CN103716337A

CN103716337A - 云计算网络系统及其中数据处理的方法

Info

Publication number: CN103716337A
Application number: CN201210370317.5A
Authority: CN
Inventors: 王海冰; 祖立军; 任仰鹞; 何东杰
Original assignee: China Unionpay Co Ltd
Current assignee: China Unionpay Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: CN103716337B

Abstract

本发明提出了一种云计算网络系统，包括汇聚层装置和接入层装置，所述汇聚层装置包括业务网汇聚交换机，所述接入层装置包括智能监控网接入交换机、管理网接入交换机、业务网接入交换机、物理服务器、以及区域管理装置，其中，所述物理服务器和所述区域管理装置分别连接于所述智能监控网接入交换机、所述管理网接入交换机以及所述业务网接入交换机三者，并且所述业务网接入交换机与所述业务网汇聚交换机相连。通过使用本发明，可以使得网络在汇聚层面变得简单清晰，便于后期的网络维护和安全控制等运维工作。

Description

云计算网络系统及其中数据处理的方法

技术领域

本发明总体上涉及计算机网络技术，尤其涉及云计算网络系统及在云计算网络系统中数据处理的方法。

背景技术

在云计算环境中，为了有效地支持千台级以上服务器规模的云资源运维管理，往往将云服务器以数十台规模划分为一个区域，并采用两层管理架构进行分级管理。其中，区域管理节点负责区域内资源管理、监控和动态分配调度，而全局管理节点负责全局资源，即各区域间的调度管理及统一监控展示。图1示出了这样的云平台管理架构。

图2是云平台的一般网络部署图，其中涉及4张网络，分别为业务数据网、云资源管理网、智能监控网和存储网络。业务数据网是面向用户数据流的网络，即运行在虚拟机之上业务系统的数据流网络。考虑到该网络面向业务用户，对可靠性要求较高，因此采用双网卡绑定做均衡负载的网络模式。云资源管理网是面向虚拟机资源管理的数据流网络，该网络承载虚拟机操作的管理流量、以及在虚拟机发生故障时虚拟机迁移的流量和物理机之间配置高可用性的流量等。考虑到多种流量并存，而且相对来说各种流量的数据量相对比较庞大，因此也采用双网卡绑定做均衡负载的网络模式。智能监控网是通过支持工业标准的 Intelligent Platform Management Interface (IPMI) 协议的网卡组建一个可以实现物理服务器远程配置、监测和恢复系统。由于技术需单独绑定物理网卡，且对网络可用性要求不高，因此采用单网卡机制。在虚拟化后考虑到虚拟机的运行性能方面，为了保证虚拟机的高效运行，目前虚拟机运行文件存储在后端存储上，即存储网络上。

综上所述，在现有技术中，为组建云平台，会涉及众多功能种类的网络部署。且为达到云平台网络可靠性，同一网络往往需要采用物理多网卡绑定互备技术，因此平台建设过程中将面对复杂的组网问题的挑战。

如图3所示，在现有技术方案中，在智能监控网方面，区域内所有服务器和管理节点的智能监控网端口接入区域内智能监控网接入交换机，随后上联至智能监控网汇聚交换机。在管理网方面，区域内所有服务器和管理节点的管理网端口接入区域内管理网接入交换机，随后上联至管理网汇聚交换机。在业务网方面，区域内所有服务器的业务网端口接入区域内业务网接入交换机，随后上联至业务网汇聚交换机。

由于汇聚交换机价格昂贵，因此不期望采用较大数目的汇聚交换机，而且大量的汇聚交换机导致了较大的汇聚层的网络数量，会增加网络维护的复杂性和机房建设的难度，并且增加了诸如防火墙等安全设备的投入。

