[发明专利]基于OpenFlow的云计算分布式网络实现方法、系统

说明书

一种基于OpenFlow的云计算分布式网络实现方法、系统，包括：云计算网络平台将消息通知发送给虚拟交换机和/或OpenFlow交换机；当计算节点或网络节点上的所述虚拟交换机收到所述消息通知时，下发用于指示虚拟机流量进出的流表；当所述OpenFlow交换机收到所述消息通知时，根据配置数据下发以下7张流表：用于处理广播报文的流表、用于识别网络的流表、用于生成2层转发信息的流表、用于安全组过滤的流表、用于生成3层分布式转发信息的流表、用于防火墙过滤的流表、用于转发的流表。

技术领域

本发明涉及云计算技术及OpenFlow技术，尤其涉及一种基于OpenFlow的云计算分布式网络实现方法、系统。

背景技术

云计算(CloudComputing)是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。

云计算网络是云计算的重要组成部分，云计算网络的基本核心包括虚拟2层交换机、虚拟路由器、安全组以及虚拟防火墙等，需要能够为租户虚拟网络提供互相隔离、安全功能、以及按照要求实现2、3层互通的功能。云计算网络上的虚拟设备是基于底层真实物理设备虚拟出来的；目前底层物理分为2种：一种是通过网络节点服务器上的系统自带的模块来实现的，如ip表(iptables)、ip路由(iproute)、ip命名空间(ipnamespace)等；另一种是通过把报文转发到专用的外部物理设备来实现的，如能够提供虚拟化的交换机、路由器。对于外部物理设备，目前大多数支持虚拟化的交换机、路由器的方式是基于传统交换机。

传统交换机的报文转发功能和转发策略在同一台硬件上，并且每台交换机各自为政，不是统一管理。开流(OpenFlow)技术将传统交换机上的报文转发和转发策略分离开来，用专门的一台控制器(controller)，一般为服务器通过网线和交换机连接。这样，原来同在一台交换机设备上的报文转发功能(硬件芯片实现)和报文转发策略(各种软件协议)被分开到了不同的硬件设备上。而一台控制器还可以控制多台OpenFlow交换机，从而实现了统一的转发控制端，更有效地控制了网络。

目前，涉及到云计算分布式网络的方案主要有：

方案一：在计算节点上为每个虚拟路由器创建了单独的虚拟网络空间，通过系统自带的路由功能来实现分布式虚拟路由器的3层路由转发功能。在计算节点上还创建了内部网桥，并把虚拟机连接到了内部网桥上，通过流表规则和内部虚拟局域网(VLAN，VirtualLocalAreaNetwork)转换，实现虚拟机之前的2层隔离和转发。内部网桥与内网网桥通过vethpair连接，并通过外网网桥连接其他节点。解决了虚拟机网络单点故障和大负载问题；可用于云计算的分布式路由器实现。

方案二：分布式虚拟交换机由多个Openflow虚拟交换机、OpenFlow控制器、物理交换机端口组成；所述Openflow虚拟交换机与所述OpenFlow控制器根据预设策略，进行通信。该方法基于软件定义网络(SDN，SoftwareDefinedNetwork)思想构建分布式虚拟交换机，分布式虚拟交换机具体通过OpenFlow协议实现；分布式虚拟交换机通过OpenFlow控制器集中配置整个数据中心的虚拟交换机，从而简化了虚拟机网络连接，实现了对云数据中心虚拟网络环境的集中管理和智能监控。

上述方案一至少存在如下技术问题：

1)通常在计算节点的虚拟交换机上配置很多复杂的流表，做各种隧道封装、解封装、跨越多个namespace以及3个网桥，这个连接及配置很复杂，而且是在计算节点上进行这些路由、跨namespace、跨网桥的软件处理，速度会很慢，而计算节点应该把更多的资源留给虚拟机使用。

2)没有解决机架间节点流量转发的效率问题和VLAN网络有4094的规模限制问题。

上述方案二至少存在如下技术问题：