CN102801636B - 云计算平台云主机网络带宽限制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种云计算平台云主机网络带宽限制的方法，包括：获得物理服务器中“虚拟网卡”信息，包含虚拟网卡的mac地址；获得物理服务器上所有云主机的列表；获得指定云主机虚拟网卡的mac地址，经过对比，建立云主机与虚拟网卡的映射关系；控制工具限制虚拟网卡的流量，从而限制相应云主机网络流量。本发明对云主机的网络带宽进行合理控制，对每台云主机使用的网络带宽进行了限制，保证各云主机都拥有正常的网络资源；可以根据云主机的优先级或者应用状况，为云主机网卡设置带宽限制，一方面满足了各个云主机的需求，另一方面也可以保证了核心云主机的高效运行；使整个云计算平台的资源得到平衡使用。

Description

云计算平台云主机网络带宽限制的方法
技术领域
本发明涉及一种云计算平台云主机网络带宽限制的方法。
背景技术
云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。“云”是一个计算资源池，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器或带宽资源等等。“云计算”将所有的计算资源集中起来，通过网络提供给用户，这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。
云主机是云计算在基础设施应用上的重要组成部分，位于云计算产业链金字塔底层，产品源自云计算平台。该平台整合了互联网应用三大核心要素：计算、存储、网络，面向用户提供公用化的互联网基础设施服务。云主机是新一代的主机租用服务，它整合了高性能服务器与优质网络带宽，有效解决了传统主机租用价格偏高、服务品质参差不齐等缺点，可全面满足中小企业、个人站长用户对主机租用服务低成本、高可靠、易管理的需求。
云主机是通过虚拟机技术在一台物理机器上模拟出多个类似独立主机的部分，它们共享一个物理机器的硬件资源，提高了物理服务器的利用率。每个部分都可以做单独的操作系统，但是虚拟主机的资源(CPU、内存、带宽等）总是有限的，如何为这些模拟出的虚拟机分配和管理好硬件资源是一个关键，对于云主机服务的实际应用意义重大。比如，为了保证云主机上的数百用户都能正常访问，必须对每个云主机所使用的资源进行一定的限制，以防止个别访问量较大的站点占据大部分的服务资源而导致服务器速度慢或者不稳定的情况。
现在的云计算平台在管理过程中主要考虑对每个云主机的CPU、内存、磁盘空间的设置和管理，但是对云主机网络带宽的设置和管理则因为技术原因而不能满足实际应用的需求。因为没有对云主机的网络带宽进行合理的管理，难以对每台云主机的网络加以限制，少量云主机就有可能会占用所有的网络资源，会对其他云主机造成很大影响。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可对云主机网络带宽进行科学的设置和管理的，可有效避免少量云主机占用所有网络资源的情况，保证其他云主机都拥有正常网络资源，整个云计算平台的网络带宽资源得到平衡使用的云计算平台云主机网络带宽限制的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：云计算平台云主机网络带宽限制的方法，它包括以下步骤：
S1：通过操作系统提供的工具软件或命令获得物理服务器中所有网络设备的信息，从中可以找到所有“虚拟网卡”的信息，包含虚拟网卡的mac地址；
S2：通过操作系统提供的工具软件或命令获得运行在物理服务器上的所有云主机的列表；
S3：通过操作系统提供的工具软件或命令获得指定云主机的虚拟网卡的mac地址，通过和步骤S1得到的虚拟网卡的信息进行对比，建立云主机与虚拟网卡之间的映射关系；
S4：选择适当的网络流量控制工具来限制虚拟网卡的流量，从而限制相应的云主机的网络流量。
云计算平台云主机网络带宽限制的方法，它包括以下步骤：
（1）通过ifconfig命令获得物理服务器中所有虚拟网卡vnet的mac地址；
