[发明专利]计算机系统和虚拟网络的可视化方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统和计算机系统的可视化方法，并且具体地，涉及使用开放流(open flow)技术(也称为可编程流)的计算机系统的虚拟网络的可视化方法。

背景技术

通常，在路由上的多个交换机执行用于从传输源到传输目的地的分组的路由的确定、以及分组传输处理。近年来，在诸如数据中心的大型网络，由于为了规模扩展而新添加设备以及由于故障而导致设备停止而使得网络配置的改变经常发生。因此，变得需要用于处理网络配置的改变并且确定适当路由的灵活性。然而，因为无法在外部改变用于交换机中的路由确定处理的程序，所以不能以整合的(integrated)方式控制和管理整个网络。

另一方面，在计算机网络系统中，开放网络基金会(Open Networking Foundation)提出了通过外部控制器来控制所有交换机中的每一个的传输操作的(开放流)技术(非专利文献1)。对应于该技术的网络交换机(在下文中，称为开放流交换机(OFS))保持将诸如协议类型和端口号的具体数据保持在流表中，并且可以执行对流的控制和统计数据的收集。

在使用开放流协议的系统中，通过开放流控制器(在下文中，称为可编程流控制器(OFC))来执行通信路由的设定和对路由上的交换机OFS的传输操作(中继操作)的设定。OFC也被称为可编程流控制器。此时，控制器OFC在交换机的流表中设定流条目，该流条目使用于指定流(分组数据)的规则和用于定义对流的操作的动作彼此相关。通信路由上的交换机OFS根据由控制器OFC设定的流表条目来确定接收分组数据的目的地，并且执行分组数据的传输处理。因此，客户端终端变得能够通过使用由控制器OFC设定的通信路由来向和从另一客户端终端传送和接收分组数据。即，在使用开放流技术的计算机系统中，用于设定通信路由的控制器OFC和用于执行传输处理的交换机OFS被分离，并且以整合的方式控制和管理整个系统的通信。

因为控制器OFC可以基于L1至L4的报头数据来以流为单位控制客户端终端之间的传输，所以控制器OFC可以任意地虚拟化网络。由此，因为可以放宽对物理配置的约束，所以虚拟租户环境的构建变得容易，使得能够减少由于向外扩展而产生的初始投资成本。

当使用开放流技术与系统连接的终端的数目增加时，终端诸如客户端终端、服务器和存储器，管理流的控制器OFC的负载也增加。因此，为了降低控制器OFC的负载，存在多个控制器OFC被安装在一个(网络)系统中的情况。或者，通常，因为对每一数据中心设置一个控制器OFC，所以在具有多个数据中心的系统的情况下，多个控制器OFC管理整个系统中的网络。

在例如JP 2011-166692A(专利文献1)、JP 2011-166384A(专利文献2)和JP 2011-160363A(专利文献3)中公开了由多个控制器管理一个网络的系统。专利文献1公开了一种共享拓扑数据的多个控制器使用开放流技术来执行网络的流控制的系统。专利文献2公开了一种系统，该系统包括：多个控制器，该多个控制器指令按优先级对通信路由上的交换机设定流条目；以及交换机，该交换机根据优先级来确定流条目的设定的允许/不允许，并且对符合对其本身设定的流条目的接收分组执行中继操作。专利文献3公开了一种系统，该系统包括：多个控制器，该多个控制器指令对通信路由上的交换机设定流条目；以及交换机，该交换机根据由作为多个控制器中的一个的路由确定控制器设定的流条目来对接收分组执行中继操作。

引用清单

[专利文献1]JP 2011-166692A

[专利文献2]JP 2011-166384A

[专利文献3]JP 2011-160363A

[非专利文献1]OpenFlow Switch Specification Version 1.1.0Implemented(Wire Protocol 0x02)(2011年2月28日)

发明内容

当由多个控制器管理一个虚拟网络时，多个控制器的每一个可以掌握虚拟网络的状况。然而，多个控制器管理的整个虚拟网络不能作为一个虚拟网络被掌握。例如，当由两个控制器OFC管理的两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”配置一个虚拟租户网络“VTN1”时，两个控制器OFC分别可以掌握两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”的状况。然而，因为两个虚拟网络“VNW1”和“VNW2”无法被整合，所以不能以统合的方式掌握整个虚拟租户网络“VTN1”的状况。