CN105991321B - 管理数据中心服务器的方法及装置 - Google Patents

管理数据中心服务器的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请提出管理数据中心服务器的方法及装置。方法包括：当TOR设备生成VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的数据中心服务器的地址的ARP表项时，将ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该数据中心服务器的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理数据中心服务器的VLAN；TOR设备接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的数据中心服务器。本申请有效利用了TOR设备的物理端口资源，降低了网络建设成本。

Description

管理数据中心服务器的方法及装置
技术领域
本申请涉及数据网络技术领域，尤其涉及管理数据中心服务器(DC server，DataCenter server)的方法及装置。
背景技术
目前，在管理DC server时，主要通过ILO(in case of line out)口(也叫服务器带外管理口)进行管理。ILO口为独立的专用物理端口，即DC server必须单独留出一个物理端口作为ILO口，网管与DC server之间的管理报文都通过该ILO口传输。
另外，网管通过ILO口管理DC server需要专用的管理网络，该管理网络独立于DCserver的业务网。
发明内容
本申请提供管理数据中心服务器的方法及装置。
本申请的技术方案是这样实现的：
一种管理数据中心服务器的方法，该方法包括：
当TOR设备生成VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的数据中心服务器的地址的ARP表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该数据中心服务器的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理数据中心服务器的VLAN；
TOR设备接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的数据中心服务器。
一种管理数据中心服务器的装置，位于TOR设备上，该装置包括：
ARP表项学习模块：当生成VLAN为管理VLAN、目的地址为本TOR设备下挂的数据中心服务器的地址的地址解析协议ARP表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该数据中心服务器的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理数据中心服务器的VLAN；
三层转发模块：接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的数据中心服务器。
可见，本申请中，预先分配专用于管理DC server的管理VLAN，且TOR设备在生成管理VLAN的ARP表项时，将出端口设置为本TOR设备上与DC server上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，从而使得三层管理报文能够借用现有的业务网络传输，且无需TOR设备留出一个物理端口专用于三层管理报文的传输，降低了网络建设成本，且有效利用了TOR设备的物理端口资源。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的管理DC server的方法流程图；
图2为本申请另一实施例提供的管理DC server的方法流程图；
图3为本申请应用示例的DC网络组网图；
图4为本申请实施例提供的管理DC server的装置的组成示意图；
图5为本申请实施例提供的包含管理DC server的装置的TOR设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
申请人对现有的管理DC server的方法进行分析发现：
一)DC server必须单独留出一个物理端口作为ILO口，网管通过该ILO口对DCserver进行管理，占用了DC server的物理端口资源；
二)网管必须通过专用的管理网络管理DC server，网络建设成本较高。
图1为本申请一实施例提供的管理DC server的方法流程图，其具体步骤如下：
步骤101：当TOR(Top Of Rack，架顶式)设备生成VLAN(Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网)为管理VLAN、目的地址为自身下挂的DC server的地址的ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该DC server上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该DCserver的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理DC server的VLAN。
本步骤101具体包括：
TOR设备接收用户配置的VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的DC server的地址的ARP表项，该表项的出端口为本TOR设备上与该DCserver上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口；或者，
TOR设备从自身的一物理端口接收到自身下挂的DC server发来的ARP响应报文，发现该报文的VLAN为管理VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，将该表项的出端口设置为所述入物理端口。
ARP表项的学习过程如下：
a、当TOR交换机收到网管发来的三层管理VLAN报文时，若根据报文中的管理VLANtag(标签)和目的IP(Internet Protocol，因特网协议)地址，发现自身还未学习到对应的ARP表项，则会广播ARP请求报文，该请求报文携带管理VLAN tag，且该请求报文的目的IP地址为三层管理VLAN报文的目的IP地址，目的MAC地址为广播MAC地址。
