CA2767117A1 - Procede et systeme pour la gestion performante et automatisee de reseaux virtuels - Google Patents
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Abstract
Procédé pour la gestion automatisée des performances d'au moins un réseau virtuel (214, 216, 218) composé de plusieurs nuds virtuels implantés sur des nuds physiques (202, 204, 206, 208) choisis parmi un ensemble de nuds physiques composant un réseau d'infrastructure (200). Ce procédé comprend les étapes suivantes pou r chaq ue réseau virtuel (214) : détermination de données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un nud virtuel (2022, 2044,2062, 2086) dudit réseau virtuel (214), détermination d'au moins un nud virtuel surchargé (2086) dudit réseau virtuel (214) en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, et redéfinition dudit nud virtuel surchargé (214), ledit nud surchargé bénéficiant de ressources supplémentaires après ladite redéfinition
Description
Procédé et système pour la gestion performante et automatisée de réseaux virtuels La présente invention concerne un procédé de gestion performante et automatisée d'au moins un réseau virtuel. Elle concerne également un système mettant en oeuvre un tel procédé.
Un réseau physique est un réseau composé de plusieurs équipements de réseau physiques appelés aussi noeuds physiques du réseau. Un équipement de réseau physique peut être un routeur, un commutateur, un point d'accès, une middlebox , un home gateway , un terminal IP, etc.
De plus en plus, chacun des noeuds physiques d'un réseau physique comprend l'équivalent d'un ordinateur embarqué plus ou moins spécialisé et possédant un système d'exploitation réseau (NOS pour Network Operating System). Par ailleurs, les équipements de réseau physique peuvent, de plus en plus, recevoir plusieurs systèmes d'exploitation réseau par le biais de la virtualisation. La virtualisation permet à chaque système d'exploitation réseau exécuté sur un équipement réseau physique de représenter une instance d'un équipement de réseau virtuel.
On assiste donc à l'apparition de réseaux virtuels par mise en réseau de plusieurs instances d'équipements virtuels de réseau, chacune étant implantée sur un équipement d'un réseau d'équipements physiques parmi une pluralité d'équipements physiques de réseau constituant un domaine.
Ainsi, il est possible de nos jours d'implanter plusieurs équipements virtuels sur un unique équipement physique de réseau, chacun de ces équipements virtuels constituant un noeud virtuel d'un ou plusieurs réseaux virtuels.
Les inventeurs de la présente invention ont découvert qu'une telle possibilité d'implantation de plusieurs équipements virtuels sur un unique équipement de réseau physique s'accompagne d'un besoin d'une gestion performante et automatisée de chacun des réseaux virtuels.
Or actuellement, il n'existe aucun procédé ou système de gestion performante et automatisé d'un ou plusieurs réseaux virtuels.
Un réseau physique est un réseau composé de plusieurs équipements de réseau physiques appelés aussi noeuds physiques du réseau. Un équipement de réseau physique peut être un routeur, un commutateur, un point d'accès, une middlebox , un home gateway , un terminal IP, etc.
De plus en plus, chacun des noeuds physiques d'un réseau physique comprend l'équivalent d'un ordinateur embarqué plus ou moins spécialisé et possédant un système d'exploitation réseau (NOS pour Network Operating System). Par ailleurs, les équipements de réseau physique peuvent, de plus en plus, recevoir plusieurs systèmes d'exploitation réseau par le biais de la virtualisation. La virtualisation permet à chaque système d'exploitation réseau exécuté sur un équipement réseau physique de représenter une instance d'un équipement de réseau virtuel.
On assiste donc à l'apparition de réseaux virtuels par mise en réseau de plusieurs instances d'équipements virtuels de réseau, chacune étant implantée sur un équipement d'un réseau d'équipements physiques parmi une pluralité d'équipements physiques de réseau constituant un domaine.
Ainsi, il est possible de nos jours d'implanter plusieurs équipements virtuels sur un unique équipement physique de réseau, chacun de ces équipements virtuels constituant un noeud virtuel d'un ou plusieurs réseaux virtuels.
Les inventeurs de la présente invention ont découvert qu'une telle possibilité d'implantation de plusieurs équipements virtuels sur un unique équipement de réseau physique s'accompagne d'un besoin d'une gestion performante et automatisée de chacun des réseaux virtuels.
Or actuellement, il n'existe aucun procédé ou système de gestion performante et automatisé d'un ou plusieurs réseaux virtuels.
2 Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisée d'un ou plusieurs réseaux virtuels permettant de surveiller et d'améliorer le fonctionnement des réseaux virtuels.
Il est aussi un but de la présente invention de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisé d'un ou plusieurs réseaux virtuels, facile à mettre en oeuvre.
Enfin, un but de la présente invention est de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisée d'un ou plusieurs réseaux virtuels plus souples.
L'invention propose d'atteindre les buts précités par un procédé pour la gestion performante et automatisée d'au moins un réseau virtuel composé
de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure, ledit procédé comprenant les étapes suivantes pour chaque réseau virtuel :
- détermination de données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel dudit réseau virtuel, - détermination d'au moins un noeud virtuel surchargé dudit réseau virtuel en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, et - redéfinition dudit noeud virtuel surchargé, ledit noeud surchargé
bénéficiant de ressources supplémentaires après ladite redéfinition.
Le procédé selon l'invention permet de surveiller chaque noeud virtuel d'un réseau virtuel en déterminant des données relatives à l'état de charge de chaque noeud virtuel.
A partir d'un ou plusieurs critères prédéfinis, un ou plusieurs noeuds virtuels surchargés sont identifiés et redéfini de sorte que ces noeuds surchargés bénéficient de plus de ressources. Ainsi, les noeuds virtuels
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisée d'un ou plusieurs réseaux virtuels permettant de surveiller et d'améliorer le fonctionnement des réseaux virtuels.
Il est aussi un but de la présente invention de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisé d'un ou plusieurs réseaux virtuels, facile à mettre en oeuvre.
Enfin, un but de la présente invention est de proposer un procédé et un système pour la gestion performante et automatisée d'un ou plusieurs réseaux virtuels plus souples.
L'invention propose d'atteindre les buts précités par un procédé pour la gestion performante et automatisée d'au moins un réseau virtuel composé
de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure, ledit procédé comprenant les étapes suivantes pour chaque réseau virtuel :
- détermination de données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel dudit réseau virtuel, - détermination d'au moins un noeud virtuel surchargé dudit réseau virtuel en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, et - redéfinition dudit noeud virtuel surchargé, ledit noeud surchargé
bénéficiant de ressources supplémentaires après ladite redéfinition.
Le procédé selon l'invention permet de surveiller chaque noeud virtuel d'un réseau virtuel en déterminant des données relatives à l'état de charge de chaque noeud virtuel.
A partir d'un ou plusieurs critères prédéfinis, un ou plusieurs noeuds virtuels surchargés sont identifiés et redéfini de sorte que ces noeuds surchargés bénéficient de plus de ressources. Ainsi, les noeuds virtuels
3 identifiés comme étant surchargées ne sont plus surchargés et le réseau virtuel présente des performances améliorées.
L'identification d'un état de surcharge d'un noeud virtuel est réalisée selon un ou plusieurs critères prédéfinis. Ce ou ces critères peuvent être soit communs à un ou plusieurs noeuds virtuels du réseau virtuel soit individualisé pour chaque noeud virtuel du réseau virtuel, en fonction par exemple de la fonction du noeud virtuel, du type de noeud etc.
Le procédé selon l'invention permet de réaliser la gestion des performances des réseaux virtuels et d'améliorer les performances des réseaux virtuels de manière totalement automatisée, simple et facile à
mettre en oeuvre. De plus, le procédé selon l'invention permet de réaliser cette gestion de manière souple et sans perte de données.
