CN103078965B

CN103078965B - 虚拟机的ip地址管理方法

Info

Publication number: CN103078965B
Application number: CN201210573117.XA
Authority: CN
Inventors: 王慧谦; 王玉洁; 樊兴军; 陈志荣; 李绍辉; 王学强
Original assignee: SHUGUANG CLOUD COMPUTING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Xinjiang Zhongke Suguang Cloud Computing Co ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN103078965A

Abstract

本发明提供了一种虚拟机的IP地址管理方法，其中，包括：IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址；以及IP管理系统对一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址。利用IP地址管理方法，可以获取连续可用IP地址池，从而不仅解决了地址冲突，而且保证同一工作组的虚拟机的IP地址处于同一IP地址池中，便于对同一工作组的虚拟机进行管理。

Description

虚拟机的IP地址管理方法

技术领域

本发明一般地涉及计算机技术领域，更具体地来说，涉及虚拟机的IP地址管理方法。

背景技术

随着计算机硬件处理能力的提高和虚拟化技术的发展，构建以虚拟化技术为基础的服务平台，特别是融合了虚拟化技术的云计算平台，可以有效地扩大硬件的容量，提高资源利用率，简化软件配置过程，进而降低企业运行和维护计算机软硬件的成本。

在以虚拟化技术为基础的云计算平台中，为不同系统需求的应用提供服务的单元通常是虚拟机。虚拟机是在云计算平台上，利用逻辑资源模拟出的、具有完整硬件功能和系统功能的、独立运行的计算机系统。这些虚拟机系统完全就像真正的计算机那样进行工作，例如可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。用户创建虚拟机后为使其能够如物理机一样收发数据，需建立虚拟网络并为其分配IP地址。在当前业界主流云计算操作系统中，大多均使用DHCP(动态主机设置协议)的方式自动为虚拟机分配动态IP地址。

现有技术中提供了一种虚拟机IP地址的控制方法，包括：当接收到创建虚拟机的创建指令时，预设所述虚拟机的IP地址；向位于虚拟化层的代理发送所述创建指令，以便所述位于虚拟化层的代理按照所述创建指令创建虚拟机，并返回被创建虚拟机的介质访问控制MAC地址；根据所述虚拟机的IP地址以及所述虚拟机的MAC地址更新动态主机设置协议DHCP服务器的静态地址分配关系；以便在虚拟机启动时，所述DHCP服务器根据所述静态地址分配关系为所述MAC地址对应的虚拟机分配所述IP地址。该虚拟机IP地址的控制方法能够在一定程度上满足用户的需求。

然而，当利用该虚拟机IP地址的控制方法为多个虚拟机分配IP地址时，这些虚拟机的IP地址为随机生成的IP地址，而不能将分配给一个工作组中的虚拟机的IP地址限定在连续IP地址池中，即，一个工作组中的虚拟机的IP地址可能处于多个IP地址池中，所以不便于通过IP地址对工作组中的虚拟机的进行管理。尤其是为多个工作组中的虚拟机分配IP地址时，虽然分配的全部IP地址都是已知的，但由于分配的IP地址是随机的，虚拟机的IP地址无规律可循且不能将同一工作组的IP地址限定在同一连续IP地址池中，所以不便于通过IP地址对多个工作组进行管理。

发明内容

针对现有技术中虚拟机的IP地址是随机分配的，从而不能将一个工作组中的虚拟机的IP地址限定在具有连续IP地址的IP地址池中，不便于通过IP地址对工作组中的虚拟机进行管理的缺陷，本发明提出了能够解决上述缺陷的虚拟机的IP地址管理方法。

本发明提供了一种虚拟机的IP地址管理方法，其特征在于，包括：IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址；以及IP管理系统对一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址。

优选地，IP管理系统对一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址进一步包括：IP管理系统根据虚拟机的所需IP地址的数量确定IP地址池的类型，并根据IP地址池的类型将一组IP地址连续地划分为多个IP地址池，其中IP地址池具有多个连续IP地址；IP管理系统获得一个具有多个连续可用IP地址的可用IP地址池。

