CN107204866A - 基于vxlan技术解决多租户服务链传输的实现方法 - Google Patents

基于vxlan技术解决多租户服务链传输的实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表；通过NFV和基于VXLAN扩展机制提出的引流技术实现了对服务链功能的虚拟化，改变了传统硬件形态服务链的束缚和限制，服务链可以通过软件的形式进行定义，同时可以针对不同的业务分别定义不同的服务链，增加了业务处理的灵活性，增强了用户的体验。

Description

基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法
技术领域
本发明涉及互联网应用技术领域，尤其涉及基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法。
背景技术
在传统模式下，数据报文在网络中传输时，需要经过各种各样的物理网络设备(如FW(Firewall，防火墙)、IPS(Intrusion PreventionSystem，入侵防护)/IDS(Intrusion Detection System，入侵检测系统)、LB(Load Balance，负载均衡))和业务节点(如业务Cache、服务节点)，这些网络设备和业务节点通过物理的网络连线和交换路由配置来保证业务依次串行经过预先规划的网络设备和业务节点，从而为客户提供安全、快速、稳定、可靠的服务。
当网络流量按照业务逻辑所要求的既定的顺序，经过这些物理网络设备和业务节点时，经过的这些节点就是一个服务链。用户的访问流程也就是一个执行服务链的流程，服务链可以理解为一种业务形式。
传统模式下，服务链存在下列问题：
1、存在单点故障，没可靠性保障。当服务链中任意一个网络设备或者服务节点发生故障时，将导致整个服务流程都被阻拦，无法自动进行bypass(旁路)处理。
2、流程长且配置复杂，当有有新业务接入时或者业务需要进行扩容时，需要为部署新业务采购设备，对设备进行安装和部署服务，然后将设备通过物理连线接入服务链，并对接入上下游设备以及关联设备进行正确的配置才能保证流量会按照要求经过新部署的设备。
3、在同一个服务链上对不同的业务进行差异化处理难度较大。比如有一个服务链的顺序是A→B→C→D→E，对于一部分用户访问期望的访问路径是A→C→D→E而另外一部分A→B→C→E，这个在传统的服务链上由于设备已经被物理连线所固定，即使用户的访问无需经过中间某个设备处理，但是流量仍需要中间设备进行转发。
在NFV(Network Functions Virtual ization，网络功能虚拟化)以及云计算的发展趋势下，传统产品及解决方案逐渐无法适应云平台虚拟化模式下的应用形态，尤其是软硬件一体机、专用硬件的产品销售及解决方案模式，将无法应用于云计算平台。在云计算平台中，单纯的网络业务功能虚拟化，也无法实现业务的流量编排，达到传统模式下服务串行化功能。
发明内容
鉴于目前互联网应用技术领域存在的上述不足，本发明提供的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，能够通过对业务功能进行虚拟化，然后对业务功能根据不同的用户信息及请求信息进行不同的编排，保证不同租户的不同用户的请求流量能够在其对应的服务链上透明传输。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括以下步骤：
提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；
关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；
根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch(硬件Switch或者软件Switch)上配置用于引导业务报文的相关流表。
依照本发明的一个方面，所述配置在每一跳VM对应的Switch的上的流表负责：对进入该Switch的VXLAN报文进行解封装VXLAN报文头并提取记录在VXLAN保留字段的服务链ID和对应的服务顺序号信息，然后根据服务链ID和服务顺序号来决定将报文上送到所属该服务链对应的哪个VM。
依照本发明的一个方面，所述配置在每一跳VM对应的Switch的上的流表负责：在报文从VM出来进入对应的Switch时，在VXLAN保留字段中记录对应的服务链ID，同时在VXLAN保留字段中记录下一跳的信息，并完成对报文的VXLAN封装，然后将报文送往下一个VM对应的Switch。
依照本发明的一个方面，所述配置在最后一跳的VM对应的Switch根据业务的实际情况负责将从该VM端口出的业务报文送往其应去的地方。
依照本发明的一个方面，所述服务链可以通过软件的形式进行定义。
依照本发明的一个方面，所述服务链全部为VM或者为VM和物理主机混合。
本发明实施的优点：本发明所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表；通过NFV和基于VXLAN扩展机制提出的引流技术实现了对服务链功能的虚拟化，改变了传统硬件形态服务链的束缚和限制，服务链可以通过软件的形式进行定义，同时可以针对不同的业务分别定义不同的服务链，增加了业务处理的灵活性，增强了用户的体验，重复利用云平台的优点，能够对服务链中的VM进行监控和故障快速恢复，保证了服务链的高可靠和高可用。同时能够利用云平台的特点对服务链进行弹性伸缩以及物理主机故障时虚拟机的快速重建以及服务链的重构。通过对业务功能进行虚拟化，然后对业务功能根据不同的用户信息及请求信息进行不同的编排，保证不同租户的不同用户的请求流量能够在其对应的服务链上透明传输，从而实现不同的用户享受不同级别的服务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法示意图；
图2为本发明所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法的逻辑处理流程图。
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，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括以下步骤：