Le procédé selon l'invention permet d'identifier les meilleurs emplacements possibles des équipements virtuels d'un réseau virtuel pour que les performances et l'utilisation des ressources du réseau physique soient optimisées et de déplacer les équipements virtuels lorsqu'une nouvelle configuration plus optimale est déterminée. Avantageusement, le déplacement des équipements virtuels s'effectue sans aucune interruption du trafic et sans perte de paquets.
Le procédé selon l'invention permet une redondance forte lors d'un disfonctionnement et d'obtenir un réseau virtuel peu perturbé lors du dysfonctionnement d'un ou plusieurs noeuds.
Avantageusement, l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé
peut comprendre une allocation de ressources supplémentaires au niveau du noeud physique sur lequel est implanté ledit noeud virtuel surchargé, lorsque lesdites ressources sont disponibles au niveau du noeud physique.
Dans ce cas, le procédé selon l'invention peut comprendre avant l'étape de redéfinition, une étape de détermination de ressources disponibles sur le noeud physique sur lequel est implanté le noeud virtuel surchargé.
L'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé peut avantageusement comprendre un transfert du noeud virtuel surchargé vers un autre noeud physique faisant partie dudit réseau d'infrastructure de noeuds physiques et présentant des ressources supplémentaires disponibles.
L'identification d'un état de surcharge d'un noeud virtuel est réalisée selon un ou plusieurs critères prédéfinis. Ce ou ces critères peuvent être soit communs à un ou plusieurs noeuds virtuels du réseau virtuel soit individualisé pour chaque noeud virtuel du réseau virtuel, en fonction par exemple de la fonction du noeud virtuel, du type de noeud etc.
Le procédé selon l'invention permet de réaliser la gestion des performances des réseaux virtuels et d'améliorer les performances des réseaux virtuels de manière totalement automatisée, simple et facile à
mettre en oeuvre. De plus, le procédé selon l'invention permet de réaliser cette gestion de manière souple et sans perte de données.
Le procédé selon l'invention permet d'identifier les meilleurs emplacements possibles des équipements virtuels d'un réseau virtuel pour que les performances et l'utilisation des ressources du réseau physique soient optimisées et de déplacer les équipements virtuels lorsqu'une nouvelle configuration plus optimale est déterminée. Avantageusement, le déplacement des équipements virtuels s'effectue sans aucune interruption du trafic et sans perte de paquets.
Le procédé selon l'invention permet une redondance forte lors d'un disfonctionnement et d'obtenir un réseau virtuel peu perturbé lors du dysfonctionnement d'un ou plusieurs noeuds.
Avantageusement, l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé
peut comprendre une allocation de ressources supplémentaires au niveau du noeud physique sur lequel est implanté ledit noeud virtuel surchargé, lorsque lesdites ressources sont disponibles au niveau du noeud physique.
Dans ce cas, le procédé selon l'invention peut comprendre avant l'étape de redéfinition, une étape de détermination de ressources disponibles sur le noeud physique sur lequel est implanté le noeud virtuel surchargé.
L'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé peut avantageusement comprendre un transfert du noeud virtuel surchargé vers un autre noeud physique faisant partie dudit réseau d'infrastructure de noeuds physiques et présentant des ressources supplémentaires disponibles.
4 En effet, lorsque le noeud physique sur lequel est implanté le noeud virtuel surchargé ne possède pas de ressources supplémentaires disponibles, alors la redéfinition du noeud surchargé peut comprendre une implantation du noeud surchargé sur un autre noeud physique. Cet autre noeud physique est avantageusement, un noeud physique se trouvant dans le voisinage du noeud physique sur lequel est installé le noeud virtuel surchargé.
Dans ce cas, et préalablement à l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
Selon une première version du procédé selon l'invention, le transfert du noeud surchargé vers un autre noeud peut comprendre un transfert de l'équipement virtuel constituant ledit noeud surchargé. Dans ce cas l'équipement virtuel agissant en tant que noeud virtuel est transporté
entièrement sur un autre noeud physique.
Selon une version préférée du procédé selon l'invention, le transfert du noeud surchargé vers un autre noeud peut comprendre un clonage dudit noeud surchargé sur ledit autre noeud physique, ledit clonage comprenant les étapes suivantes :
= transmission, audit autre noeud, de données relatives à la configuration dudit noeud surchargé selon un protocole de configuration, = configuration au niveau dudit autre noeud d'un nouveau noeud virtuel avec lesdites données relatives à la configuration dudit noeud surchargé, et = suppression du noeud surchargé sur le noeud physique sur lequel il était préalablement implanté.
Dans cette version préférée, l'équipement virtuel n'est pas transporté
d'un noeud physique à un autre noeud physique, seules les données de configuration du noeud virtuel sont transmises du noeud physique sur lequel était installé le noeud virtuel surchargé vers un autre noeud physique. Ces données de configuration sont utilisées au niveau du nouveau noeud physique pour configurer une instance vierge de l'équipement virtuel agissant en tant que noeud virtuel pour le noeud surchargé.
Ainsi, les données de configuration ayant une taille très faible, le transfert d'un noeud virtuel depuis un noeud physique vers un autre noeud physique est réalisé de manière simple, souple et rapide. Le transfert de données de configuration d'un noeud physique à un autre peut être réalisé,
Dans ce cas, et préalablement à l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
Selon une première version du procédé selon l'invention, le transfert du noeud surchargé vers un autre noeud peut comprendre un transfert de l'équipement virtuel constituant ledit noeud surchargé. Dans ce cas l'équipement virtuel agissant en tant que noeud virtuel est transporté
entièrement sur un autre noeud physique.
Selon une version préférée du procédé selon l'invention, le transfert du noeud surchargé vers un autre noeud peut comprendre un clonage dudit noeud surchargé sur ledit autre noeud physique, ledit clonage comprenant les étapes suivantes :
= transmission, audit autre noeud, de données relatives à la configuration dudit noeud surchargé selon un protocole de configuration, = configuration au niveau dudit autre noeud d'un nouveau noeud virtuel avec lesdites données relatives à la configuration dudit noeud surchargé, et = suppression du noeud surchargé sur le noeud physique sur lequel il était préalablement implanté.
Dans cette version préférée, l'équipement virtuel n'est pas transporté
d'un noeud physique à un autre noeud physique, seules les données de configuration du noeud virtuel sont transmises du noeud physique sur lequel était installé le noeud virtuel surchargé vers un autre noeud physique. Ces données de configuration sont utilisées au niveau du nouveau noeud physique pour configurer une instance vierge de l'équipement virtuel agissant en tant que noeud virtuel pour le noeud surchargé.
Ainsi, les données de configuration ayant une taille très faible, le transfert d'un noeud virtuel depuis un noeud physique vers un autre noeud physique est réalisé de manière simple, souple et rapide. Le transfert de données de configuration d'un noeud physique à un autre peut être réalisé,
5 par exemple, en utilisant un réseau de signalisation reliant les noeuds physiques du réseau d'infrastructure.
Les données de charges relatives à un état d'un noeud virtuel peuvent comprendre des données relatives à des ressources allouées audit noeud virtuel et/ou à l'activité dudit noeud virtuel. Ainsi, en surveillant les ressources allouées à un noeud virtuel en fonction de son activité on peut déterminer si le noeud virtuel en question est en état de surcharge ou non.
Selon un exemple de réalisation particulier, on peut surveiller le temps d'attente d'un noeud virtuel sur un noeud physique pour déterminer si le noeud virtuel en question est en surcharge ou non.
Selon un exemple de réalisation particulier, dans le cadre d'un système d'exploitation de réseau (NOS), il est important de calculer le temps pendant lequel des routeurs virtuels passent en mode latent.