b、当TOR交换机下挂的任一DC server收到该ARP请求报文时，若发现该报文的目的IP地址为自己的IP地址，则返回ARP响应报文，该响应报文携带管理VLAN tag，且该响应报文的源IP、MAC地址分别为自己的IP、MAC地址。
c、TOR交换机接收到该ARP响应报文，学习ARP表项，表项内容如下：
IP地址：ARP响应报文的源IP地址，MAC地址：ARP响应报文的MAC地址，VLAN tag：管理VLAN tag，出端口：ARP响应报文的入物理端口。
需要说明的是，与学习业务VLAN的ARP表项不同，本申请实施例中，若ARP响应报文的入端口为聚合口，则要将ARP表项的出端口设置为入物理端口(对于业务VLAN报文，则将ARP表项的出端口设置为入聚合口)，该入物理端口即与DC server上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口。
优选地，当TOR设备位于IRF(Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构)系统中时，TOR设备发现自身新配置了或者新学习了一条ARP表项时，将该ARP表项同步到本IRF系统的其它各TOR设备。
步骤102：TOR设备接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN tag和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的DCserver。
优选地，当TOR设备位于IRF系统中时，该方法进一步包括：当TOR设备从自身的一端口接收到自身下挂的DC server发来的ARP响应报文时，发现该报文的VLAN为业务VLAN，且该报文的入端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，表项的出端口为该聚合口。
当TOR设备接收到来自核心网的三层业务报文时，根据该业务报文的VLAN tag和目的地址，查找到对应的ARP表项，发现该ARP表项的出端口为聚合口，则根据预设的负载分担算法，将该报文分配到该聚合口的一成员端口上进行转发。
优选地，TOR设备为TOR交换机。
图2为本申请另一实施例提供的管理DC server的方法流程图，其具体步骤如下：
步骤200：预先分配一个专用于管理DC server的管理VLAN。
该管理VLAN tag通常为VLAN 401。
步骤201：对于任一DC Server，在该DC server的一个物理端口上绑定该管理VLAN。
这里，将所有DC server上绑定了管理VLAN的物理端口统称为第一物理端口。
第一物理端口还可以绑定业务VLAN，以传输业务报文。
步骤202：对于任一下挂了DC server的TOR交换机，预先在该TOR交换机上进行如下配置：管理VLAN的ARP表项的出端口设置为：本TOR交换机上与自身下挂的各DC server的第一物理端口连接的各物理端口。
步骤203：当TOR交换机生成VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的DC server的地址的ARP表项时，根据步骤202中的配置，将该ARP表项的出端口设置为本TOR交换机上与该DC server的第一物理端口连接的物理端口。
步骤204：TOR交换机接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN tag和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给DCserver。
从上述实施例可以看出：
由于分配了一个专用于管理DC server的VLAN：管理VLAN，且TOR设备在学习管理VLAN的ARP表项时，将出端口设置为本TOR设备上与DC server上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，这样：
一)由于一个物理端口可以支持多个VLAN，这样，在DC server的一物理端口上绑定了该管理VLAN后，该物理端口还可以同时绑定业务VLAN，即，该物理端口上可以同时传输管理报文和业务报文，即无需DC server专门留出一个物理端口专用于管理报文的传输，更有效利用了DC server的物理端口资源。
二)使得三层管理报文可以在已有的业务网络中成功传输，即无需建设一个独立于业务网络的专用管理网络，节省了网络建设成本。
以下给出本申请的一个应用示例。
如图3所示，TOR交换机1、TOR交换2构成一个IRF系统，DC server 1、DC server 2下挂在该IRF系统下，其中：
DC server 1的物理端口P11与TOR交换机1的物理端口G1/0/1连接；
DC server 1的物理端口P12与TOR交换机2的物理端口G2/0/1连接；
DC server 2的物理端口P21与TOR交换机1的物理端口G1/0/2连接；
DC server 2的物理端口P22与TOR交换机2的物理端口G2/0/2连接。
且，在IRF系统上，将TOR交换机1的物理端口G1/0/1和TOR交换机2的物理端口G2/0/1通过LACP(Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议)绑定为聚合口G1，将TOR交换机1的物理端口G1/0/2和TOR交换机2的物理端口G2/0/2通过LACP绑定为聚合口G2。
准备工作如下：
1)在DC server 1的物理端口P11上绑定管理VLAN 401；
在DC server 2的物理端口P21上绑定管理VLAN 401；
在TOR交换机1上与物理端口P11连接的物理端口G1/0/1上绑定管理VLAN 401；
在TOR交换机1上与物理端口P21连接的物理端口G1/0/2上绑定管理VLAN 401。
2)在IRF系统的TOR交换机1、TOR交换2上配置：管理VLAN 401的ARP表项的出端口设置为：物理端口G1/0/1、G1/0/2。
TOR交换机学习ARP表项的过程如下：
3)TOR交换机1从物理端口G1/0/1接收到DC server 1发来的ARP响应报文，则学习ARP表项，发现该报文中的VLAN tag为VLAN 401，则根据上述2)中的配置，将该ARP表项的出端口设置为入物理端口G1/0/1(而不是入聚合口G1)。