发明内容

为了至少解决上述问题的一个方面，本发明提出了一种云计算网络系统，包括汇聚层装置和接入层装置，所述汇聚层装置包括业务网汇聚交换机，所述接入层装置包括智能监控网接入交换机、管理网接入交换机、业务网接入交换机、物理服务器、以及区域管理装置，其中，所述物理服务器和所述区域管理装置分别连接于所述智能监控网接入交换机、所述管理网接入交换机以及所述业务网接入交换机三者，并且所述业务网接入交换机与所述业务网汇聚交换机相连。

根据本发明的一个方面的云计算网络系统还包括全局管理装置，其接入所述业务网汇聚交换机所在的汇聚网络。

根据本发明的一个方面的云计算网络系统，其中所述区域管理装置具有业务端口，所述区域管理装置通过所述业务端口与所述业务网接入交换机连接。

根据本发明的一个方面的云计算网络系统，其中所述智能监控网接入交换机和所述管理网接入交换机分别将监控网数据和管理网数据发送给所述区域管理装置，所述区域管理装置对所述监控网数据和管理网数据进行处理后发送给所述业务网接入交换机。

本发明提出了一种网络接入层中的区域管理装置，其与智能监控网接入交换机、管理网接入交换机以及业务网接入交换机三者相连。

根据本发明的一个方面的区域管理装置具有业务端口，所述区域管理装置通过所述业务端口与所述业务网接入交换机连接。

根据本发明的一个方面的区域管理装置处理所述智能监控网接入交换机和所述管理网接入交换机发送的监控网数据和管理网数据，并加以处理后发送给所述业务网接入交换机。

本发明提出了一种云计算网络系统中数据处理的方法，包括：将监控网数据和管理网数据发送给区域管理装置；区域管理装置接收和处理所述监控网数据和管理网数据并将处理后的数据发送给业务网接入交换机；以及业务网接入交换机将所述处理后的数据转发给业务网汇聚交换机。

根据本发明的一个方面的云计算网络系统中数据处理的方法，其中，监控网数据和管理网数据分别由智能监控网接入交换机和管理网接入交换机转发。

根据本发明的一个方面的云计算网络系统中数据处理的方法还包括所述业务网汇聚交换机将接收到的数据转发给其它业务网汇聚交换机或者全局管理节点。

本发明提出了一种云计算网络系统中数据处理的方法，包括：业务网汇聚交换机向业务网接入交换机发送数据；所述业务网接入交换机接收和处理所述业务网汇聚交换机所发送的数据以产生新数据；以及业务网汇聚交换机将所述新数据发送给监控网接入交换机和管理网接入交换机。

通过使用本发明，可以使得网络在汇聚层面变得简单清晰，便于后期的网络维护和安全控制等运维工作。

附图说明

为便于理解，下面参照附图通过非限定性例子来描述本发明的实施例。图中：

图1示出了云平台管理架构；

图2是云平台的一般网络部署图；

图3示出了现有技术中汇聚层和接入层的结构；

图4示出了根据本发明的汇聚层和接入层的结构；

图5示出了管理和监控数据的转发流程；

图6示出了管理和监控数据流动的现有技术与本发明的对比。

具体实施方式

除非另加具体说明，正如从以下论述中也可以认识到的那样，在本说明书的通篇中，利用诸如“处理”之类术语的论述表示使用诸如计算机或类似电子计算装置之类的特定设备的动作或过程。在本说明书的上下文中，计算机或者类似电子计算装置能够操纵或变换信号。这些信号在计算机或类似电子计算装置的存储器、寄存器或者其它信息存储装置、传输装置或者显示装置中通常表示为物理电子或磁量。例如，电子计算装置可以包括执行一个或更多的特定功能的一个或更多的处理器。

在云计算环境中，在各区域内云资源管理网和智能监控网的数据流量都将通过各自网络集中至区域管理节点处理，并随后通过相应网络上传至全局管理节点做进一步处理。同时，在区域管理节点和全局管理节点之间的云资源管理网和智能监控网数据流量比较平稳，没有明显的大流量需求。因此，本发明提出了如图4所示的一种网络部署方案。