Lorsqu'un routeur virtuel est dans la file d'attente, les paquets qui lui sont destinés ne sont pas traités et seront fort probablement perdus. Dans le cadre d'une communication UDP, c'est une contrainte beaucoup plus importante que dans le cadre d'une communication TCP. Lors d'une communication TCP, les pilotes des routeurs impliqués dans le transfert de données s'adaptent et retransmettent les paquets manquants. En revanche, dans une communication UDP ce mécanisme est inexistant et les paquets sont simplement ignorés.
Par exemple, si l'on traite 25 000 paquets par seconde (25 paquets chaque millième de secondes) et que le routeur virtuel est en attente pendant 60 millièmes de seconde on perd 1500 paquets (25 x 60) chaque seconde. Cette perte doit à tout prix rester sous le contrôle du réseau et doit pouvoir être assumé par le réseau. Pour contrôler la période de temps pendant laquelle chaque routeur virtuel reste dans la file d'attente, il faut utiliser un ordonnanceur. Cet ordonnanceur doit fonctionner par tranche de temps et non par pourcentage d'utilisation. Il est possible de définir une
Les données de charges relatives à un état d'un noeud virtuel peuvent comprendre des données relatives à des ressources allouées audit noeud virtuel et/ou à l'activité dudit noeud virtuel. Ainsi, en surveillant les ressources allouées à un noeud virtuel en fonction de son activité on peut déterminer si le noeud virtuel en question est en état de surcharge ou non.
Selon un exemple de réalisation particulier, on peut surveiller le temps d'attente d'un noeud virtuel sur un noeud physique pour déterminer si le noeud virtuel en question est en surcharge ou non.
Selon un exemple de réalisation particulier, dans le cadre d'un système d'exploitation de réseau (NOS), il est important de calculer le temps pendant lequel des routeurs virtuels passent en mode latent.
Lorsqu'un routeur virtuel est dans la file d'attente, les paquets qui lui sont destinés ne sont pas traités et seront fort probablement perdus. Dans le cadre d'une communication UDP, c'est une contrainte beaucoup plus importante que dans le cadre d'une communication TCP. Lors d'une communication TCP, les pilotes des routeurs impliqués dans le transfert de données s'adaptent et retransmettent les paquets manquants. En revanche, dans une communication UDP ce mécanisme est inexistant et les paquets sont simplement ignorés.
Par exemple, si l'on traite 25 000 paquets par seconde (25 paquets chaque millième de secondes) et que le routeur virtuel est en attente pendant 60 millièmes de seconde on perd 1500 paquets (25 x 60) chaque seconde. Cette perte doit à tout prix rester sous le contrôle du réseau et doit pouvoir être assumé par le réseau. Pour contrôler la période de temps pendant laquelle chaque routeur virtuel reste dans la file d'attente, il faut utiliser un ordonnanceur. Cet ordonnanceur doit fonctionner par tranche de temps et non par pourcentage d'utilisation. Il est possible de définir une
6 PCT/FR2010/051496 période pendant laquelle chacun des routeurs virtuels a accès aux ressources du routeur. De cette façon, il est possible de contrôler la période de temps pendant laquelle chacun des routeurs virtuels attend avant de recevoir sa tranche de temps.
Par exemple, si on a trois routeurs virtuels installé sur un noeud physique et que l'on établit que le temps d'attente de 60 millièmes de seconde est acceptable, alors pour chaque cycle (période) de 90 millièmes de seconde, chaque routeur virtuel doit avoir une tranche de temps disponible de 30 millièmes de seconde. On comprend ici que 3 routeurs virtuels x 30 millième de seconde = 90 millièmes de seconde. Quand un routeur virtuel est en attente il attend que les deux autres routeurs virtuels consomment leur tranche de temps de 30 millièmes de seconde; 2 x 30 millièmes de seconde = 60 millième de seconde avant de récupérer sa propre tranche de temps. On respecte alors notre règle d'attente de 60 ms.
Or, si un ou plusieurs routeurs attendent plus de 60 millième de secondes, cela veut dire qu'au moins un de ces routeurs virtuels est en état de surcharge car le temps d'attente est trop long par rapport aux opérations qu'il doit réaliser.
Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre une mémorisation dans au moins un fichier par routeur physique, dit de disponibilité, d'au moins une partie des données de charge relatives à l'état de charge de chacun des noeuds virtuels implantés sur un noeud physique.
Un tel fichier de disponibilité peut être un fichier XML contenant les données de charge.
Ainsi, l'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles peut comprendre un partage entre au moins une partie des noeuds physiques du réseau d'infrastructure, du fichier de disponibilité associé à chacun desdits noeuds physiques.
Le partage des fichiers peut être réalisé sous toutes les formes connues : transmission du fichier à chacun des noeuds physiques, mise en partage du fichier sur chaque noeud physique de sorte que tous les noeuds physiques peuvent y accéder, transmission des fichiers vers un ou plusieurs
Par exemple, si on a trois routeurs virtuels installé sur un noeud physique et que l'on établit que le temps d'attente de 60 millièmes de seconde est acceptable, alors pour chaque cycle (période) de 90 millièmes de seconde, chaque routeur virtuel doit avoir une tranche de temps disponible de 30 millièmes de seconde. On comprend ici que 3 routeurs virtuels x 30 millième de seconde = 90 millièmes de seconde. Quand un routeur virtuel est en attente il attend que les deux autres routeurs virtuels consomment leur tranche de temps de 30 millièmes de seconde; 2 x 30 millièmes de seconde = 60 millième de seconde avant de récupérer sa propre tranche de temps. On respecte alors notre règle d'attente de 60 ms.
Or, si un ou plusieurs routeurs attendent plus de 60 millième de secondes, cela veut dire qu'au moins un de ces routeurs virtuels est en état de surcharge car le temps d'attente est trop long par rapport aux opérations qu'il doit réaliser.
Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre une mémorisation dans au moins un fichier par routeur physique, dit de disponibilité, d'au moins une partie des données de charge relatives à l'état de charge de chacun des noeuds virtuels implantés sur un noeud physique.
Un tel fichier de disponibilité peut être un fichier XML contenant les données de charge.
Ainsi, l'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles peut comprendre un partage entre au moins une partie des noeuds physiques du réseau d'infrastructure, du fichier de disponibilité associé à chacun desdits noeuds physiques.
Le partage des fichiers peut être réalisé sous toutes les formes connues : transmission du fichier à chacun des noeuds physiques, mise en partage du fichier sur chaque noeud physique de sorte que tous les noeuds physiques peuvent y accéder, transmission des fichiers vers un ou plusieurs
7 serveurs accessibles par les noeuds physiques et mise en partage des fichiers au niveau de ces serveurs.
Avantageusement, la détermination des données de charges relatives à un état de charge d'un noeud virtuel peut comprendre, pour chaque noeud physique :
- une détermination, d'au moins un paramètre, relative à une utilisation des périphériques physiques dudit noeud physique par chacun des noeuds virtuels implantés sur ledit noeud physique, et/ou - une détermination, d'au moins un paramètre, relative à l'état de chacun des noeuds virtuels implantés sur ledit noeud physique par exemple l'utilisation de l'unité centrale ou de la mémoire par chacun des noeuds virtuels implantés sur ce noeud physique.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un programme informatique comprenant des instructions exécutées sur un ou plusieurs appareils informatiques pour réaliser les étapes du procédé selon l'invention.
Le programme informatique peut comprendre plusieurs modules informatiques, identique ou non, et exécutés sur chacun des noeuds physique. Le programme informatique peut en outre comprendre un module central exécuté sur un serveur et permettant de générer l'ensemble des modules installés sur les noeuds physiques.
Selon encore un aspect de l'invention, il est proposé un réseau virtuel dont les performances sont gérées par le procédé selon l'invention.