步骤S1：提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；
所述步骤S1的提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链的具体实施方式可为：当一个业务请求到来时，会首先进入报文预处理模块。报文预处理模块位于所有服务链处理之前，它通过提取报文的五元组信息(源IP，源码MAC，目的IP，目的MAC，协议Protocol)以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链。
步骤S2：关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；
在关联到业务对应的具体服务链后，服务链预处理模块通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段。
云平台虚拟化模式下，服务链问题的本质就是让服务如何串行经过每个VM的问题。一个服务链即对应着一个串行的VM序列，每个VM分别对应着服务链中的每一跳，报文经过服务的处理流程也就是依次访问每一跳VM的过程。
步骤S3：根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表。
所述步骤S3根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表的具体负责事项如下：
对进入该Switch的VXLAN报文进行解封装VXLAN报文头并提取记录在VXLAN保留字段的服务链ID和对应的服务顺序号信息，然后根据服务链ID和服务顺序号来决定将报文上送到所属该服务链对应的哪个VM(引入服务顺序号主要为了解决一个服务链的多个VM属于同一个Switch而无法区分要上送到哪一个的问题)。
在报文从VM出来进入对应的Switch时，在VXLAN保留字段中记录对应的服务链ID，同时在VXLAN保留字段中记录下一跳的信息，并完成对报文的VXLAN封装，然后将报文送往下一个VM对应的Switch。
配置在最后一跳的VM对应的Switch根据业务的实际情况负责将从该VM出端口的业务报文送往报文预处理模块、外部路由、其他交换机等，从而决定是否将业务的响应报文按原链逆向返回还是关联新的服务链还是走其他外部网络或者VXLAN网关处理。
在实际应用中，如图2所示，VM1、VM2、VM3、VM4可以根据用户的需求进行组合成不同的服务链，如服务链VM1->VM3->VM2->VM4，VM2->VM3->VM1，VM1->VM4。外部业务请求先被报文预处理模块处理，报文预处理模块查找并缓存对应的服务链ID同时根据服务链ID和全局拓扑为每个VM对应的Switch生成对应的流表并通过流表下发模块进行下发处理。这样当业务报文进入经过报文预处理模块后就会根据事先下发的流表进行转发处理，从而达到让业务报文经过我们定义的业务VM进行处理的目的。。
基于云平台虚拟化环境下利用VXLAN扩展字段来记录服务链信息和服务顺序号信息以软件编程的方式灵活定义了一种服务链的实现。
在实际应用中，所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法适合服务链全部为VM的场景；
在实际应用中，所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法适合服务链为VM和物理主机混合的场景。
本发明实施的优点：本发明所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表；通过NFV和基于VXLAN扩展机制提出的引流技术实现了对服务链功能的虚拟化，改变了传统硬件形态服务链的束缚和限制，服务链可以通过软件的形式进行定义，同时可以针对不同的业务分别定义不同的服务链，增加了业务处理的灵活性，增强了用户的体验，重复利用云平台的优点，能够对服务链中的VM进行监控和故障快速恢复，保证了服务链的高可靠和高可用。同时能够利用云平台的特点对服务链进行弹性伸缩以及物理主机故障时虚拟机的快速重建以及服务链的重构。通过对业务功能进行虚拟化，然后对业务功能根据不同的用户信息及请求信息进行不同的编排，保证不同租户的不同用户的请求流量能够在其对应的服务链上透明传输，从而实现不同的用户享受不同级别的服务。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法包括以下步骤：
提取业务报文的五元组信息以及业务的相关信息来关联业务对应的服务链；
关联到业务对应的具体服务链后通过扩展VXLAN保留字段的方式将服务链ID打入VXLAN保留字段；
根据扩展的VXLAN在服务链每一跳VM对应的Switch上配置用于引导业务报文的相关流表。
2.根据权利要求1所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述配置在每一跳VM对应的Switch的上的流表负责：对进入该Switch的VXLAN报文进行解封装VXLAN报文头并提取记录在VXLAN保留字段的服务链ID和对应的服务顺序号信息，然后根据服务链ID和服务顺序号来决定将报文上送到所属该服务链对应的哪个VM。
3.根据权利要求2所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述配置在每一跳VM对应的Switch的上的流表负责：在报文从VM出来进入对应的Switch时，在VXLAN保留字段中记录对应的服务链ID，同时在VXLAN保留字段中记录下一跳的信息，并完成对报文的VXLAN封装，然后将报文送往下一个VM对应的Switch。
4.根据权利要求3所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述配置在最后一跳的VM对应的Switch根据业务的实际情况负责将从该VM端口出的业务报文送往其应去的地方。
5.根据权利要求1至4之一所述的基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述服务链可以通过软件的形式进行定义。
6.根据权利要求5所述基于VXLAN技术解决多租户服务链传输的实现方法，其特征在于，所述服务链全部为VM或者为VM和物理主机混合。
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