[发明专利]一种云计算数据中心网络智能联动配置方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络管理技术领域，是一种根据云平台资源利用信息，智能联动地完成云计算数据中心网络配置调整的方法。

背景技术

云计算(Cloud Computing)，作为目前信息技术的最新进展，正在潜移默化地变革着人类社会的生产与生活。它通过分布式计算、虚拟化等技术，构建用于资源和任务统一管理调度的资源控制层，将分散的ICT资源集中起来形成资源池，动态按需分配给应用使用。近年来，随着云计算技术的迅猛发展，一方面，搜索、社交网络、多媒体音视频、科学计算、数据挖掘等传统的“大数据”业务已经向云平台迁移；另一方面，越多越多的企业开始部署和实施云计算战略。

网络管理的自动化和智能化是云计算数据中心发展的必然趋势。随着云计算技术的迅猛发展，计算、存储、网络的虚拟化已经被广泛应用，然而这些资源特别是网络资源的自动化和智能化管理却仍然处于起步阶段。当前云计算虚拟化数据中心网络策略还存在配置不灵活，复杂度高以及无法感知云计算平台资源利用情况的问题。

数据中心网络(Data Center Network,DCN)，作为云计算平台的底层基础设施发挥着不可替代的重要作用。它用于连接大规模的物理和虚拟服务器，并为上层云计算应用提供高吞吐率、低延迟、多路径和易管理的通信服务。近年来，随着国家政府的大力支持和企业云战略的逐步实施，云计算数据中心被大量建设。当前的云计算数据中心网络呈现出如下几个方面的新特征：(1)数据中心网络规模扩大和设备数量激增。(2)数据中心的虚拟化程度不断提高。(3)数据中心网络流量模型变化。上述新特征给目前云计算数据中心网络的监控管理和运维优化带来了前所未有的挑战，主要体现在以下几个突出的方面：

网络安全和隔离策略不灵活，在当前的虚拟化云计算数据中心网络中，网络安全和隔离策略通常是通过二层VLAN，三层子网，网络设备级访问控制列表以及防火墙规则等传统方式实施。这些来自传统IP网络的安全和隔离策略制约着当前虚拟化云计算平台中资源动态配置和实时迁移的灵活性。

网络配置管理复杂度高，虽然虚拟机可以通过当前的云计算管理平台(如OpenStack，EC2等)动态按需分配，但是与之对应的物理网络以及虚拟网络的控制层路径和网络策略则需要逐个设备去配置，这个过程不但枯燥乏味，而且容易出错。

无法感知云计算平台的资源利用情况，由于缺乏考虑云计算平台的资源利用情况，对多租户虚拟网络的单独管理容易造成整个云平台资源利用率的不均衡，并且当云平台资源利用情况变化时，无法实现对虚拟交换机网络策略的调优配置。

发明专利“一种数据中心自动配置方法及其设备”应用于数据中心二层互联网络，其中设置有地址发布设备和地址解析设备，各核心网络设备上配置有支持二层转发的VPN，各核心网络设备间建立虚拟二层连接，该方法包括：地址发布设备接收数据中心边缘设备在完成本设备的IP地址配置之后发送的注册报文，其中携带有该边缘设备的MAC地址和IP地址；地址发布设备缓存所述注册报文中携带的数据中心边缘设备的地址信息，并通过核心网设备间的虚拟二层连接，将所述边缘设备的MAC地址以地址簇为VPN-MAC路由的形式发布。本发明可在数据中心发生迁移、接入的运营商变化等导致数据中心的边缘设备的IP地址发生变化时，动态自适应的进行数据中心配置，而无需人工干预。该专利能够自动配置数据中心网络设备的MAC地址和IP地址，然而该专利的方法一方面没有提供配置数据中心虚拟网络策略的方法；另一方面其无法合理地利用云平台上统计的资源利用信息以调整网络配置，配置方法不灵活。

发明专利“云计算数据中心中的虚拟网络管理系统及方法”(专利申请号201210130269.2)，涉及网络系统结构和网络通信协议技术领域。该系统包括：物理服务器，与数据中心核心交换网相连，其上具备至少一个支持OpenFlow相关协议的交换机，且物理服务器与控制器相连；控制器，构建虚拟网络，维护虚拟网络的配置，及虚拟网络与虚拟广播域和本地广播域之间的映射关系，对一台或多台物理服务器上的交换机进行配置和控制。本发明的系统及方法能够有效地减少数据中心核心交换网广播和二层地址表及转发表的压力，利于实现大规模；同时，能够将不同用户的流量进行有效的隔离，增强安全性；并且使数据中心的虚拟网络配置能够快速地随虚拟资源的动态分布而进行灵活变化。

这种方法存在着以下两个缺陷：1.网络配置管理复杂度高，不但枯燥乏味，而且容易出错；2.无法综合考虑云平台整体的资源利用情况，对多租户虚拟网络的单独管理容易造成整个云平台资源利用率的不均衡，并且当云平台资源利用情况变化时，无法实现对虚拟交换机网络策略的调优配置。