4)TOR交换机1从物理端口G1/0/2接收到DC server 2发来的ARP响应报文，则学习ARP表项，发现该报文中的VLAN tag为VLAN 401，则根据上述2)中的配置，将该ARP表项的出端口设置为入物理端口G1/0/2(而不是入聚合口G2)。
5)TOR交换机1从物理端口G1/0/1接收到DC server 1发来的ARP响应报文，则学习ARP表项，发现该报文中的VLAN tag为业务VLAN，则将该ARP表项的出端口学习为入物理端口G1/0/1对应的聚合口G1。
6)TOR交换机1从物理端口G1/0/2接收到DC server 2发来的ARP响应报文，则学习ARP表项，发现该报文中的VLAN tag为业务VLAN，则将该ARP表项的出端口学习为入物理端口G1/0/2对应的聚合口G2。
TOR交换机2学习业务VLAN的ARP表项的过程与TOR交换机1类同，都会将出端口学习为聚合口(G1或G2)。
另外，根据IRF系统的固有特性，IRF系统中的各设备，在本示例中为TOR交换机1、2只要学习到新ARP表项，就会立即将该ARP表项同步到对方。
TOR交换机转发三层管理报文的过程如下：
7)TOR交换机1接收到网管发给DC server 1的三层管理报文(报文中的VLAN tag为VLAN 401，报文的目的IP地址为DC server 1的地址)，则在自身查找到对应的ARP表项，根据表项的出端口：物理端口G1/0/1将报文发送出去，则报文会到达DC server 1的物理端口P11，进而进入DC server 1。
8)TOR交换机1接收到网管发给DC server 2的三层管理报文(报文中的VLAN tag为VLAN 401，报文的目的IP地址为DC server 2的地址)，则在自身查找到对应的ARP表项，根据表项的出端口：物理端口G1/0/2将报文发送出去，则报文会到达DC server 2的物理端口P21，进而进入DC server 2。
若TOR交换机2接收到网管发给DC server 1或者DC server 2的三层管理报文，则由于之前TOR交换机1将学习到的管理VLAN 401的ARP表项同步到了TOR交换机2上，因此，TOR交换机2会查找到对应的ARP表项，且会发现表项的出端口(G1/0/1或者G1/0/2)在TOR交换机1上，则将该报文和出端口信息一并发送给TOR交换机1，TOR交换机1收到后，直接根据出端口信息将报文转发出去。
TOR交换机转发三层业务报文的过程如下：
9)TOR交换机1接收到来自核心网的三层业务报文，根据该业务报文中的VLAN tag及目的地址，在自身查找到对应的ARP表项，发现该表项的出端口为聚合口，则根据预设负载分担算法将该报文分配到该聚合口的一物理成员端口上转发出去。
例如：若ARP表项的出端口为聚合口G1，则根据预设hash算法进行计算，将计算结果映射到G1的其中一个物理成员端口：G1/0/1或G2/0/1上，然后将报文从映射到的物理成员端口转发出去。其中，若hash计算结果映射到了G2/0/1上，则TOR交换机1会将业务报文转发给TOR交换机2，TOR交换机2会将该业务报文通过端口G2/0/1转发出去。
TOR交换机2转发三层业务报文的处理过程与TOR交换机1类同。
从上述示例可以看出：三层管理报文可以通过IRF系统中的固定物理端口转发，而三层业务报文则仍可以在IRF系统的各物理端口上进行负载分担。
图4为本申请实施例提供的管理DC server的装置的组成示意图，该装置位于TOR设备上，该装置主要包括：ARP表项学习模块和三层转发模块，其中：
ARP表项学习模块：当生成VLAN为管理VLAN、目的地址为本TOR设备下挂的DCserver的地址的ARP表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该DC server上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该DC server的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理DC server的VLAN。
三层转发模块：接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLANtag和目的地址，在ARP表项学习模块学习到的ARP表项中查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的DC server。
优选地，ARP表项学习模块具体用于，
接收用户配置的VLAN为管理VLAN、目的地址为本TOR设备下挂的DC server的地址的ARP表项，该表项的出端口为本TOR设备上与该DCserver上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口；或者，
从本TOR设备的一物理端口接收到本TOR设备下挂的DC server发来的ARP响应报文，发现该报文的VLAN为管理VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，将该表项的出端口设置为所述入物理端口。
优选地，当TOR设备位于IRF系统中时，ARP表项学习模块进一步用于，当从本TOR设备的一物理端口接收到本TOR设备下挂的DC server发来的ARP响应报文时，发现该报文的VLAN为业务VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，表项的出端口为所述聚合口。
优选地，当TOR设备位于IRF系统中时，三层转发模块进一步用于，接收来自核心网的三层业务报文，根据该业务报文的VLAN tag和目的地址，查找到对应的ARP表项，发现该ARP表项的出端口为聚合口，则根据预设的负载分担算法，将该业务报文分配到该聚合口的一成员端口上进行转发。
优选地，当TOR设备位于IRF系统中时，ARP表项学习模块进一步用于，发现自身新配置了或者新学习了一条ARP表项时，将该ARP表项同步到本IRF系统的其它各TOR设备。
优选地，TOR设备为TOR交换机。
本申请实施例提供的TOR设备可以是软硬件结合的可编程设备，从硬件层面而言，TOR设备的硬件架构示意图具体可以参见图5。图5为本申请实施例提供的包含管理DCserver的装置的TOR设备的硬件结构示意图。该TOR设备中包括：机器可读存储介质、CPU和其它硬件，其中：
机器可读存储介质：存储指令代码；所述指令代码被CPU执行时完成的操作主要为上述管理DC server的装置完成的功能。
CPU：与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，完成上述管理DC server的装置完成的功能。
