CN105704235B - 基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析prs系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统及其工作方法，该系统共包含两大部分：HPRS归属位置解析系统，它是负责虚拟机信息管理的数据库，永久存储和记录所辖区域内虚拟机的签约数据，并动态地更新虚拟机的位置信息，其主要记录虚拟机的签约业务信息和虚拟机的位置信息；VPRS拜访位置解析系统，它是负责虚拟机信息管理的数据库，主要用于临时存储和记录所辖数据中心范围内虚拟机的位置信息，其主要记录虚拟机的位置信息。本发明的创新在于将现有的DNS（域名服务器）补充为DNS+PRS（位置解析系统），有效解决云计算大二层中虚拟机实际地理位置跟踪与IP路由收敛等问题。

Description

基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统及其工作 方法
技术领域
本发明涉及云计算应用领域，具体是涉及一种基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS（Position Resolution System，位置解析系统）系统及其工作方法。
背景技术
随着数据大集中的发展和虚拟化技术的应用，数据中心的规模与日俱增，不仅对二层网络的区域范围要求越来越大，在需求和管理水平上也提出了新的挑战。数据中心区域规模和业务处理需求的增加，对于集群处理的应用越来越多，集群内的服务器需要在一个二层VLAN下。
同时，虚拟化技术的应用，在带来业务部署的便利性和灵活性基础上，虚拟机的迁移问题也成为必须要考虑的问题。为了保证虚拟机承载业务的连续性，虚拟机迁移前后的IP地址不变，因此虚拟机的迁移范围需要在同一个二层VLAN下。反过来即，二层网络规模有多大，虚拟机就能迁移多远，而IP寻址仅仅能定位到服务器的IP地址，传统的二层网络都终结于三层网关设备，规模不大所以还能够定出服务器虚拟机物理位置。但对于目前动辄上万台服务器的大二层网络规模甚至跨越国家的大二层网络，传统的IP寻址对于服务器实际物理位置的查找就显的捉襟见时，与此同时，由于传统的路由收敛是首先采用IP路由寻址，然后根据目的IP进行路由收敛，而在新的云计算时代，服务器虚拟机迁移都是位于大二层网络之内，这对于传统的路由收敛机制都不可见，于是便存在着大量的由于虚拟机在大二层网络迁移之后IP路由没有有效收敛，仍然存在迂回路径等问题。因此亟需一种新的方法，使虚拟机的迁移对IP路由可见，并能实现在虚拟机在大二层网络中迁移之后，路由更加有效收敛的目标。
有鉴于此，有必要提供一种基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统及其工作方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是：为了克服现有技术存在的问题，本发明提供基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统及其工作方法，其创新在于将现有的DNS（域名服务器）补充为DNS+PRS（位置解析系统），有效解决云计算大二层中虚拟机实际地理位置跟踪与IP路由收敛等问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于，该系统共包含两大部分：
（1）HPRS（Home Position Resolution System）归属位置解析系统，它是一个负责虚拟机信息管理的数据库，永久存储和记录所辖区域内虚拟机的签约数据，并动态地更新虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由；其主要记录虚拟机的签约业务信息和虚拟机的位置信息；
（2）VPRS（Visiting Position Resolution System）拜访位置解析系统，它也是一个负责虚拟机信息管理的数据库，主要用于临时存储和记录所辖数据中心范围内虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由；其主要记录虚拟机的位置信息；
所述虚拟机的签约业务信息主要包括：虚拟机ID、虚拟机状态；所述虚拟机的位置信息主要包括：虚拟机ID、数据中心编号、虚拟机三层网关信息。
进一步的，上述方案中所述的基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于：HPRS归属位置解析系统的所辖区域，一般是跨多个数据中心。
进一步的，上述方案中所述的基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于：VPRS拜访位置解析系统的所辖数据中心，一般是一个数据中心。
本发明还提供一种基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统的工作方法，采用上述方案中所述的系统，其特征在于，该系统的工作流程如下：
（1）虚拟机注册1：当虚拟机开机时，由VMM虚拟机监控器向VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息；
（2）虚拟机注册2：当VPRS拜访位置解析系统接收到新的虚拟机业务信息时，由VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机业务信息；
（3）虚拟机迁移1：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器向新的VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息，业务信息中的三层网关和实际地址都发生改变；