优选地，IP地址管理方法还包括：IP管理系统获得除可用IP地址池以外的具有多个连续可用IP地址的IP地址池作为预留IP地址池并将其中连续可用IP地址设定为预留状态。

优选地，可用IP地址池为IP管理系统所获得的第一个具有多个连续可用IP地址的IP地址池。

优选地，不同类型的IP地址池具有不同数量的IP地址。

优选地，不同类型的IP地址具有2ⁿ个IP地址，其中，2^n-1＜所需IP地址的数量≤2ⁿ，n＞5或者0＜所需IP地址的数量≤2ⁿ，n＝5。

优选地，IP地址管理方法还包括：IP管理系统将可用IP地址池中的多个连续可用IP地址分配给虚拟机并删除可用IP地址池中在分配给虚拟机的第一个连续可用IP地址之前以及在分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的连续可用IP地址，其中，将第一个连续可用IP地址和最后一个连续可用IP地址之间的IP地址作为用户IP地址池。

优选地，当虚拟机的数量增加时，IP地址管理方法还包括：如果增加后的虚拟机的总数量小于或等于用户IP地址池中IP地址的数量，则IP管理系统将用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。

优选地，当虚拟机的数量增加时，IP地址管理方法还包括：如果增加后的虚拟机的总数量大于用户IP地址池中IP地址的数量，则IP管理系统将与第一个连续可用IP地址和最后一个连续可用IP地址紧邻的附加连续可用IP地址添加至用户IP地址池中，并将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。

优选地，当虚拟机的数量增加时，IP地址管理方法还包括：将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机之后，IP管理系统将预留IP地址池中的连续可用的IP地址分配给剩余未被分配IP地址的虚拟机。

优选地，IP地址管理方法还包括：IP管理系统将用户IP地址池或者预留IP地址池中分配给虚拟机的第一个连续可用IP地址之前或分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的IP地址删除。

利用本发明的IP地址管理方法，IP管理系统可以将同一集群或者工作组中的虚拟机的IP地址限定在同一用户IP地址池中，便于对同一集群或者同一工作组中的虚拟机进行管理。在虚拟机数量增加时，IP管理系统也可以保持将虚拟机的IP地址限定在同一用户IP地址池中，或者将剩余的虚拟机作为另一工作组或另一集群并且将另一工作组或集群中的虚拟机的IP地址限定在预留IP地址池中，在虚拟机数量减小时，IP管理系统可以删除这些IP地址以便于其他用户使用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。在附图中：

图1为根据本发明的实施例的IP地址管理方法的整体流程图；

图2为根据本发明的实施例的IP地址管理方法中的IP地址分配的具体流程图；以及

图3为根据本发明的实施例的IP地址管理方法的具体流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的实施例的IP管理方法的整体流程图。虚拟机的IP地址管理方法100包括：在步骤102中，IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址。IP地址范围是根据IP地址和掩码确定的多个IP地址，即，IP地址空间。可以通过用户输入来获取IP地址范围，即，当IP地址为a.b.c.d且掩码值为rangemask时，则IP地址的数量为2^{(32-RangeMask)}个子网IP地址。例如，当IP地址为192.168.0.0并且子网掩码值rangemask为24时，IP地址的数量为2⁸＝256个子网地址，即，IP地址为192.168.0.0至192.168.0.255。因此，将IP地址和掩码称为IP地址范围，IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址，也就是IP管理系统根据IP地址范围的约束在地址空间中依据用户的要求约束系统中允许虚拟机使用的IP。

在步骤104中，IP管理系统对一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址。具体地，IP管理系统对一组IP地址进行划分处理，从而在添加IP池资源时，向IP管理系统添加与其相对应的一组连续可用IP地址，从而获得连续可用的IP地址。此外，系统依据IP池的虚拟化类型，为池内每一个IP地址都绑定指定虚拟化类型的MAC地址。