图4所示的云计算网络系统包括汇聚层装置和接入层装置，汇聚层装置包括业务网汇聚交换机。接入层装置包括智能监控网接入交换机、管理网接入交换机、业务网接入交换机、物理服务器、以及区域管理装置。物理服务器的数量可以根据具体应用而不同，在一种常见的配置下，可以是例如数十个。它们和区域管理装置分别连接于智能监控网接入交换机、管理网接入交换机以及业务网接入交换机三者。业务网接入交换机与汇聚层中的业务网汇聚交换机相连。云计算网络系统中的全局管理装置接入业务网汇聚交换机所在的汇聚网络。

云计算网络系统中的区域管理装置具有业务端口，区域管理装置通过业务端口与业务网接入交换机连接。智能监控网接入交换机和管理网接入交换机分别将监控网数据和管理网数据发送给区域管理装置，区域管理装置对监控网数据和管理网数据进行处理后发送给业务网接入交换机。

在该网络部署方案中，云计算管理网在区域内接入管理网接入交换机后，不再上联至汇聚层。而智能监控网在区域内接入监控网接入交换机后，也不再上联至汇聚层。因此，汇聚层只配备业务网汇聚交换机，没有管理网与智能监控网汇聚交换机。

在网络转发机制方面，基于上述网络的物理和逻辑结构，区域管理节点需将云计算管理网和智能监控网的数据通过区域管理节点的业务数据端口转发，即将云计算管理网和监控智能网的数据流作为区域管理节点的业务流对待处理。转发流程如图5所示，其中，业务端口与管理端口和监控端口相连，从而实现了业务、管理和监控数据在传输途径上的优化。

创建虚拟机过程是云技术环境中的一种典型应用，以其为例，在本发明的云计算网络中的过程将包括以下步骤：

a1:全局管理节点通过业务汇聚交换机向区域管理节点发送创建虚拟机指令；

a2:区域管理节点在收到全局管理节点指令后处理，并将新指令从业务口转换为管理口待发送；

a3:区域管理节点通过管理口向物理服务器发送创建虚拟机指令。

智能监控网中以监控数据采集为例，其将包括以下步骤：

b1:物理服务器将监控采集数据通过区域内的监控网发送至区域管理节点；

b2:区域管理节点在收到物理服务器监控采集数据后进行处理，并将处理后的数据从监控口转换为业务口待发送；

b3:区域管理节点通过业务口向全局管理节点发送监控采集数据。

图6示出了管理和监控数据流动的现有技术与本发明的对比。由于监控/管理网的数据都需经过区域管理节点处理后上传，因此本发明未增加接入交换机上联汇聚交换机的流量。

根据本发明的一个实施例，网络接入层中的区域管理装置与智能监控网接入交换机、管理网接入交换机以及业务网接入交换机三者相连。其具有业务端口，并通过该业务端口与业务网接入交换机连接。

区域管理装置处理智能监控网接入交换机和管理网接入交换机发送的监控网数据和管理网数据，并加以处理后发送给业务网接入交换机。

根据本发明的一个实施例，云计算网络系统中数据处理的方法包括以下几个步骤：首先将监控网数据和管理网数据发送给区域管理装置；然后区域管理装置接收和处理监控网数据和管理网数据并将处理后的数据发送给业务网接入交换机；最后业务网接入交换机将处理后的数据转发给业务网汇聚交换机。后者再将接收到的数据转发给其它业务网汇聚交换机或者全局管理节点。

根据本发明的一个实施例，云计算网络系统中数据处理的方法还包括上述步骤的反向步骤，即数据流的方向和上述步骤正好相反。

在上述云计算网络系统中数据处理的方法中，监控网数据和管理网数据分别由智能监控网接入交换机和管理网接入交换机转发。

这里所述的方法可按照特定特征或示例至少部分根据应用通过各种方式来实现。例如，这种方法可通过硬件、固件、软件或者它们的任何组合来实现。在硬件实现中，例如，装置可在一个或更多的专用集成电路(ASICs)、数字信号处理器(DSPs)、数字信号处理装置(DSPDs)、可编程逻辑器件(PLDs)、现场可编程门阵列(FPGAs)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置或者设计成执行诸如这里所述的功能的其它装置单元或者它们的任何组合中实现。