Selon encore un autre aspect de l'invention il est proposé un système de gestion automatisée des performances d'au moins un réseau virtuel composé de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure, ledit système comprenant :
- des moyens pour déterminer des données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel,
Avantageusement, la détermination des données de charges relatives à un état de charge d'un noeud virtuel peut comprendre, pour chaque noeud physique :
- une détermination, d'au moins un paramètre, relative à une utilisation des périphériques physiques dudit noeud physique par chacun des noeuds virtuels implantés sur ledit noeud physique, et/ou - une détermination, d'au moins un paramètre, relative à l'état de chacun des noeuds virtuels implantés sur ledit noeud physique par exemple l'utilisation de l'unité centrale ou de la mémoire par chacun des noeuds virtuels implantés sur ce noeud physique.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un programme informatique comprenant des instructions exécutées sur un ou plusieurs appareils informatiques pour réaliser les étapes du procédé selon l'invention.
Le programme informatique peut comprendre plusieurs modules informatiques, identique ou non, et exécutés sur chacun des noeuds physique. Le programme informatique peut en outre comprendre un module central exécuté sur un serveur et permettant de générer l'ensemble des modules installés sur les noeuds physiques.
Selon encore un aspect de l'invention, il est proposé un réseau virtuel dont les performances sont gérées par le procédé selon l'invention.
Selon encore un autre aspect de l'invention il est proposé un système de gestion automatisée des performances d'au moins un réseau virtuel composé de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure, ledit système comprenant :
- des moyens pour déterminer des données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel,
8 - des moyens pour identifier au moins un noeud virtuel surchargé
dudit réseau virtuel en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, - des moyens pour redéfinir ledit noeud virtuel surchargé de sorte que ledit noeud surchargé bénéficie de ressources supplémentaires.
Avantageusement, les moyens pour déterminer des données relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel peuvent comprendre un programme informatique, exécuté sur chaque noeud physique et qui observe l'activité de chaque noeud virtuel implanté sur ledit noeud physique.
En outre, les moyens pour redéfinir un noeud virtuel surchargé
peuvent comprendre :
- un programme informatique pour allouer de nouvelles ressources audit noeud virtuel sur le noeud physique lorsque ledit noeud physique présente des ressources supplémentaires disponibles, et - des moyens pour transférer ledit noeud virtuel surchargé sur un autre noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
Le système selon l'invention peut en outre comprendre des moyens d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles, lesdits moyens comprenant au moins un fichier, dit de disponibilité, comprenant pour chaque noeud physique, au moins une partie des données de charges relatives à chaque noeud virtuel implanté sur ledit noeud physique. Les moyens d'identification peuvent en outre comprendre des moyens de partage de ce fichier avec tous les noeuds physiques du réseau d'infrastructure.
Ainsi, l'état de chaque noeud physique est connu des autres noeuds physiques, ce qui permet d'identifier un noeud physique sur lequel des ressources supplémentaires sont disponibles Selon un exemple d'application non limitatif, un noeud physique peut être un routeur physique.
dudit réseau virtuel en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, - des moyens pour redéfinir ledit noeud virtuel surchargé de sorte que ledit noeud surchargé bénéficie de ressources supplémentaires.
Avantageusement, les moyens pour déterminer des données relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel peuvent comprendre un programme informatique, exécuté sur chaque noeud physique et qui observe l'activité de chaque noeud virtuel implanté sur ledit noeud physique.
En outre, les moyens pour redéfinir un noeud virtuel surchargé
peuvent comprendre :
- un programme informatique pour allouer de nouvelles ressources audit noeud virtuel sur le noeud physique lorsque ledit noeud physique présente des ressources supplémentaires disponibles, et - des moyens pour transférer ledit noeud virtuel surchargé sur un autre noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
Le système selon l'invention peut en outre comprendre des moyens d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles, lesdits moyens comprenant au moins un fichier, dit de disponibilité, comprenant pour chaque noeud physique, au moins une partie des données de charges relatives à chaque noeud virtuel implanté sur ledit noeud physique. Les moyens d'identification peuvent en outre comprendre des moyens de partage de ce fichier avec tous les noeuds physiques du réseau d'infrastructure.
Ainsi, l'état de chaque noeud physique est connu des autres noeuds physiques, ce qui permet d'identifier un noeud physique sur lequel des ressources supplémentaires sont disponibles Selon un exemple d'application non limitatif, un noeud physique peut être un routeur physique.
9 Toujours selon un exemple d'application non limitatif, un noeud virtuel peut être un équipement informatique agissant en tant que routeur virtuel implanté sur un noeud physique.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une architecture d'un noeud physique sur lequel sont implantés plusieurs noeuds virtuels ; et - la figure 2 est une représentation schématique d'un réseau d'infrastructure comprenant cinq noeuds physiques présentant plusieurs noeuds virtuels.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La figure 1 est une représentation schématique de l'architecture de la virtualisation sur un noeud physique d'un réseau physique permettant d'implanter plusieurs noeuds virtuels sur un noeud physique.
Le noeud physique 100 représenté sur la figure 1 comporte un logiciel et/ou matériel de virtualisation 102, appelé hyperviseur, qui a comme rôle de partager les ressources physiques entre les instances virtuelles. Un exemple est donné par le logiciel XEN. Cet hyperviseur permet de faire fonctionner plusieurs systèmes d'exploitation réseau (NOS) sur le noeud physique 100, chacun de ces systèmes d'exploitation constituant un noeud virtuel.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, trois noeuds virtuels 104, 106, 108 sont implantés sur le noeud physique 100. Chaque système d'exploitation comprend des pilotes XEN permettant l'interfaçage avec le logiciel hyperviseur XEN 102.
Les systèmes d'exploitation constituant les noeuds virtuels 104-108 peuvent être identiques ou différents par exemple, des systèmes d'exploitation Windows, Linux, NetBSD, FreeBSD ou autre.
Dans l'exemple présent, les routeurs virtuels 104-108 sont des instances d'équipement de réseau logiciel et/ou matériel, comme le routeur logiciel XORP pour Extensible Open Router Platform.
Le noeud physique comprend en outre des périphériques physiques 5 110 ainsi que des logiciels de contrôle et des pilotes 112.
La figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble 200 de noeuds physiques 202 à 210 reliés entre eux par un réseau de signalisation 212. L'ensemble 200 est appelé réseau d'infrastructure.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une architecture d'un noeud physique sur lequel sont implantés plusieurs noeuds virtuels ; et - la figure 2 est une représentation schématique d'un réseau d'infrastructure comprenant cinq noeuds physiques présentant plusieurs noeuds virtuels.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La figure 1 est une représentation schématique de l'architecture de la virtualisation sur un noeud physique d'un réseau physique permettant d'implanter plusieurs noeuds virtuels sur un noeud physique.
Le noeud physique 100 représenté sur la figure 1 comporte un logiciel et/ou matériel de virtualisation 102, appelé hyperviseur, qui a comme rôle de partager les ressources physiques entre les instances virtuelles. Un exemple est donné par le logiciel XEN. Cet hyperviseur permet de faire fonctionner plusieurs systèmes d'exploitation réseau (NOS) sur le noeud physique 100, chacun de ces systèmes d'exploitation constituant un noeud virtuel.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, trois noeuds virtuels 104, 106, 108 sont implantés sur le noeud physique 100. Chaque système d'exploitation comprend des pilotes XEN permettant l'interfaçage avec le logiciel hyperviseur XEN 102.
Les systèmes d'exploitation constituant les noeuds virtuels 104-108 peuvent être identiques ou différents par exemple, des systèmes d'exploitation Windows, Linux, NetBSD, FreeBSD ou autre.
Dans l'exemple présent, les routeurs virtuels 104-108 sont des instances d'équipement de réseau logiciel et/ou matériel, comme le routeur logiciel XORP pour Extensible Open Router Platform.
Le noeud physique comprend en outre des périphériques physiques 5 110 ainsi que des logiciels de contrôle et des pilotes 112.
La figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble 200 de noeuds physiques 202 à 210 reliés entre eux par un réseau de signalisation 212. L'ensemble 200 est appelé réseau d'infrastructure.