（2）通过libvirt的命令行工具virsh获得运行在物理服务器上的所有云主机vm的列表；
（3）通过libvirt的命令行工具virsh获得指定云主机vm所使用的虚拟网卡vnet的mac地址；
（4）通过和步骤（1）得到的虚拟网卡的信息进行对比，建立云主机vm与虚拟网卡vnet之间的映射关系；
（5）“网络流量控制器”工具软件对虚拟网卡vnet的带宽进行调节和限制，进而实现对相应云主机vm的网络带宽调节和限制。
本发明的有益效果是：
1、本发明对云主机的网络带宽进行合理的控制和管理，对每台云主机使用的网络带宽进行了限制，可有效避免少量云主机占用所有网络资源的情况，保证其他云主机都拥有正常的网络资源；
2、本发明可以根据云主机的优先级或者应用状况，为云主机网卡设置带宽限制，一方面满足了各个云主机的需求，另一方面也可以保证了核心云主机的高效运行；
3、云主机提供商可以让用户在定制云主机的时候根据自己的应用需求明确指出所需要的网络带宽，云计算平台在给用户建立云主机的时候根据该信息以及其它资源需求信息来选择最适合的物理服务器，这就可以使整个云计算平台的资源得到一个平衡的使用，避免造成有些局部资源紧张，而有些局部资源过剩的情况。
附图说明
图1为云计算平台云主机网络带宽限制的方法的逻辑示意图；
图2为通过ifconfig命令获得的物理服务器虚拟网卡的mac地址截图；
图3为通过libvirt的命令行工具virsh获得的云主机的列表截图；
图4为通过libvirt的命令行工具virsh获得的云主机虚拟网卡的mac地址截图；
图5为对虚拟网卡vnet2实施网络控制前的网卡情况截图；
图6为将虚拟网卡vnet2的带宽限制在10MB以下所执行的traffic control操作截图；
图7为执行完虚拟网卡流量操作后虚拟网卡vnet2的网卡情况截图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，云计算平台云主机网络带宽限制的方法，它包括以下步骤：
S1：通过物理服务器（Host）的网络层获得物理服务器中所有网络设备的信息，从中可以找到所有“虚拟网卡”的信息，包含虚拟网卡vnet的mac（Media Access Control）地址；
S2：通过操作系统提供的工具软件或命令获得运行在物理服务器上的所有云主机vm的列表；
S3：通过“虚拟机管理器”获得指定云主机vm的虚拟网卡的mac地址，通过和步骤S1得到的虚拟网卡vnet的信息进行对比，建立云主机vm与虚拟网卡vnet之间的映射关系；
S4：利用“网络流量控制器”（Traffic Control）来限制虚拟网卡vnet的流量，从而限制相应的云主机vm的网络流量。
上述方法可应用于使用各种虚拟技术的云计算平台上，通过描述基于libvirt虚拟化库的实现对本发明的原理进行说明，使用其他虚拟技术的云平台可以通过相同的原理实现。
Libvirt虚拟化库是一种实现Linux虚拟化功能的Linux API，它支持各种虚拟机监控程序，包括Xen和KVM，及QEMU和用于其它操作系统的部分虚拟产品。Libvirt虚拟化库云计算平台云主机网络带宽限制的方法，它包括以下步骤：
（1）通过ifconfig命令获得物理服务器中所有虚拟网卡vnet的mac地址，即得到虚拟网卡vnet与mac地址之间的对应关系，如图2所示，虚拟网卡vnet2的mac地址为：fe：16：3e：47：ba：08；
（2）通过libvirt的命令行工具virsh获得运行在物理服务器上的所有云主机vm的列表，如图3所示，运行在该物理服务器上的云主机vm有：instance-00000139，instance-0000013a和instance-0000013c；
（3）通过libvirt的命令行工具virsh获得指定云主机vm所使用的虚拟网卡vnet的mac地址，如图4所示，云主机instance-0000013a所使用的虚拟网卡vnet的mac地址为：fa：16：3e：47：ba：08；