利用IP地址管理方法，可以获取连续可用的IP地址，从而可以将将同一工作组中的多个虚拟机的IP地址限定在连续IP地址池中，因此可以通过IP地址对同一工作中的虚拟机进行集中管理。

图2为根据本发明的实施例的IP地址管理方法中的IP地址分配的具体流程图。IP地址分配200包括：在步骤202中，IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址。在步骤204中，IP管理系统根据虚拟机的所需IP地址的数量确定IP地址池的类型，并根据IP地址池的类型将一组IP地址连续地划分为多个IP地址池，其中IP地址池具有多个连续IP地址。其中，不同类型的IP地址池具有不同数量的IP地址。具体地，不同类型的所述IP地址池具有不同数量的IP地址和虚拟化类型(XEN/KVM/vmWare)。不同类型的IP地址具有2ⁿ个IP地址，其中，2^n-1＜所需IP地址的数量≤2ⁿ，n＞5；0＜所需IP地址的数量≤2ⁿ，n＝5。具体地，将用户所需的限定为以下类型：

当用户所需的IP地址的数量m为0＜m≤2⁵时，将该用户的IP地址池确定为一类IP地址池：255.255.255.224(32个IP地址)；当用户所需的IP地址的数量m为2⁵＜m≤2⁶时，将该用户的IP地址池确定为二类IP地址池：255.255.255.192(64个IP地址)；当用户所需的IP地址的数量m为2⁶＜m≤2⁷时，将该用户的IP地址池确定为三类IP地址池：255.255.255.128(128个IP地址)；当用户所需的IP地址的数量m为2⁷＜m≤2⁸时，将该用户的IP地址池确定为四类IP地址池：255.255.255.0(256个IP地址)；当用户所需的IP地址的数量m为2⁸＜m≤2⁹时，将该用户的IP地址池确定为五类IP地址池：255.255.254.0(512个IP地址)；以及当用户所需的IP地址的数量m为2⁹＜m≤2¹⁰时，将该用户的IP地址池确定为F类IP地址池：255.255.252.0(1024个IP地址)等。然后，根据IP地址池的类型将一组IP地址连续地划分为多个IP地址池，其中，每一个IP地址池都具有多个连续IP地址。在一个实施例中，例如，当IP地址池的类型为一类时，将一组IP地址连续地划分为多个IP地址池，其中，每一个IP地址池都具有32个连续IP地址。从而，这种划分方法能够保证一个工作组的虚拟机的IP地址具有连续的IP地址。

在步骤206中，IP管理系统获得一个具有多个连续可用IP地址的可用IP地址池。其中，可用IP地址池为IP管理系统所获得的第一个具有多个连续可用IP地址的IP地址池。具体地，可用IP地址池为IP管理系统所获得的当前未被其它IP池占用的，并具有多个连续保留的IP地址的IP地址池。IP管理系统与已分配的IP地址进行比较，来确定可用IP地址池中的每个地址是否都可用，IP管理系统可以通过这种比较获取一个其中的所有地址都可用的可用IP地址池。此外为了节省时间，IP管理系统将所获得的第一个具有多个连续可用IP地址的IP地址池作为可用IP地址池。

在步骤208中，IP管理系统获得除可用IP地址池以外的具有多个连续可用IP地址的IP地址池作为预留IP地址池并将其中连续可用IP地址设定为预留状态。在可用IP地址池创建时，除可用IP地址池以外，用户还可以通过IP管理系统获取其他具有多个连续可用IP地址的其他的可用IP地址池，并将该可用IP地址池中的可用IP地址设定为预留状态，从而为自己预留IP地址池，这样其他用户就不能使用该预留IP地址池。

在步骤210中，IP管理系统将可用IP地址池中的多个连续可用IP地址分配给虚拟机并删除可用IP地址池中在分配给虚拟机的第一个连续可用IP地址之前以及在分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的连续可用IP地址，其中，将第一个连续可用IP地址和最后一个连续可用IP地址之间的IP地址作为用户IP地址池。该用户IP地址池中的IP地址为连续IP地址，所以将虚拟机的IP地址限定在具有连续IP地址的用户IP地址池中。