10 Dans l'exemple représenté, deux noeuds virtuels 2022 et 2024 sont implantés dans le noeud physique 202, deux noeuds virtuels 2042 et 2044 sont implantés dans le noeud physique 204, trois noeuds virtuels 2062, 2064 et 2066 sont implantés dans le noeud physique 206 et trois noeuds virtuels 2082, 2084 et 2086 sont implantés dans le noeud physique 208. Aucun noeud virtuel n'est installé sur le noeud physique 210.
Par le biais de la virtualisation, le réseau de noeuds physiques composé des noeuds 202 à 210 permet la mise en place de trois réseaux virtuels : 214, 216 et 218.
Chaque noeud physique 202 à 210 comporte un stock de noeuds virtuels vierge non configuré, à savoir le stock 2020 pour le noeud 202, le stock 2040 pour le noeud 204, le stock 2060 pour le noeud 206, le stock 2080 pour le noeud 208 et le stock 2100 pour le noeud 2010. Chacun des noeuds virtuels au niveau de chacun des noeuds physiques est obtenu par une configuration particulière d'un noeud virtuel vierge, choisi dans le stock de noeud virtuel. La configuration du noeud virtuel est fonction des aux services mis en place dans le réseau virtuel et adaptée à ces services, à
savoir par exemple, transaction bancaire, télécommunications, etc.
Nous allons maintenant décrire, la gestion des performances du réseau virtuel 214 conformément à l'invention.
On considère que les noeuds physiques 202 à 210 sont des routeurs physiques et les noeuds virtuels sont des routeurs virtuels.
Par le biais de la virtualisation, le réseau de noeuds physiques composé des noeuds 202 à 210 permet la mise en place de trois réseaux virtuels : 214, 216 et 218.
Chaque noeud physique 202 à 210 comporte un stock de noeuds virtuels vierge non configuré, à savoir le stock 2020 pour le noeud 202, le stock 2040 pour le noeud 204, le stock 2060 pour le noeud 206, le stock 2080 pour le noeud 208 et le stock 2100 pour le noeud 2010. Chacun des noeuds virtuels au niveau de chacun des noeuds physiques est obtenu par une configuration particulière d'un noeud virtuel vierge, choisi dans le stock de noeud virtuel. La configuration du noeud virtuel est fonction des aux services mis en place dans le réseau virtuel et adaptée à ces services, à
savoir par exemple, transaction bancaire, télécommunications, etc.
Nous allons maintenant décrire, la gestion des performances du réseau virtuel 214 conformément à l'invention.
On considère que les noeuds physiques 202 à 210 sont des routeurs physiques et les noeuds virtuels sont des routeurs virtuels.
11 La première phase de gestion des performances selon l'invention correspond à une connaissance interne à chaque routeur physique des ressources dont il dispose et de leur utilisation.
En référence à la figure 3, un programme informatique 302 est exécuté sur chaque noeud physique 300. Ce programme informatique 302 surveille l'activité de chacun des noeuds virtuels 304 à 306 implantés sur le noeud physique 300. Les données relatives à l'état de charge de chacun des noeuds virtuels 304 à 306 sont intégrées dans un fichier de données 310, par exemple de format XML.
Le programme informatique 302, installé sur chaque routeur physique, peut être intégré dans le logiciel hyperviseur 102 en référence à la figure 1.
Nous allons maintenant décrire un exemple de détermination des ressources internes. Dans le cadre d'un système d'exploitation de réseau (NOS), il est important de calculer le temps pendant lequel les routeurs virtuels passent en mode latent. Lorsqu'un routeur virtuel est dans la file d'attente, les paquets qui lui sont destinés, s'ils ne sont pas traités rapidement, risquent d'être perdus. Dans le cadre d'une communication UDP, c'est une contrainte beaucoup plus importante que dans le cadre d'une communication TCP. Lors d'une communication TCP, les pilotes des routeurs impliqués dans le transfert de données s'adaptent et retransmettent les paquets manquants. En revanche, dans une communication UDP, ce mécanisme est inexistant et les paquets sont simplement ignorés. Par exemple, si l'on traite 25 000 paquets par seconde (25 paquets chaque millième de secondes) et que le routeur virtuel est en attente pendant 60 millièmes de seconde on perd 1500 paquets (25 x 60) chaque seconde.
Cette perte doit à tout prix rester sous le contrôle du réseau et doit pouvoir être assumée par le réseau. Pour contrôler la période de temps pendant laquelle chaque routeur virtuel reste dans la file d'attente, il faut utiliser un ordonnanceur. Cet ordonnanceur doit fonctionner par tranche de temps et non par pourcentage d'utilisation. Il est possible de définir une période pendant laquelle chacun des routeurs virtuels a accès aux ressources du routeur.
En référence à la figure 3, un programme informatique 302 est exécuté sur chaque noeud physique 300. Ce programme informatique 302 surveille l'activité de chacun des noeuds virtuels 304 à 306 implantés sur le noeud physique 300. Les données relatives à l'état de charge de chacun des noeuds virtuels 304 à 306 sont intégrées dans un fichier de données 310, par exemple de format XML.
Le programme informatique 302, installé sur chaque routeur physique, peut être intégré dans le logiciel hyperviseur 102 en référence à la figure 1.
Nous allons maintenant décrire un exemple de détermination des ressources internes. Dans le cadre d'un système d'exploitation de réseau (NOS), il est important de calculer le temps pendant lequel les routeurs virtuels passent en mode latent. Lorsqu'un routeur virtuel est dans la file d'attente, les paquets qui lui sont destinés, s'ils ne sont pas traités rapidement, risquent d'être perdus. Dans le cadre d'une communication UDP, c'est une contrainte beaucoup plus importante que dans le cadre d'une communication TCP. Lors d'une communication TCP, les pilotes des routeurs impliqués dans le transfert de données s'adaptent et retransmettent les paquets manquants. En revanche, dans une communication UDP, ce mécanisme est inexistant et les paquets sont simplement ignorés. Par exemple, si l'on traite 25 000 paquets par seconde (25 paquets chaque millième de secondes) et que le routeur virtuel est en attente pendant 60 millièmes de seconde on perd 1500 paquets (25 x 60) chaque seconde.
Cette perte doit à tout prix rester sous le contrôle du réseau et doit pouvoir être assumée par le réseau. Pour contrôler la période de temps pendant laquelle chaque routeur virtuel reste dans la file d'attente, il faut utiliser un ordonnanceur. Cet ordonnanceur doit fonctionner par tranche de temps et non par pourcentage d'utilisation. Il est possible de définir une période pendant laquelle chacun des routeurs virtuels a accès aux ressources du routeur.
12 De cette façon, il est possible de contrôler la période de temps pendant laquelle chacun des routeurs virtuels attend avant de recevoir sa tranche de temps.
Par exemple, si on a trois routeurs virtuels, à savoir les routeurs virtuels 2082, 2084 et 2086 sur le routeur physique 208 et représentés sur la figure 2, et que l'on établit que le temps d'attente de 60 millièmes de seconde est acceptable, alors pour chaque cycle (période) de 90 millièmes de seconde, chaque routeur virtuel 2082, 2084 et 2086 doit avoir une tranche de temps disponible de 30 millièmes de seconde. On comprend ici que 3 routeurs virtuels x 30 millième de seconde = 90 millièmes de seconde. Quand un routeur virtuel est en attente, par exemple le routeur virtuel 2086, il attend que les deux autres routeurs virtuels, c'est-à-dire les routeurs 2082 et 2084, consomment leur tranche de temps de 30 millièmes de seconde; 2 x 30 millièmes de seconde = 60 millième de seconde avant de récupérer sa propre tranche de temps. On respecte alors notre règle d'attente de 60 ms. Cependant, si le routeur 2086 subit un temps d'attente supérieure à 60 ms, alors les performances du réseau virtuel 214 seront affectées et le routeur 2086 surchargé.
