[发明专利]数据中心虚拟化网络地址的分发方法、系统及目录服务器

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术，尤其涉及一种数据中心虚拟化网络地址的分发方法、系统及目录服务器。

背景技术

随着云计算技术的广泛应用，云计算数据中心网络跟传统的数据中心网络有很大的不同，云计算数据中心网络的规模比传统的数据中心网络要大，所以传统的二层技术在云计算数据中心网络中存在扩展性问题，另外，云计算会大量使用虚拟化技术，对于云计算数据中心，一台服务器可以虚拟化出多个虚拟机，每个虚拟机都分配有虚拟MAC地址，而且由于数据中心之间的容灾备份，流量平衡等要求，虚拟机可能会在一个数据中心甚至跨数据中心之间进行迁移。

图1为现有的数据中心网络虚拟化叠加网络图，图1中VM为虚拟机，NVE为网络虚拟边界，虚线表示数据流，实线表示各设备间的连接关系，在NVE上对原始数据进行封装，并依赖于中间叠加网络的路由器(Router)进行数据传输，NVE上需要保存外层地址和内层地址的映射关系，采用自学习的方式进行MAC地址表的建立和更新。叠加网络采用layer 2 Over Layer3的方式，内层的封装报文为以太网报文，外层可以为网络层报文头，为了实现协议栈的识别，在外层网络层与内层以太网层之间封装UDP报文头，也可以封装类TCP报文头等形式，内层的报文地址为MAC地址，外层的地址为IP地址。数据在叠加网络中传输依赖于IP地址进行路由。这种叠加网络的实现解决了传统二层数据中心网络的扩展性问题，以及跨数据中心的网络互通、VM的快速迁移等问题。

对于这种叠加层的云计算数据中心网络，采用传统的介质访问控制(MAC，Media Access Control)地址自学习的方式已经不能满足要求，原因如下：(1)MAC地址自学习的方式下，MAC地址表的更新依赖于MAC地址的老化时间，MAC更新很慢，造成数据报文的丢失，而云计算数据中心网络中，由于VM迁移应用较多，而数据中心网络对于可靠性的要求较高，所以这种慢速的MAC地址更新不能满足云计算数据中心网络的要求；(2)MAC地址学习方式对于首包转发采用的是广播或者组播的方式，由于云计算数据中心的网络规模比传统的二层数据中心的规模要大得多，这种首包转发的传输方式会造成云计算数据中心中形成大量的广播或者组播报文，浪费网络带宽，减少了网络的带宽利用率。

为了解决以上的云计算数据中心网络的问题，业界提出了一种目录服务器(Directory Server)的方式保存用户的MAC地址和IP地址映射，目录服务器可以工作于推送(Push)和拉取(Pull)两种方式，Pull方式为收到网络虚拟边界的请求报文后向该网络虚拟边界回复请求所需要的地址信息，Push方式为目录服务器主动向一个或者多个网络虚拟边界发送地址信息。

但是，这种使用目录服务器存储用户MAC地址和IP地址映射的方式不能进行更精细的地址区分，比如，在Push方式下，目录服务器可能向多个网络虚拟边界发送地址信息，这种分发地址方式会产生不必要的分发消息和报文，造成网络带宽的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据中心虚拟化网络地址的分发方法、系统及目录服务器，能够减少目录服务器向多个网络虚拟边界发送的地址信息，节省网络带宽。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种数据中心虚拟化网络地址的分发方法，该方法包括：

目录服务器接收并保存网络虚拟边界发送的携带有租户标识和网络地址信息的网络地址注册消息，在向网络虚拟边界分发网络地址信息时，只向与租户标识相关的网络虚拟边界分发网络地址信息。

上述方案中，所述网络地址信息包括：虚拟机的地址信息、源网络虚拟边界的地址信息和目的网络虚拟边界的地址信息；

所述虚拟机的地址信息包括：虚拟机的介质访问控制(MAC)地址、或虚拟机的虚拟MAC地址、或虚拟机的IP地址、或虚拟机的虚拟IP地址。

上述方案中，所述目录服务器接收并保存网络虚拟边界发送的携带有租户标识和网络地址信息的网络地址注册消息为：所述目录服务器为集中式的服务器时，所述目录服务器接收网络虚拟边界发送的携带有租户标识和网络地址信息的网络地址注册消息，以映射条目的形式保存网络地址注册消息中的网络地址信息和租户标识。