IP管理系统可以将这些可用IP地址与该工作组中的虚拟机的网卡的MAC地址进行自动匹配。然后建立IP/MAC地址表，并且自动配置一些DHCP服务所需要的配置文件等。

利用该IP地址分配方法可以将同一工作组的虚拟机的IP地址限定在连续用户IP地址池中，从而通过DHCP服务进行分配不但减少了管理人员的工作量，而且消除了地址冲突的缺陷，因此，将同一工作组的虚拟机的IP地址限定在具有连续IP地址的用户IP地址池中，便于管理人员通过IP地址管理工作组。

图3为根据本发明的实施例的IP地址管理方法的具体流程图。IP地址管理方法300包括：在步骤302中，当虚拟机的数量增加时，如果增加后的虚拟机的总数量小于或等于用户IP地址池中IP地址的数量，则IP管理系统将用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。当工作组中的虚拟机增加时，IP管理系统首先检查用户IP地址池中是否具有未分配的IP地址。如果IP管理系统检查到具有未分配的IP地址，则将这些未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。

IP地址管理方法300还包括：在步骤304中，当虚拟机的数量增加时，如果增加后的虚拟机的总数量大于用户IP地址池中IP地址的数量，则IP管理系统将与第一个连续可用IP地址和最后一个连续可用IP地址紧邻的附加连续可用IP地址添加至用户IP地址池中，并将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。具体地，在增加后的虚拟机的总数量大于用户IP地址池中IP地址的数量时，IP管理系统在用户IP地址池周围进行搜索，并且将与分配给虚拟机的第一连续可用的IP地址和分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址紧邻的附加连续可用IP地址添加至用户IP地址池中，然后将增加后的用户IP地址中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机。

IP地址管理方法300还包括：在步骤306中，当虚拟机的数量增加时，将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给增加的虚拟机之后，IP管理系统将预留IP地址池中的连续可用的IP地址分配给剩余未被分配IP地址的虚拟机。具体地，当增加后的虚拟机的总数量大于增加后的用户IP地址池中的IP地址时，IP管理系统将剩余的未分配IP地址的虚拟机作为另一工作组，并且将预留IP地址池中的连续可用的IP地址分配给另一工作组中的虚拟机。从而保证了将分配给同一工作组中的虚拟机的IP地址限定在同一用户IP地址池中或者预留IP地址池中。例如，可以通过IP地址来辨认虚拟机是哪个工作组的，并且可以通过向用户IP地址池或者预留IP地址池中的IP地址发送消息等，从而管理者不需要逐个输入或者记录每个IP地址，而仅需要输入或者记录用户IP地址池或者预留IP地址的首地址和尾地址。因此，便于管理者对工作组进行管理。

IP地址管理方法300还包括：在步骤308中，IP管理系统将用户IP地址池或者预留IP地址池中分配给虚拟机的第一个连续可用IP地址之前或分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的IP地址删除。具体地，如果虚拟机的数量减少，则工作组中的虚拟机需要的IP地址的数量少于用户IP地址池中或者预留IP地址池中的IP地址的数量。这时IP管理系统在用户IP地址池或者预留IP地址池中搜索分配给虚拟机的第一连续可用IP地址之前或分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的可用IP地址，并且将搜索到的可用IP地址从用户IP地址池中删除，以供其他用户使用，从而提高了IP地址的利用率。此外，在虚拟机不需要IP地址时，IP管理系统将用户IP地址池中的所有IP地址都删除，以供其他用户使用。