Pour la gestion interne des ressources physiques, l'invention s'appuie, selon un mode de réalisation particulier, sur différents compteurs d'utilisation des routeurs virtuels. Les paramètres observés sont l'utilisation réelle des périphériques physiques du routeur virtuel, ainsi que l'état de chacun des routeurs virtuels.
Une fois que les ressources internes de chaque routeur physique sont connues ainsi que l'activité de chaque routeur virtuel implanté sur le routeur physique en question, chaque routeur physique doit découvrir les équipements physiques voisins, à savoir les routeurs voisins, puis partager ses informations sur ses ressources avec les équipements voisins.
Les informations recueillies précédemment et intégrées dans un fichier de données, par exemple XML, sont partagées avec les routeurs de ce voisinage. Une possibilité parmi d'autres pour réaliser ce partage consiste à
utiliser un protocole P2P. Par exemple, il est possible de choisir une implémentation minimale du protocole P2P, par exemple Gnutella, avec un
Par exemple, si on a trois routeurs virtuels, à savoir les routeurs virtuels 2082, 2084 et 2086 sur le routeur physique 208 et représentés sur la figure 2, et que l'on établit que le temps d'attente de 60 millièmes de seconde est acceptable, alors pour chaque cycle (période) de 90 millièmes de seconde, chaque routeur virtuel 2082, 2084 et 2086 doit avoir une tranche de temps disponible de 30 millièmes de seconde. On comprend ici que 3 routeurs virtuels x 30 millième de seconde = 90 millièmes de seconde. Quand un routeur virtuel est en attente, par exemple le routeur virtuel 2086, il attend que les deux autres routeurs virtuels, c'est-à-dire les routeurs 2082 et 2084, consomment leur tranche de temps de 30 millièmes de seconde; 2 x 30 millièmes de seconde = 60 millième de seconde avant de récupérer sa propre tranche de temps. On respecte alors notre règle d'attente de 60 ms. Cependant, si le routeur 2086 subit un temps d'attente supérieure à 60 ms, alors les performances du réseau virtuel 214 seront affectées et le routeur 2086 surchargé.
Pour la gestion interne des ressources physiques, l'invention s'appuie, selon un mode de réalisation particulier, sur différents compteurs d'utilisation des routeurs virtuels. Les paramètres observés sont l'utilisation réelle des périphériques physiques du routeur virtuel, ainsi que l'état de chacun des routeurs virtuels.
Une fois que les ressources internes de chaque routeur physique sont connues ainsi que l'activité de chaque routeur virtuel implanté sur le routeur physique en question, chaque routeur physique doit découvrir les équipements physiques voisins, à savoir les routeurs voisins, puis partager ses informations sur ses ressources avec les équipements voisins.
Les informations recueillies précédemment et intégrées dans un fichier de données, par exemple XML, sont partagées avec les routeurs de ce voisinage. Une possibilité parmi d'autres pour réaliser ce partage consiste à
utiliser un protocole P2P. Par exemple, il est possible de choisir une implémentation minimale du protocole P2P, par exemple Gnutella, avec un
13 modèle d'information, par exemple au format XML. Cette solution offre une grande flexibilité d'interface et une grande facilité pour éventuellement étendre les fonctionnalités du procédé.
Comme le propose le modèle P2P, le réseau d'infrastructure 200 est formé des routeurs physiques qui servent de peer . Parmi ces routeurs, plusieurs routeurs physiques font office de routeurs physiques ultrapeers . Le rôle de ceux-ci est de servir de point d'entrée sur le réseau d'infrastructure 200. Chaque routeur peer gère un fichier de topologie qui comporte l'ensemble des routeurs peer et leurs interconnexions ainsi qu'un fichier de disponibilité indiquant la disponibilité
des routeurs virtuels attachés aux différents peer . Ces fichiers de données peuvent être de type XML.
Le concept utilisé est décrit en référence aux figures 4 à 6. Ce concept, décrit indépendamment du réseau d'infrastructure 200 pour plus de clarté, est mis en oeuvre dans le réseau d'infrastructure 200 pour permettre le partage des fichiers de disponibilité, entre les différents routeurs physiques dans le réseau d'infrastructure 200.
En référence à la figure 4, lorsqu'un nouveau routeur virtuel se branche, il est inclus dans le fichier de topologie du routeur physique peer 402 sur lequel il a été créé. Par le biais du réseau P2P 400, celui-ci contacte un routeur ultrapeer 404.
En référence à la figure 5, le routeur peer 402 se connecte au routeur ultrapeer 404, au travers du réseau P2P qui peut être vu comme un réseau de signalisation. Le routeur ultrapeer 404 ajoute le routeur virtuel qui est indiqué sur le fichier de topologie du peer 402 à son propre fichier de topologie pour la mise en place ultérieure de nouveaux réseaux virtuels. Ainsi la liste des routeurs virtuels connus se bâtit automatiquement.
En référence à la figure 6, le routeur ultrapeer contacte alors chacun des routeurs peer , à savoir les routeurs 404 et 406. Les routeurs peer contactés ajoutent alors le nouveau routeur virtuel à leur propre fichier de topologie. Cette liste permet une propagation rapide des changements dans le réseau.
Comme le propose le modèle P2P, le réseau d'infrastructure 200 est formé des routeurs physiques qui servent de peer . Parmi ces routeurs, plusieurs routeurs physiques font office de routeurs physiques ultrapeers . Le rôle de ceux-ci est de servir de point d'entrée sur le réseau d'infrastructure 200. Chaque routeur peer gère un fichier de topologie qui comporte l'ensemble des routeurs peer et leurs interconnexions ainsi qu'un fichier de disponibilité indiquant la disponibilité
des routeurs virtuels attachés aux différents peer . Ces fichiers de données peuvent être de type XML.
Le concept utilisé est décrit en référence aux figures 4 à 6. Ce concept, décrit indépendamment du réseau d'infrastructure 200 pour plus de clarté, est mis en oeuvre dans le réseau d'infrastructure 200 pour permettre le partage des fichiers de disponibilité, entre les différents routeurs physiques dans le réseau d'infrastructure 200.
En référence à la figure 4, lorsqu'un nouveau routeur virtuel se branche, il est inclus dans le fichier de topologie du routeur physique peer 402 sur lequel il a été créé. Par le biais du réseau P2P 400, celui-ci contacte un routeur ultrapeer 404.
En référence à la figure 5, le routeur peer 402 se connecte au routeur ultrapeer 404, au travers du réseau P2P qui peut être vu comme un réseau de signalisation. Le routeur ultrapeer 404 ajoute le routeur virtuel qui est indiqué sur le fichier de topologie du peer 402 à son propre fichier de topologie pour la mise en place ultérieure de nouveaux réseaux virtuels. Ainsi la liste des routeurs virtuels connus se bâtit automatiquement.
En référence à la figure 6, le routeur ultrapeer contacte alors chacun des routeurs peer , à savoir les routeurs 404 et 406. Les routeurs peer contactés ajoutent alors le nouveau routeur virtuel à leur propre fichier de topologie. Cette liste permet une propagation rapide des changements dans le réseau.
14 Le routeur peer 402 télécharge alors le fichier de données de disponibilité des ressource, par exemple un fichier XML de disponibilité, de chacun des routeurs peer contactés 404-408 et bâtit sa propre représentation des ressources disponibles.