同样，在一些实施例中，方法可采用执行这里所述功能或者它们的任何组合的模块来实现。例如，有形地具体化指令的任何机器可读介质可在实现这类方法中使用。在一实施例中，例如，软件或代码可存储在存储器中并且由处理单元来运行。存储器可在处理单元中和/或处理单元外部来实现。这里所使用的术语“存储器”表示任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或者其它存储器，并且并不局限于存储器的任何特定类型或者存储器的数量或者存储介质的类型。

存储介质可包括可由计算机、计算平台、计算装置等等来访问的任何可用介质。作为举例而不是限制，计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或者其它磁存储装置，或者可用于携带或存储采取指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可由计算机、计算平台或计算装置来访问的其它任何介质。

虽然上文已经示出了当前被认为是示例特征的内容，但是本领域的技术人员将会理解，在不背离要求保护的主题的情况下，可以对本发明中所描述的具体实施例进行各种修改。因此，要求保护的主题并不局限于所公开的特定示例，相反，其包括了落入所附权利要求的范围之内的所有内容。

Claims

1. 一种云计算网络系统，包括汇聚层装置和接入层装置，所述汇聚层装置包括业务网汇聚交换机，所述接入层装置包括智能监控网接入交换机、管理网接入交换机、业务网接入交换机、物理服务器、以及区域管理装置，其中，

所述物理服务器和所述区域管理装置分别连接于所述智能监控网接入交换机、所述管理网接入交换机以及所述业务网接入交换机三者，并且

所述业务网接入交换机与所述业务网汇聚交换机相连。

2. 如权利要求1所述的云计算网络系统还包括全局管理装置，其接入所述业务网汇聚交换机所在的汇聚网络。

3. 如权利要求1所述的云计算网络系统，其中所述区域管理装置具有业务端口，所述区域管理装置通过所述业务端口与所述业务网接入交换机连接。

4. 如权利要求1－3的任何一项所述的云计算网络系统，其中所述智能监控网接入交换机和所述管理网接入交换机分别将监控网数据和管理网数据发送给所述区域管理装置，所述区域管理装置对所述监控网数据和管理网数据进行处理后发送给所述业务网接入交换机。

5. 一种网络接入层中的区域管理装置，其与智能监控网接入交换机、管理网接入交换机以及业务网接入交换机三者相连。

6. 如权利要求5所述的区域管理装置具有业务端口，所述区域管理装置通过所述业务端口与所述业务网接入交换机连接。

7. 如权利要求5或6所述的区域管理装置处理所述智能监控网接入交换机和所述管理网接入交换机发送的监控网数据和管理网数据，并加以处理后发送给所述业务网接入交换机。

8. 一种云计算网络系统中数据处理的方法，包括：

将监控网数据和管理网数据发送给区域管理装置；

区域管理装置接收和处理所述监控网数据和管理网数据并将处理后的数据发送给业务网接入交换机；以及

业务网接入交换机将所述处理后的数据转发给业务网汇聚交换机。

9. 如权利要求8所述的云计算网络系统中数据处理的方法，其中，监控网数据和管理网数据分别由智能监控网接入交换机和管理网接入交换机转发。

10. 如权利要求8或9所述的云计算网络系统中数据处理的方法还包括所述业务网汇聚交换机将接收到的数据转发给其它业务网汇聚交换机或者全局管理节点。

11. 一种云计算网络系统中数据处理的方法，包括：

业务网汇聚交换机向业务网接入交换机发送数据；

所述业务网接入交换机接收和处理所述业务网汇聚交换机所发送的数据以产生新数据；以及

业务网汇聚交换机将所述新数据发送给监控网接入交换机和管理网接入交换机。