（4）虚拟机迁移2：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器触发老的VPRS拜访位置解析系统删除虚拟机业务信息；
（5）虚拟机迁移3：当新的VPRS拜访位置解析系统接收到虚拟机业务信息后，由新的VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机的新业务信息，虚拟机的老业务信息被覆盖；
（6）虚拟机寻呼：当用户使用域名进行虚拟机访问时，DNS域名服务器根据域名解析出虚拟机IP地址，用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应实际地址；用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应三层网关；
（7）路由收敛：当用户得到虚拟机对应三层网关，根据传统的IP路由解析协议，进行路由收敛。
本发明的有益效果是：针对云计算大二层网络所带来的新的挑战，结合现有IP网络寻址与路由技术，本发明开创性提出将现有的DNS域名服务器系统进行升级，升级后的系统为DNS域名服务器系统+PRS位置解析系统。PRS位置解析系统作为DNS域名服务器系统的补充，为可选系统。PRS位置解析系统的发明，可以记录虚拟机的实际位置信息和实际位置对应三层网关地址，通过查询PRS系统，可以查询到虚拟机的实际位置（数据中心）信息以及虚拟机在该数据中心的三层网关地址（路由出口）信息，从而能够有效解决在云计算时代，虚拟机位置不清和IP路由收敛存在迂回路径等问题。
附图说明
图1是本发明基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统的工作流程与系统架构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
如图1所示，是本发明基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统的工作流程与系统架构图。该系统共包含两大部分：
1. HPRS归属位置解析系统，它是一个负责虚拟机信息管理的数据库，永久存储和记录所辖区域（一般是跨多个数据中心）内虚拟机的签约数据，并动态地更新虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由。其主要记录虚拟机的签约业务信息（主要包括：虚拟机ID、虚拟机状态）和虚拟机的位置信息（主要包括：虚拟机ID、数据中心编号、虚拟机三层网关信息）。
2. VPRS拜访位置解析系统，它也是一个负责虚拟机信息管理的数据库，主要用于临时存储和记录所辖数据中心（一般是一个数据中心）范围内虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由。其主要记录虚拟机的位置信息（主要包括：虚拟机ID、数据中心编号、虚拟机三层网关信息）。
该系统的工作流程如下：
1. 虚拟机注册1：当虚拟机开机时，由VMM虚拟机监控器向VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息。
2. 虚拟机注册2：当VPRS拜访位置解析系统接收到新的虚拟机业务信息时，由VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机业务信息。
3. 虚拟机迁移1：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器向新的VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息，业务信息中的三层网关和实际地址都发生改变。
4. 虚拟机迁移2：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器触发老的VPRS拜访位置解析系统删除虚拟机业务信息。
5. 虚拟机迁移3：当新的VPRS拜访位置解析系统接收到虚拟机业务信息后，由新的VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机的新业务信息，虚拟机的老业务信息被覆盖。
6. 虚拟机寻呼（查询）：当用户使用域名进行虚拟机访问时，DNS域名服务器根据域名解析出虚拟机IP地址，用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应实际地址；用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应三层网关；
7. 路由收敛：当用户得到虚拟机对应三层网关，根据传统的IP路由解析协议，进行路由收敛。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于，该系统共包含两大部分：
(1)HPRS归属位置解析系统，它是一个负责虚拟机信息管理的数据库，永久存储和记录所辖区域内虚拟机的签约数据，并动态地更新虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由；其主要记录虚拟机的签约业务信息和虚拟机的位置信息；
(2)VPRS拜访位置解析系统，它也是一个负责虚拟机信息管理的数据库，主要用于临时存储和记录所辖数据中心范围内虚拟机的位置信息，以便在域名查询中提供被查找虚拟机的网络路由；其主要记录虚拟机的位置信息；
所述虚拟机的签约业务信息主要包括：虚拟机ID、虚拟机状态；所述虚拟机的位置信息主要包括：虚拟机ID、数据中心编号、虚拟机三层网关信息。
2.根据权利要求1所述的基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于：HPRS归属位置解析系统的所辖区域，是跨多个数据中心。
