CN106911572A - 一种基于sdn架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置，该方法包括：接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息，将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。由此可见，本方法中不依赖与防火墙对虚拟机的报文的处理，而是通过自身所在的服务器进行处理，通过这种分布式的处理方法，能够降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。此外，基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置的有益效果同上。

Description

一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置。
背景技术
随着计算机技术以及集成电路技术的飞速发展，云计算，凭借其在系统利用率高、人力/管理成本低、灵活性/可扩展性强等方面表现出的优势，已经成为目前企业IT建设的新形态；SDN(Software Defined Network)作为一种新型网络创新架构，以全新的设计理念解决网络虚拟化问题并得到了良好而迅猛的发展，已经完全具备了可以在产品环境中应用的技术成熟度；而在云计算中，大量的采用和部署虚拟机VM(Virtual Machine)是一个基本的技术模式。服务器的虚拟化技术的广泛部署，极大地增加了数据中心的计算密度；同时，为了实现业务的灵活变更，虚拟机关键业务需要连续防护。
现有技术中，当多台服务器上的多台虚拟机产生报文(报文在传输过程中就形成网络中的流量)时，通常是将所有的流量都导入到一台防火墙作集中处理，通过设置的ACL实现各虚拟机的报文处理，例如，虚拟机A产生的报文为服务器A访问人力资源网络，虚拟机B产生的报文为服务器B访问人力资源网络，而ACL中包含的一条规则为：允许服务器A访问人力资源网络，拒绝服务器B访问。那么经过防火墙的ACL规则后的处理结果就是允许服务器A访问人力资源网络，拒绝服务器B访问。
由此可见，各服务器所在的网络的性能就受限于这台防火墙的性能。因此，对于防火墙的性能就有非常高的要求，这样的集中式流量处理很容易达到性能瓶颈，严重时甚至导致系统瘫痪。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置，用于将虚拟机的报文通过自身对应的服务器来进行处理，降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法，应用于包含虚拟机的服务器中，包括：
接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息；
将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表；
接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
优选地，还包括：
当检测到所述虚拟机迁移时，回收所述OpenFlow流表，并在所述虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将所述OpenFlow流表推送至所述目标迁移服务器对应的目标Open vswitch上。
优选地，所述将所述配置信息转换为Open vswitch识别的OpenFlow流表具体包括：
将所述配置规则信息翻译为所述OpenFlow流表；
通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
优选地，所述通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch具体为：通过SDN架构的标准南向接口将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
优选地，在所述接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息之后还包括：
判断所述配置规则信息是否合法；
如果是，则进入所述将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表的步骤，否则，结束。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置，应用于包含虚拟机的服务器中，包括：
控制平面，用于接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息；
SDN控制器，用于将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表；以及接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
优选地，还包括：
迁移处理模块，用于当检测到所述虚拟机迁移时，回收所述OpenFlow流表，并在所述虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将所述OpenFlow流表推送至所述目标迁移服务器对应的目标Open vswitch上。
优选地，所述SDN控制器具体包括：
翻译模块，用于将所述配置规则信息翻译为所述OpenFlow流表；
流表下发模块，用于通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch；
流表处理模块，用于接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
优选地，所述流表下发模块通过SDN架构的标准南向接口将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
优选地，所述控制平面还用于判断所述配置规则信息是否合法；
如果是，则用于将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表。
本发明所提供的基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置，该方法包括：接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息，将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。由此可见，本方法中不依赖与防火墙对虚拟机的报文的处理，而是通过自身所在的服务器进行处理，通过这种分布式的处理方法，能够降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。此外，基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置的有益效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置，用于将虚拟机的报文通过自身对应的服务器来进行处理，降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法的流程图。如图1所示，应用于包含虚拟机的服务器中，包括：
S10：接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息。
S11：将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表。
S12：接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。
在具体实施中，配置规则信息中包含了ACL(访问控制列表)，只不过这个信息是面向用户的，用户能够知道其含义，而无法被Open vSwitch识别。因此在步骤S10接收了用户发侧发送的配置规则信息后，需要将这些规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，这里的OpenFlow流表其实就是ACL，可以理解的是，对于步骤S11来说，需要预先知道翻译的规则。
步骤S11具体包括：
将配置规则信息翻译为OpenFlow流表；
通过SDN架构将OpenFlow流表推送至Open vswitch。当接收到虚拟机的报文后，就会根据OpenFlow流表执行报文对应的动作。
作为优选的实施方式通过SDN架构的标准南向接口将OpenFlow流表推送至Openvswitch。
以下通过一个具体事例来说明。
例如用户侧发送的配置规则信息为：禁止IP为192.168.10.10的用户访问IP为192.168.10.2的局域网FTP服务器，则经过转换后得到的OpenFlow流表就为：匹配源IP(192.168.10.10)、匹配目的IP(192.168.10.2)，执行动作为：drop，这样就完成了逻辑规则到标准流表的转化。当接收到虚拟机的报文时，根据当前的OpenFlow流表对报文进行处理：当匹配到源IP为192.168.10.10目的IP为192.168.10.2的报文时执行drop动作，而接收到其他内容的报文就不会进行类似处理。
