络的集中式管理。