（4）通过和步骤（1）得到的虚拟网卡vnet的信息进行对比，建立云主机vm与虚拟网卡vnet之间的映射关系，在步骤（1）中得到的虚拟网卡vnet信息列表中，vnet2的mac地址为：fe：16：3e：47：ba：08，与步骤（3）中得到的云主机instance-0000013a所使用的虚拟网卡vnet的mac地址匹配，所以断定云主机instance-0000013a的虚拟网卡为vnet2，需要注意的是：步骤（1）和步骤（3）中得到的虚拟网卡vnet地址的最高一组地址会出现偏移，只要后面五组地址相同就是同一虚拟网卡；
（5）“网络流量控制器”工具软件对虚拟网卡vnet的带宽进行调节和限制，进而实现对相应云主机vm的网络带宽调节和限制。
图5显示的是在对虚拟网卡vnet2实施网络控制前的网卡情况；图6为将虚拟网卡vnet2的带宽限制在10MB以下所执行相应的traffic control操作图；图7为执行完虚拟网卡流量操作后虚拟网卡vnet2的网卡情况，通过与图5进行比较可以看见虚拟网卡vnet2在实施流量控制后其最大流量被限制为10MB。

Claims (1)

1.云计算平台云主机网络带宽限制的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：通过操作系统提供的工具软件或命令、物理服务器的网络层获得物理服务器中所有网络设备的信息，从中找到所有“虚拟网卡”的信息，包含虚拟网卡的mac地址；
S2：通过操作系统提供的工具软件或命令获得运行在物理服务器上的所有云主机的列表；
S3：通过操作系统提供的工具软件“虚拟机管理器”或命令获得指定云主机的虚拟网卡的mac地址，通过和步骤S1得到的虚拟网卡的信息进行对比，建立云主机与虚拟网卡之间的映射关系；
S4：使用网络流量控制工具“网络流量控制器”来限制虚拟网卡的流量，从而限制相应的云主机的网络流量；
对云主机网络带宽进行科学的设置和管理，对每台云主机使用的网络带宽进行限制，有效避免少量云主机占用所有网络资源的情况，保证其他云主机都拥有正常网络资源，整个云计算平台的网络带宽资源得到平衡使用；
根据云主机的优先级或者应用状况，为云主机网卡设置带宽限制，一方面满足各个云主机的需求，另一方面保证核心云主机的高效运行；
应用于使用各种虚拟技术的云计算平台上，Libvirt虚拟化库是一种实现Linux虚拟化功能的Linux API，它支持各种虚拟机监控程序，包括Xen、KVM及QEMU，Libvirt虚拟化库云计算平台云主机网络带宽限制的方法，它包括以下步骤：
（1）通过ifconfig命令获得物理服务器中所有虚拟网卡vnet的mac地址，即得到虚拟网卡vnet与mac地址之间的对应关系；虚拟网卡vnet2的mac地址为：fe：16：3e：47：ba：08；
（2）通过libvirt的命令行工具virsh获得运行在物理服务器上的所有云主机vm的列表；运行在该物理服务器上的云主机vm有：instance-00000139，instance-0000013a和instance-0000013c；
（3）通过libvirt的命令行工具virsh获得指定云主机vm所使用的虚拟网卡vnet的mac地址；云主机instance-0000013a所使用的虚拟网卡vnet的mac地址为：fa：16：3e：47：ba：08；
（4）通过和步骤（1）得到的虚拟网卡的信息进行对比，建立云主机vm与虚拟网卡vnet之间的映射关系；在步骤（1）中得到的虚拟网卡vnet信息列表中，vnet2的mac地址为：fe：16：3e：47：ba：08，与步骤（3）中得到的云主机instance-0000013a所使用的虚拟网卡vnet的mac地址匹配，所以断定云主机instance-0000013a的虚拟网卡为vnet2，步骤（1）和步骤（3）中得到的虚拟网卡vnet地址的最高一组地址会出现偏移，只要后面五组地址相同就判定为同一虚拟网卡；
（5）使用“网络流量控制器”工具软件对虚拟网卡vnet的带宽进行调节和限制，进而实现对相应云主机vm的网络带宽调节和限制。
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