3.根据权利要求1所述的基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统，其特征在于：VPRS拜访位置解析系统的所辖数据中心，是一个数据中心。
4.基于大二层网络的云计算虚拟机位置解析PRS系统的工作方法，采用如权利要求1-3任意一项所述的系统，其特征在于，该系统的工作流程如下：
(1)虚拟机注册1：当虚拟机开机时，由VMM虚拟机监控器向VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息；
(2)虚拟机注册2：当VPRS拜访位置解析系统接收到新的虚拟机业务信息时，由VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机业务信息；
(3)虚拟机迁移1：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器向新的VPRS拜访位置解析系统注册虚拟机业务信息，业务信息中的三层网关和实际地址都发生改变；
(4)虚拟机迁移2：当虚拟机发生迁移时，由VMM虚拟机监控器触发老的VPRS拜访位置解析系统删除虚拟机业务信息；
(5)虚拟机迁移3：当新的VPRS拜访位置解析系统接收到虚拟机业务信息后，由新的VPRS拜访位置解析系统向HPRS归属位置解析系统上报虚拟机的新业务信息，虚拟机的老业务信息被覆盖；
(6)虚拟机寻呼：当用户使用域名进行虚拟机访问时，DNS域名服务器根据域名解析出虚拟机IP地址，用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应实际地址；用户根据IP地址查询HPRS归属位置解析系统，得到虚拟机对应三层网关；
(7)路由收敛：当用户得到虚拟机对应三层网关，根据传统的IP路由解析协议，进行路由收敛。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107426346B (zh) * 2017-07-06 2020-11-17 浙江宇视科技有限公司 一种二层报文安全穿越三层网络的方法及系统
CN110069318A (zh) * 2019-04-12 2019-07-30 苏州浪潮智能科技有限公司 一种基于地理围栏保护虚拟机安全的系统与方法
CN113342611B (zh) * 2021-06-18 2023-07-28 山东产研信息与人工智能融合研究院有限公司 一种精准定位虚拟计算资源的方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958937A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 中国移动通信集团公司 一种解析系统查询方法、号码域名系统服务器及系统
CN104243427A (zh) * 2013-06-19 2014-12-24 日电（中国）有限公司 虚拟机在线迁移方法、数据包传输方法和设备
JP2015002436A (ja) * 2013-06-14 2015-01-05 日本電信電話株式会社 情報処理装置、通信システム、管理方法、および、管理プログラム
CN104468171A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 和沛科技股份有限公司 虚拟机的拓朴架构管理方法及其系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9184981B2 (en) * 2012-03-09 2015-11-10 Futurewei Technologies, Inc. System and apparatus for distributed mobility management based network layer virtual machine mobility protocol

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958937A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 中国移动通信集团公司 一种解析系统查询方法、号码域名系统服务器及系统
JP2015002436A (ja) * 2013-06-14 2015-01-05 日本電信電話株式会社 情報処理装置、通信システム、管理方法、および、管理プログラム
CN104243427A (zh) * 2013-06-19 2014-12-24 日电（中国）有限公司 虚拟机在线迁移方法、数据包传输方法和设备
CN104468171A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 和沛科技股份有限公司 虚拟机的拓朴架构管理方法及其系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Efficient live wide area VM migration with IP address change using type II hypervisor;Samuel A. Ajila,Omhenimhen Iyamu;《Information Reuse and Integration (IRI), 2013 IEEE 14th International Conference on》;20131024;全文
云数据中心大二层网络技术研究;宋文文，李莉;《中国教育网络》;20131205;全文

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