Lors de la découverte d'un routeur virtuel surchargé, le procédé selon l'invention peut comprendre une phase consistant à déterminer le meilleur emplacement possible du ou des routeurs virtuels. Cette détermination est réalisée selon un algorithme prédéterminé. Par exemple, le routeur physique qui possède le routeur virtuel surchargé consulte son fichier de disponibilité
et détermine le routeur physique le moins chargé dans son environnement qui peut être par exemple les routeurs physiques situés à un saut de lui-même, indiqués par le fichier de topologie. S'il ne trouve pas à un saut, il recherche à 2 sauts, etc., jusqu'à ce qu'il trouve un routeur physique acceptable. Ensuite, il lance une mise à jour d'un algorithme de routage tenant compte de l'état des liens (OSPF par exemple) sur le réseau d'infrastructure, en ne tenant compte que des routeurs physiques sur lesquels sont installés des routeurs virtuel du réseau virtuel en cours de modification, en prenant soin d'enlever le routeur physique sur lequel va disparaitre le routeur virtuel déplacé et en ajoutant le routeur physique sur lequel va apparaitre le routeur virtuel déplacé. Les états de lien utilisés dans l'algorithme de routage sont ceux des liens physiques et non pas les états de lien du réseau virtuel. Le résultat du routage n'est cependant appliqué
qu'aux tables de routage du réseau virtuel qui est en cours de modification.
Cet algorithme a pour objectif de déterminer quel est le routeur physique cible pour recevoir le routeur virtuel surchargé sur lequel travaille déjà un routeur virtuel inactif et les nouvelles tables de routage du réseau virtuel dans lequel un routeur virtuel a été déplacé.
Lorsque le routeur physique cible a été désigné, il commence par bâtir sa table d'interfaces et émet un gratuitous ARP (requête gratuite (non sollicitée) de Protocole de Résolution d'Adresse). Ceci a pour effet de rendre les nouvelles interfaces actives sur le segment où le nouveau routeur est branché. Ensuite, le processus de routage contacte ses pairs et s'ensuit l'échange des tables de routage. Le routeur rebâtit alors sa nouvelle table de routage. Le temps de convergence du réseau est égal au temps de chargement de la configuration et de transfert des tables de routage.
Un protocole de configuration, par exemple de type Netconf, permet d'établir une interface d'échange entre l'hyperviseur et ses routeurs virtuels.
5 Ce protocole de configuration permet entre autre de lire et d'écrire des informations sur un hôte distant en utilisant des primitives du type :
- get-config qui retourne entièrement la configuration du routeur - edit-config qui écrase la configuration du routeur.
10 Ces deux primitives permettent donc le déplacement du routeur virtuel et de rendre inactif le routeur virtuel source. Les deux routeurs impliqués dans la transaction sont alors de nouveau interrogés par le logiciel de gestion de l'information, qui dans les secondes suivantes publie l'état des nouvelles ressources qui seront transmises à tous les hôtes du réseau.
Lors de la découverte d'un routeur virtuel surchargé, le procédé selon l'invention peut comprendre une phase consistant à déterminer le meilleur emplacement possible du ou des routeurs virtuels. Cette détermination est réalisée selon un algorithme prédéterminé. Par exemple, le routeur physique qui possède le routeur virtuel surchargé consulte son fichier de disponibilité
et détermine le routeur physique le moins chargé dans son environnement qui peut être par exemple les routeurs physiques situés à un saut de lui-même, indiqués par le fichier de topologie. S'il ne trouve pas à un saut, il recherche à 2 sauts, etc., jusqu'à ce qu'il trouve un routeur physique acceptable. Ensuite, il lance une mise à jour d'un algorithme de routage tenant compte de l'état des liens (OSPF par exemple) sur le réseau d'infrastructure, en ne tenant compte que des routeurs physiques sur lesquels sont installés des routeurs virtuel du réseau virtuel en cours de modification, en prenant soin d'enlever le routeur physique sur lequel va disparaitre le routeur virtuel déplacé et en ajoutant le routeur physique sur lequel va apparaitre le routeur virtuel déplacé. Les états de lien utilisés dans l'algorithme de routage sont ceux des liens physiques et non pas les états de lien du réseau virtuel. Le résultat du routage n'est cependant appliqué
qu'aux tables de routage du réseau virtuel qui est en cours de modification.
Cet algorithme a pour objectif de déterminer quel est le routeur physique cible pour recevoir le routeur virtuel surchargé sur lequel travaille déjà un routeur virtuel inactif et les nouvelles tables de routage du réseau virtuel dans lequel un routeur virtuel a été déplacé.
Lorsque le routeur physique cible a été désigné, il commence par bâtir sa table d'interfaces et émet un gratuitous ARP (requête gratuite (non sollicitée) de Protocole de Résolution d'Adresse). Ceci a pour effet de rendre les nouvelles interfaces actives sur le segment où le nouveau routeur est branché. Ensuite, le processus de routage contacte ses pairs et s'ensuit l'échange des tables de routage. Le routeur rebâtit alors sa nouvelle table de routage. Le temps de convergence du réseau est égal au temps de chargement de la configuration et de transfert des tables de routage.
Un protocole de configuration, par exemple de type Netconf, permet d'établir une interface d'échange entre l'hyperviseur et ses routeurs virtuels.
5 Ce protocole de configuration permet entre autre de lire et d'écrire des informations sur un hôte distant en utilisant des primitives du type :
- get-config qui retourne entièrement la configuration du routeur - edit-config qui écrase la configuration du routeur.
10 Ces deux primitives permettent donc le déplacement du routeur virtuel et de rendre inactif le routeur virtuel source. Les deux routeurs impliqués dans la transaction sont alors de nouveau interrogés par le logiciel de gestion de l'information, qui dans les secondes suivantes publie l'état des nouvelles ressources qui seront transmises à tous les hôtes du réseau.
15 Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le routeur virtuel 2086 du réseau virtuel 214 est identifié comme étant surchargé du fait d'un temps d'attente supérieure à 60 ms. La consultation des ressources des autres routeurs virtuels montre qu'un routeur virtuel inactif 2102 est identifié sur le routeur physique 210 avec des ressources disponibles, c'est-à-dire un temps d'attente inférieure à 60 ms. Les données de configurations du routeur virtuel surchargé 2086 sont transmises à l'hyperviseur du routeur physique 210 selon le protocole de configuration Netconf en utilisant le réseau de signalisation 214. Le routeur virtuel inactif 2102 est configuré avec les données de configurations du routeur surchargé 2086. Une fois la configuration effectuée, les tables de routage sont mises à jour et échangées et le routeur virtuel 2102 remplace le routeur 2086. La configuration du routeur 2086 est écrasée et le routeur 2086 devient un routeur inactif et replacé dans le stock de routeur 2080.
La figure 7 donne la représentation du réseau d'infrastructure 200 après redéfinition du routeur 2086 en routeur 2102. Avant la redéfinition le réseau virtuel 214 était composé des routeurs virtuels 2022, 2044, 2062 et 2086 alors qu'après redéfinition, le réseau virtuel 214 est composé des routeurs virtuels 2022, 2044, 2062 et 2102.
La figure 7 donne la représentation du réseau d'infrastructure 200 après redéfinition du routeur 2086 en routeur 2102. Avant la redéfinition le réseau virtuel 214 était composé des routeurs virtuels 2022, 2044, 2062 et 2086 alors qu'après redéfinition, le réseau virtuel 214 est composé des routeurs virtuels 2022, 2044, 2062 et 2102.
16 La surveillance et la gestion des performances des réseaux virtuels 216 et 218 sont réalisées d'une manière similaire à celle qui vient d'être décrite.
La redéfinition du routeur 2086 en routeur 2102 est réalisée sans perte de données en un laps de temps très court.
Bien entendu l'invention ne se limite pas à l'exemple d'application nullement limitatif décrit ci-dessus.
La redéfinition du routeur 2086 en routeur 2102 est réalisée sans perte de données en un laps de temps très court.
Bien entendu l'invention ne se limite pas à l'exemple d'application nullement limitatif décrit ci-dessus.