利用IP地址管理方法，可以获取连续可用IP地址，然后将连续可用IP地址分配给虚拟机，从而不仅解决了地址冲突，而且保证同一工作组的虚拟机的IP地址处于同一IP地址池中，便于对同一工作组的虚拟机进行管理。此外，不仅可以通过IP管理系统连续扩充用户IP地址池中的IP地址的数量，而且如果需要更多的IP地址，则可以将增加的虚拟机作为另一工作组并且将预留IP地址池中的IP地址分配给另一工作组的虚拟机，可以保证同一工作组中的虚拟机的IP地址处于处于同一IP地址池，所以便于对工作组中的虚拟机的IP地址进行管理；而且可以通过IP管理系统删除用户IP地址池或者预留IP地址池中的IP地址，不但能够保持删除后的用户IP地址池或者预留IP地址池中的IP地址是连续的，而且提高了IP地址的利用率。因此，实现了根据用户实际需要来管理虚拟机的IP地址，从而便于通过IP地址对处于工作组中的虚拟机的IP地址进行管理。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种虚拟机的IP地址管理方法，其特征在于，包括：

IP管理系统根据IP地址范围添加与其相对应的一组IP地址；以及

所述IP管理系统对所述一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址；

其中，所述IP管理系统对所述一组IP地址进行划分处理，并获得连续可用IP地址进一步包括：

所述IP管理系统根据所述虚拟机的所需IP地址的数量确定一种IP地址池的类型，并根据所述IP地址池的类型将所述一组IP地址连续地划分为多个IP地址池，其中所述IP地址池具有多个连续IP地址；

所述IP管理系统获得一个具有多个连续可用IP地址的可用IP地址池；

其中，不同类型的所述IP地址池具有不同数量的IP地址；

其中，不同类型的所述IP地址池具有2ⁿ个IP地址，其中，2^n-1<所需IP地址的数量≤2ⁿ，n>5；或者0<所需IP地址的数量≤2ⁿ，n＝5。

2.根据权利要求1所述的IP地址管理方法，其特征在于，还包括：

所述IP管理系统获得除所述可用IP地址池以外的具有多个连续可用IP地址的IP地址池作为预留IP地址池并将其中连续可用IP地址设定为预留状态。

3.根据权利要求2所述的IP地址管理方法，其特征在于，所述可用IP地址池为所述IP管理系统所获得的第一个具有多个连续可用IP地址的IP地址池。

4.根据权利要求3所述的IP地址管理方法，其特征在于，还包括：

所述IP管理系统将所述可用IP地址池中的所述多个连续可用IP地址分配给所述虚拟机并删除所述可用IP地址池中的在分配给所述虚拟机的第一个连续可用IP地址之前以及在分配给所述虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的连续可用IP地址，其中，将所述第一个连续可用IP地址和所述最后一个连续可用IP地址之间的IP地址作为用户IP地址池。

5.根据权利要求4所述的IP地址管理方法，其特征在于，当虚拟机的数量增加时，还包括：

如果增加后的所述虚拟机的总数量小于或等于所述用户IP地址池中IP地址的数量，则所述IP管理系统将所述用户IP地址池中未分配的IP地址分配给所述增加的虚拟机。

6.根据权利要求5所述的IP地址管理方法，其特征在于，当虚拟机的数量增加时，还包括：如果增加后的所述虚拟机的总数量大于所述用户IP地址池中IP地址的数量，则所述IP管理系统将与所述第一个连续可用IP地址之前和所述最后一个连续可用IP地址之后紧邻的已经删除的连续可用IP地址作为附加连续可用IP地址添加至所述用户IP地址池中，并将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给所述增加的虚拟机。

7.根据权利要求6所述的IP地址管理方法，其特征在于，当虚拟机的数量增加时，还包括：将增加的用户IP地址池中未分配的IP地址分配给所述增加的虚拟机之后，所述IP管理系统将所述预留IP地址池中的连续可用的IP地址分配给剩余未被分配IP地址的虚拟机。

8.根据权利要求7所述的IP地址管理方法，其特征在于，还包括：

所述IP管理系统将所述用户IP地址池或者所述预留IP地址池中分配给虚拟机的第一个连续可用IP地址之前或分配给虚拟机的最后一个连续可用IP地址之后的IP地址删除。