当上述管理DC server的装置作为一个逻辑意义上的装置时，其是通过CPU运行机器可读存储介质中对应的计算机程序指令形成的。当对应的计算机程序指令被执行时，形成的管理DC server的装置用于按照上述实施例中的管理DC server的方法执行相应操作。
机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom AccessMemory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
本申请所描述的任一机器可读存储介质都可以被认为是非暂时性的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种管理数据中心服务器的方法，其特征在于，该方法包括：
当架顶式TOR设备生成VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的数据中心服务器的地址的地址解析协议ARP表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该数据中心服务器的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理数据中心服务器的VLAN；
TOR设备接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的数据中心服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TOR设备生成VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的数据中心服务器的地址的ARP表项，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口包括：
TOR设备接收用户配置的VLAN为管理VLAN、目的地址为自身下挂的数据中心服务器的地址的ARP表项，该表项的出端口为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口；或者，
TOR设备从自身的一物理端口接收到自身下挂的数据中心服务器发来的ARP响应报文，发现该报文的VLAN为管理VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，将该表项的出端口设置为所述入物理端口。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TOR设备位于智能弹性架构IRF系统中，所述方法进一步包括：
当TOR设备从自身的一物理端口接收到自身下挂的数据中心服务器发来的ARP响应报文时，发现该报文的VLAN为业务VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，表项的出端口为所述聚合口；
TOR设备接收来自核心网的三层业务报文，根据该业务报文的VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，发现该ARP表项的出端口为聚合口，则根据预设的负载分担算法，将该业务报文分配到该聚合口的一成员端口上进行转发。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，当所述TOR设备位于IRF系统中时，所述方法进一步包括：
TOR设备发现自身新配置了或者新学习了一条ARP表项时，将该ARP表项同步到本IRF系统的其它各TOR设备。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述TOR设备为TOR交换机。
6.一种管理数据中心服务器的装置，位于TOR设备上，其特征在于，该装置包括：
ARP表项学习模块：当生成VLAN为管理VLAN、目的地址为本TOR设备下挂的数据中心服务器的地址的地址解析协议ARP表项时，将该ARP表项的出端口设置为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口，其中，该数据中心服务器的一个物理端口上绑定了该管理VLAN，且，该管理VLAN为专用于管理数据中心服务器的VLAN；
三层转发模块：接收来自网管的三层管理报文，根据该报文的管理VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，根据该ARP表项中的出端口将该报文转发给对应的数据中心服务器。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述ARP表项学习模块具体用于，
接收用户配置的VLAN为管理VLAN、目的地址为本TOR设备下挂的数据中心服务器的地址的ARP表项，该表项的出端口为本TOR设备上与该数据中心服务器上绑定了管理VLAN的物理端口连接的物理端口；或者，
从本TOR设备的一物理端口接收到本TOR设备下挂的数据中心服务器发来的ARP响应报文，发现该报文的VLAN为管理VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，将该表项的出端口设置为所述入物理端口。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述TOR设备位于智能弹性架构IRF系统中时，
所述ARP表项学习模块进一步用于，当从本TOR设备的一物理端口接收到本TOR设备下挂的数据中心服务器发来的ARP响应报文时，发现该报文的VLAN为业务VLAN，且该报文的入物理端口为一聚合口的成员端口，则根据该报文学习ARP表项，表项的出端口为所述聚合口；
所述三层转发模块进一步用于，接收来自核心网的三层业务报文，根据该业务报文的VLAN标签和目的地址，查找到对应的ARP表项，发现该ARP表项的出端口为聚合口，则根据预设的负载分担算法，将该业务报文分配到该聚合口的一成员端口上进行转发。
9.根据权利要求6至8任一所述的装置，其特征在于，当所述TOR设备位于IRF系统中时，所述ARP表项学习模块进一步用于，
发现自身新配置了或者新学习了一条ARP表项时，将该ARP表项同步到本IRF系统的其它各TOR设备。
10.根据权利要求6至8任一所述的装置，其特征在于，所述TOR设备为TOR交换机。
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