Claims (18)
1. Procédé pour la gestion automatisée des performances d'au moins un réseau virtuel (214, 216, 218) composé de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques (202, 204, 206, 208) choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure (200), lesdits noeuds physiques reliés entre eux au travers d'un réseau de signalisation (212), ledit procédé comprenant les étapes suivantes pour chaque réseau virtuel (214) :
- détermination de données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086) dudit réseau virtuel (214), - détermination d'au moins un noeud virtuel surchargé (2086) dudit réseau virtuel (214) en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, et - redéfinition dudit noeud virtuel surchargé (214), ledit noeud surchargé bénéficiant de ressources supplémentaires après ladite redéfinition.
- détermination de données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086) dudit réseau virtuel (214), - détermination d'au moins un noeud virtuel surchargé (2086) dudit réseau virtuel (214) en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, et - redéfinition dudit noeud virtuel surchargé (214), ledit noeud surchargé bénéficiant de ressources supplémentaires après ladite redéfinition.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé (2086) comprend une allocation de ressources supplémentaires au niveau du noeud physique (208) sur lequel est implanté ledit noeud virtuel surchargé (2086), lorsque lesdites ressources sont disponibles au niveau du noeud physique (208).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape de redéfinition, une étape de détermination de ressources disponibles sur le noeud physique (208) sur lequel est implanté le noeud virtuel surchargé (2086).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de redéfinition du noeud virtuel surchargé (2086) comprend un transfert du noeud virtuel surchargé (2086) vers un autre noeud physique (210) faisant partie dudit réseau d'infrastructure (200) et présentant des ressources supplémentaires disponibles.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape de redéfinition, une étape d'identification d'au moins un noeud physique (210) présentant des ressources supplémentaires disponibles.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le transfert du noeud surchargé (2086) vers un autre noeud (210) comprend un transfert de l'équipement virtuel constituant ledit noeud surchargé (2086).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le transfert du noeud surchargé (2086) vers un autre noeud physique (210) comprend un clonage dudit noeud surchargé (2086) sur ledit autre noeud physique (210), ledit clonage comprenant les étapes suivantes :
~ transmission, audit autre noeud, de données relatives à la configuration dudit noeud surchargé (2086) selon un protocole de configuration, ~ configuration au niveau dudit autre noeud d'un nouveau noeud virtuel (2102) avec lesdites données relatives à la configuration dudit noeud surchargé (2086), et ~ suppression du noeud surchargé (2086) sur le noeud physique (208) sur lequel il était préalablement implanté.
~ transmission, audit autre noeud, de données relatives à la configuration dudit noeud surchargé (2086) selon un protocole de configuration, ~ configuration au niveau dudit autre noeud d'un nouveau noeud virtuel (2102) avec lesdites données relatives à la configuration dudit noeud surchargé (2086), et ~ suppression du noeud surchargé (2086) sur le noeud physique (208) sur lequel il était préalablement implanté.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données de charges relatives à un état d'un noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086) comprennent des données relatives à des ressources allouées audit noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086) et/ou à
l'activité dudit noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086).
l'activité dudit noeud virtuel (2022, 2044,2062, 2086).
9. Procédé l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une mémorisation dans au moins un fichier (310), dit de disponibilité, d'au moins une partie des données de charge relatives à l'état de charge de chacun des noeuds virtuels (304, 306, 308) implantés sur un noeud physique (300).
10. Procédé selon les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que l'identification d'au moins un noeud physique (210) présentant des ressources supplémentaires disponibles comprend un partage entre au moins une partie des noeuds physiques du réseau d'infrastructure (200), du fichier de disponibilité associé à chacun desdits noeuds physiques (202,204,206,208,210).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination des données de charges relatives à
un état de charge d'un noeud virtuel (2082, 2084, 2086) comprend, pour chaque noeud physique (208) :
- une détermination d'au moins un paramètre relative à une utilisation des périphériques physique dudit noeud physique (208) par chacun des noeuds virtuels (2082, 2084, 2086) implantés sur ledit noeud physique (208), et/ou - une détermination d'au moins un paramètre relative à l'état de chacun des noeuds virtuels (2082, 2084, 2086) implantés sur ledit noeud physique (208).
un état de charge d'un noeud virtuel (2082, 2084, 2086) comprend, pour chaque noeud physique (208) :
- une détermination d'au moins un paramètre relative à une utilisation des périphériques physique dudit noeud physique (208) par chacun des noeuds virtuels (2082, 2084, 2086) implantés sur ledit noeud physique (208), et/ou - une détermination d'au moins un paramètre relative à l'état de chacun des noeuds virtuels (2082, 2084, 2086) implantés sur ledit noeud physique (208).
12. Programme informatique comprenant des instructions exécutées sur un ou plusieurs appareils informatiques pour réaliser les étapes du procédé
selon l'une quelconque des revendications précédentes.
selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Réseau virtuel (214, 216, 218) dont les performances sont gérées par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11
14. Système de gestion automatisée des performances d'au moins un réseau virtuel (214, 216, 218) composé de plusieurs noeuds virtuels implantés sur des noeuds physiques (202, 204, 206, 208) choisis parmi un ensemble de noeuds physiques composant un réseau d'infrastructure (200), lesdits noeuds physiques étant reliés entre eux au travers d'un réseau de signalisation (212), ledit système comprenant :
- des moyens pour déterminer des données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel (2022, 2044, 2062, 2086), - des moyens pour identifier au moins un noeud virtuel surchargé
(2086) dudit réseau virtuel (214) en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, - des moyens pour redéfinir ledit noeud virtuel surchargé de sorte que ledit noeud surchargé bénéficie de ressources supplémentaires.
- des moyens pour déterminer des données, dites de charge, relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel (2022, 2044, 2062, 2086), - des moyens pour identifier au moins un noeud virtuel surchargé
(2086) dudit réseau virtuel (214) en fonction desdites données, et d'au moins un critère prédéfini, - des moyens pour redéfinir ledit noeud virtuel surchargé de sorte que ledit noeud surchargé bénéficie de ressources supplémentaires.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer des données relatives à un état de charge d'au moins un noeud virtuel comprennent un programme informatique (302), exécuté sur chaque noeud physique (300) et qui observe l'activité de chaque noeud virtuel (304, 306, 308) implanté sur ledit noeud physique (300).
16. Système selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé
en ce que les moyens pour redéfinir un noeud virtuel surchargé
comprennent :
- un programme informatique (302) pour allouer de nouvelles ressources audit noeud virtuel sur le noeud physique lorsque ledit noeud physique présentent des ressources supplémentaires disponibles, et/ou - des moyens pour transférer ledit noeud virtuel surchargé sur un autre noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
en ce que les moyens pour redéfinir un noeud virtuel surchargé
comprennent :
- un programme informatique (302) pour allouer de nouvelles ressources audit noeud virtuel sur le noeud physique lorsque ledit noeud physique présentent des ressources supplémentaires disponibles, et/ou - des moyens pour transférer ledit noeud virtuel surchargé sur un autre noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles.
17. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé
en ce qu'il comprend en outre des moyens d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles, lesdits moyens comprenant au moins un fichier (310), dit de disponibilité, comprenant pour chaque noeud physique (300), au moins une partie des données de charges relatives à chaque noeud virtuel (304, 306, 308) implanté sur ledit noeud physique (300).
en ce qu'il comprend en outre des moyens d'identification d'au moins un noeud physique présentant des ressources supplémentaires disponibles, lesdits moyens comprenant au moins un fichier (310), dit de disponibilité, comprenant pour chaque noeud physique (300), au moins une partie des données de charges relatives à chaque noeud virtuel (304, 306, 308) implanté sur ledit noeud physique (300).
18. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé
en ce qu'un noeud virtuel comprend un routeur virtuel implanté sur un noeud physique.
en ce qu'un noeud virtuel comprend un routeur virtuel implanté sur un noeud physique.
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