用于實現(xiàn)和管理虛擬交換機的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于實現(xiàn)和管理虛擬交換機的方法和裝置
[0001]本申請是優(yōu)先權日為2009年4月I日、申請?zhí)枮?01080014332.5，發(fā)明名稱為“用于實現(xiàn)和管理虛擬交換機的方法和裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉引用
[0003]本申請要求2009年4月I日提交的申請?zhí)枮?1/165、875的美國臨時專利申請的優(yōu)先權，通過全文引用而將其內(nèi)容并入本文。
技術領域
[0004]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡，并且更具體地涉及虛擬網(wǎng)中的虛擬交換機的設計和使用。
【背景技術】
[0005]包括移動性、虛擬化、動態(tài)工作負載、多租戶以及安全性需要在內(nèi)的增加的計算復雜性要求有更好用于網(wǎng)絡的范式。虛擬化是新的網(wǎng)絡需求的一種重要催化劑。多臺虛擬機(VM)利用虛擬化就能夠共享同一臺物理服務器，這些虛擬機可以迀移，并且工作負載可以被構(gòu)建為根據(jù)所需能力動態(tài)地“裁剪”。為了應對這種新的動態(tài)水平，已經(jīng)提出了分布式虛擬交換機的概念。分布式虛擬交換機幕后的思想是提供一種從底層硬件解耦并且能夠跨越多種交換機或管理程序的交換機邏輯觀點。
[0006]常規(guī)分布式虛擬交換機的一個示例是由加利福尼亞州圣何塞市的思科公司提供的Nexus 100Vo另一個示例是由帕羅奧多市的VMWare提供的DVS。盡管上述兩者都是設計用于純虛擬的環(huán)境，但是沒有體系結(jié)構(gòu)方面的理由表明相同的思想為何不能夠被擴展至物理環(huán)境。
[0007]大型網(wǎng)絡(包括數(shù)據(jù)中心和企業(yè))的多種挑戰(zhàn)中有三項是可裁剪性、移動性和多租戶，并且采取的措施經(jīng)常會顧此失彼。例如，我們能夠輕易地為L2域內(nèi)的虛擬機提供網(wǎng)絡移動性，但是L2域無法擴展到大規(guī)模。并且保留租戶隔離會極大程度地使移動性復雜化。常規(guī)的分布式虛擬交換機在解決很多領域中的此類問題方面有所不足。首先，它們無法提供多租戶，它們不能橋接IP子網(wǎng)，并且不能擴展以支持成千上萬的終端主機。而且，這種概念還無法以通用和靈活的方式有效地超越虛擬環(huán)境而包括物理主機。
[0008]因此，在分布式虛擬網(wǎng)絡平臺這一領域中存在要解決這些以及其他問題的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]通常，本發(fā)明涉及一種虛擬平臺，其中一臺或多臺分布式虛擬交換機可以被建立用于在虛擬網(wǎng)絡中使用。根據(jù)某些應用，根據(jù)本發(fā)明的分布式虛擬交換機提供了使虛擬機和物理機得以更加簡單、安全和有效地彼此通信的能力，即使它們并不位于同一臺物理主機上和/或同一子網(wǎng)或VLAN內(nèi)亦可。根據(jù)其他的應用，本發(fā)明中的分布式虛擬交換機能夠支持與傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡集成并且支持包括NAT功能、有狀態(tài)防火墻以及通知IP網(wǎng)絡工作負載迀移的復雜IP技術。根據(jù)進一步的應用，本發(fā)明中的虛擬平臺建立起一臺或多臺分布式虛擬交換機，可以被分配給租戶、應用程序或需要隔離和/或獨立配置狀態(tài)的其他實體。根據(jù)更進一步的應用，本發(fā)明中的虛擬平臺管理和/或利用VLAN或隧道(例如GRE)以建立用于網(wǎng)絡同時與網(wǎng)絡中現(xiàn)有的交換機和路由器一起工作的分布式虛擬交換機。本發(fā)明在企業(yè)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心和其他設施中均可發(fā)揮作用。
[0010]根據(jù)這些以及其他的應用，一種根據(jù)本發(fā)明的實施例在包含多臺主機和多種物理轉(zhuǎn)發(fā)部件的站點中管理網(wǎng)絡資源的方法包括利用多臺主機和多種物理轉(zhuǎn)發(fā)部件中的第一組來標識第一組虛擬機，利用多臺主機和多種物理轉(zhuǎn)發(fā)部件中的第二組來標識第二組虛擬機，第一組和第二組中的某些主機和物理轉(zhuǎn)發(fā)部件是相同的，并提供第一和第二分布式虛擬交換機專門分別處理第一組和第二組虛擬機之間的通信同時仍保持第一組和第二組虛擬機之間的隔離。