在具体实施中，每个服务器对各自的虚拟机进行上述步骤，则虚拟机产生的报文就不会集中到防火墙处理，即A服务器上的虚拟机产生的流量在A服务器的Open vSwitch中完成ACL的处理，B服务器上的虚拟机产生的流量在B服务器的Open vSwitch中完成ACL的处理，不需要再导入到统一的防火墙处理，从而将整体的流量进行了分布式的处理，突破了单台防火墙对网络流量处理性能的影响。
本实施例提供的基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法，包括接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息，将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。由此可见，本方法中不依赖与防火墙对虚拟机的报文的处理，而是通过自身所在的服务器进行处理，通过这种分布式的处理方法，能够降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。
图2为本发明实施例提供的另一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法的流程图。如图2所示，在步骤S10-S12的基础上，还包括步骤S13。
S13：当检测到虚拟机迁移时，回收OpenFlow流表，并在虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将OpenFlow流表推送至目标迁移服务器对应的目标Open vswitch上。
对于步骤S10-S12的实施方式请参见上文描述，本实施例不再赘述。在具体实施中，为了某种需要，需要虚拟机经常要发生迁移，即由当前的服务器迁移到另外一个服务器。虚拟机迁移已经成为了一个常态性业务，如何保证迁移后ACL的一致性与业务防护的连续性就是一个重要问题。在虚拟机的迁移过程中，旧的服务器上由于没有了这个虚拟机，因此，对于这个虚拟机的ACL也就不再需求，而新的服务器，即目标迁移服务器上缺少这个虚拟机对应的ACL，因此本实施例主要解决在虚拟机如何迁移的问题。
本实施例中，实时检测虚拟机是否有迁移，具体是通过虚拟机下线时SDN架构检测到的虚拟机下线事件来确定，当检测到虚拟机迁移时，首先要回收旧的OpenFlow流表。同时，在虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将OpenFlow流表推送至目标迁移服务器对应的目标Open vswitch上。首先，将旧的OpenFlow流表回收能够减少旧的服务器的存储空间，第二，将虚拟机原有的OpenFlow流表推送至目标迁移服务器，使得虚拟机迁移后能够保证ACL的一致性与业务防护的连续性。
在上述实施例的基础上，步骤S10之后还包括：
S14：判断配置规则信息是否合法，如果是，则进入步骤S11，否则，结束。
为了防止用户侧误发送配置规则信息，本实施例中增加了步骤S14，在接收到用户侧的配置规则信息后，先判断该信息是否合法，如果不合法，则直接结束。
在上述实施例的基础上，本发明还提供基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置的实施例。由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图3为本发明实施例提供的一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置的结构图。如图3所示，该装置应用于包含虚拟机的服务器中，包括：
控制平面10，用于接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息。
SDN控制器11，用于将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，以及接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。
作为优选的实施方式，还包括：
迁移处理模块，用于当检测到虚拟机迁移时，回收OpenFlow流表，并在虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将OpenFlow流表推送至目标迁移服务器对应的目标Openvswitch上。
作为优选的实施方式，SDN控制器具体包括：
翻译模块，用于将配置规则信息翻译为OpenFlow流表；
流表下发模块，用于通过SDN架构将OpenFlow流表推送至Open vswitch；
流表处理模块，用于接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。
作为优选的实施方式，流表下发模块通过SDN架构的标准南向接口将OpenFlow流表推送至Open vswitch。
作为优选的实施方式，控制平面还用于判断配置规则信息是否合法；
如果是，则用于将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表。
本实施例提供的基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置，包括接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息，将配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表，接收虚拟机的报文，并依据OpenFlow流表执行报文对应的动作。由此可见，本装置中不依赖与防火墙对虚拟机的报文的处理，而是通过自身所在的服务器进行处理，通过这种分布式的处理方法，能够降低防火墙集中处理报文的工作量，从而缓解防火墙的压力，提高系统运行的稳定性。
以上对本发明所提供的基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法及装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理方法，应用于包含虚拟机的服务器中，其特征在于，包括：
接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息；
将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表；
接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当检测到所述虚拟机迁移时，回收所述OpenFlow流表，并在所述虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将所述OpenFlow流表推送至所述目标迁移服务器对应的目标Openvswitch上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述配置信息转换为Open vswitch识别的OpenFlow流表具体包括：
将所述配置规则信息翻译为所述OpenFlow流表；
通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch具体为：通过SDN架构的标准南向接口将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息之后还包括：
判断所述配置规则信息是否合法；
如果是，则进入所述将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表的步骤，否则，结束。
6.一种基于SDN架构实现的虚拟机的报文处理装置，应用于包含虚拟机的服务器中，其特征在于，包括：
控制平面，用于接收用户侧发送的关于ACL的配置规则信息；
SDN控制器，用于将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表；以及接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
迁移处理模块，用于当检测到所述虚拟机迁移时，回收所述OpenFlow流表，并在所述虚拟机在目标迁移服务器上上线的情况下，将所述OpenFlow流表推送至所述目标迁移服务器对应的目标Open vswitch上。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述SDN控制器具体包括：
翻译模块，用于将所述配置规则信息翻译为所述OpenFlow流表；
流表下发模块，用于通过SDN架构将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch；
流表处理模块，用于接收虚拟机的报文，并依据所述OpenFlow流表执行所述报文对应的动作。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述流表下发模块通过SDN架构的标准南向接口将所述OpenFlow流表推送至所述Open vswitch。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制平面还用于判断所述配置规则信息是否合法；
如果是，则用于将所述配置规则信息转换为Open vSwitch识别的OpenFlow流表。
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