[0011]為了進一步促進這些以及其他的應用，一種根據(jù)本發(fā)明的實施例在包含一種或多種物理轉(zhuǎn)發(fā)部件的網(wǎng)絡內(nèi)管理通信的方法包括提供由邏輯轉(zhuǎn)發(fā)部件構(gòu)成的網(wǎng)絡虛擬層，在邏輯轉(zhuǎn)發(fā)部件的端口到某些物理轉(zhuǎn)發(fā)部件的端口之間提供映射，并促使物理轉(zhuǎn)發(fā)部件利用所提供的映射來轉(zhuǎn)發(fā)包(packet)。
【附圖說明】
[0012]在結(jié)合附圖審閱了以下對本發(fā)明具體實施例的說明之后，本發(fā)明這些以及其他的應用和特征對于本領域普通技術人員來說將變得顯而易見，在附圖中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例示出了提供虛擬平臺的框圖；
[0014]圖2示出了利用本發(fā)明的原理在網(wǎng)絡中實現(xiàn)的包轉(zhuǎn)發(fā)方案；
[0015]圖3根據(jù)本發(fā)明示出了在具有若干虛擬機和物理主機的數(shù)據(jù)中心內(nèi)提供分布式虛擬交換機的示例；以及
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性分布式虛擬交換機的功能框圖。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)參照附圖來詳細介紹本發(fā)明，提供附圖作為本發(fā)明的示范性示例以使本領域技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。顯然地，以下的附圖和示例并不意味著將本發(fā)明的保護范圍限制為單個實施例，而且通過交換部分或全部所述或圖示部件可以得到其他的實施例。此外，盡管本發(fā)明中有一些部件可以利用已知部件部分或完全實現(xiàn)，但是在這些已知部件中將只介紹用于理解本發(fā)明所必須的部分，并且這些已知部件中其他部分的詳細說明將予以省略以免造成本發(fā)明不清楚。除非本文中另有說明，否則對于本領域技術人員來說顯而易見的是描述為用軟件實現(xiàn)的實施例不應局限于此，而是可以包括用硬件實現(xiàn)或者用軟件和硬件的組合實現(xiàn)的實施例，并且反之亦然。除非本文中另有明確說明，否則在本說明書中，示出了單個部件的實施例不應被認為是限制性的，相反，本發(fā)明應被理解為涵蓋了包括多個相同部件的其他實施例，并且反之亦然。另外，申請人無意為說明書或權利要求中的任何術語賦予特殊或?qū)Ｓ玫暮x，除非是有這樣的明確闡述。而且，本發(fā)明涵蓋了本文中作為說明而提及的已知部件的現(xiàn)有和未來的已知等價形式。
[0018]根據(jù)主要方面，本發(fā)明涉及一種用于供網(wǎng)絡使用的虛擬平臺，為與其相關聯(lián)的物理機和虛擬機提供了更加簡單、安全和有效地彼此通信的能力，即使它們并不位于相同的物理主機上和/或相同的VLAN或子網(wǎng)內(nèi)亦可。根據(jù)其他方面，本發(fā)明還允許多個不同租戶共享相同的物理網(wǎng)絡設施以在彼此隔離的情況下通信并設定配置狀態(tài)。
[0019]圖1中示出了本發(fā)明的各方面的示例性應用。如圖1中所示，一個站點例如數(shù)據(jù)中心或企業(yè)網(wǎng)可以包括物理網(wǎng)絡104。物理網(wǎng)絡104包括多臺虛擬機和/或非虛擬的物理服務器以及物理和虛擬交換機。虛擬機以例如由VMWare提供的虛擬平臺(例如被包括在vSphere、vCenter等中)架設并且物理服務器可以是例如由HP、Dell和其他廠商提供的任意的通用計算單元。大型主機服務或企業(yè)網(wǎng)能夠維持若干站點處的多個數(shù)據(jù)中心或網(wǎng)絡，這些站點可能在地理上是分散的(例如舊金山、紐約等)。
[0020]圖1進一步示出了本發(fā)明如何引入了網(wǎng)絡虛擬層106，通過網(wǎng)絡管理程序102在網(wǎng)絡虛擬層106上維持一臺或多臺分布式虛擬交換機108。這些分布式虛擬交換機108可以跨子網(wǎng)擴展，可以包括物理主機或物理網(wǎng)絡端口，并且能夠共享相同的物理硬件。根據(jù)本發(fā)明的各方面，這些分布式虛擬交換機能夠為多租戶環(huán)境提供隔離的環(huán)境，能夠支持跨子網(wǎng)的虛擬機迀移，能夠裁剪為幾十或成百上千臺物理服務器，并且能夠支持與物理環(huán)境的無縫集成。
[0021]作為特定示例，本發(fā)明可以由通常針對多位客戶支持虛擬和物理主機服務器二者的服務提供商(例如以圣安東尼奧為基地的Rackspace)使用。在這樣的示例中，單個客戶可以擁有以同一服務提供商架設的虛擬機和物理服務器二者。而且，服務提供商可以在地理上不同的多個位置擁有多個數(shù)據(jù)中心。本發(fā)明可以在服務提供商的工作中使用以使每一位客戶/租戶都能夠被分配到一臺或多臺分布式虛擬交換機(DVS) 108。這些DVS可以被獨立配置并被賦予由服務提供商的操作人員使用管