CN108259629A - 虚拟互联网协议地址的切换方法及装置 - Google Patents

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CN108259629A CN201611238096.0A CN201611238096A CN108259629A CN 108259629 A CN108259629 A CN 108259629A CN 201611238096 A CN201611238096 A CN 201611238096A CN 108259629 A CN108259629 A CN 108259629A
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Abstract

本申请公开了虚拟互联网协议地址的切换方法，所述方法应用在虚拟IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述方法包括：将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。应用本申请实施例，无需用户控制VM的主备关系，能够实现云网络上的IP地址漂移。

Description

虚拟互联网协议地址的切换方法及装置
技术领域
本申请涉及网络通信技术领域，尤其涉及虚拟互联网协议地址的切换方法及装置。
背景技术
现有技术的物理网络中，IP(Internet Protocol，互联网协议)地址漂移是指在双机备份环境中，利用共享的虚拟IP地址，在进行服务器切换时，使得对端感知不到本地服务器的IP地址发生改变的技术。在IP地址漂移中，物理服务器可以通过ARP(AddressResolution Protocol，地址解析协议)来声明自己的IP地址，并使用该IP地址提供服务，受限于物理服务器的端口数量，通常IP地址漂移的范围不超过一百台物理服务器。
在云网络中，物理机所使用的VIP(Virtual IP，虚拟IP)地址是由虚拟化平台进行分配和管理的，虚拟化平台不具备使得IP地址在VM(Virtual Machine，虚拟机)之间漂移的能力，那么如果希望在云网络中使用需要主机具备IP漂移的能力才能正常工作的应用场景或软件，例如keepalived、heartbeat等软件，就必须对这些软件的代码进行修改。
发明内容
本申请提供虚拟互联网协议地址的切换方法及装置，以解决现有云网络中无法实现IP漂移，以及无法使用一些高可用性软件等问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种虚拟互联网协议地址的切换方法，所述方法应用在虚拟互联网协议地址IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述方法包括：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种虚拟互联网协议地址的切换方法，所述方法应用在虚拟IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述方法包括：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种虚拟互联网协议地址的切换装置，所述方法应用在虚拟IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述装置包括：
第一发送单元，用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
第二发送单元，用于将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第四方面，提供另一种虚拟互联网协议地址的切换装置，所述装置应用在虚拟IP架构中，所述虚拟IP架构包括：控制中心、与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM，所述装置包括：
第五接收单元，用于接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
第二确定单元，用于基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
第七发送单元，用于将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第五方面，提供一种虚拟互联网协议地址系统，包括：
控制中心，与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机；
其中，所述虚拟交换机用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM；
所述控制中心用于接收来自虚拟交换机的所述ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的所述通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM。
根据本申请实施例的第六方面，提供一种虚拟互联网协议地址的切换装置，所述设备为服务器，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第七方面，提供一种虚拟互联网协议地址的切换装置，所述设备为服务器，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第八方面，提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，所述指令包括：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
根据本申请实施例的第九方面，提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，其特征在于，所述指令包括：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
由以上技术方案可见，本申请的实施例中的虚拟交换机将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一ARP映射消息发送给控制中心，以使控制中心将该VM地址对应的VM确定为使用该虚拟IP地址的主(Master)VM，将其他VM确定为备(Slaver)VM，并将主VM的标识携带在通知消息中通过虚拟交换机返回给虚拟IP系统中的各VM，从而便于将与虚拟IP地址相关联的数据都转发至该主VM，从而用于无需对VM的主备关系做任何控制和修改，就能够处理ARP请求，并实现云网络中的虚拟IP地址漂移，从而能够使用基于VRRR(VirtualRouter Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议)的高可用性软件，例如keepalived、heartbeat等。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请虚拟互联网协议地址的切换方法的场景示意图；
图2为本申请虚拟互联网协议地址的切换方法的一个实施例流程图；
图3为本申请虚拟互联网协议地址的切换方法的另一个实施例流程图；
图4为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置所在设备的一种硬件结构图；
图5为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置所在设备的另一种硬件结构图；
图6为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的一个实施例框图；
图7为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的另一个实施例框图。
具体实施方式
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
现有技术中，可以通过使用SLB(Software Load Balancer，软件负载均衡)的方案来实现虚拟网络中的IP(Internet Protocol，互联网协议)地址对外保持不变。在该方案中，假设存在具有IP 1地址的VM 1和具有IP 2地址的VM 2。当前VM 1为主VM，SLB使用的是VIP与IP 1的映射关系，SLB当前对外显示使用VIP作为服务IP地址，但是，当检测到VM 1出现异常时，需要通过调用SLB的API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)来更改VIP与IP地址的映射关系，也就是说将映射关系修改为VIP与IP 2的关系，以使后端的VM 2切换为主VM，对外显示的IP地址仍然是VIP地址不变。在该方案中，SLB并未实现真正的IP地址漂移，而且在主VM发生异常时，SLB需要修改VIP与VM的IP地址的映射关系才能够保证对外显示的IP地址不变；此外由于SLB基于四层的TCP(Transmission ControlProtocol，传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)来设计，因而不适用于二层或三层的网络架构，这些都限制了SLB的使用。
因而，本申请实施例提出一种新的虚拟互联网协议地址的切换方法，通过基于云网络的消息传输通道将控制中心与若干设置有VM和虚拟交换机的物理机相连接，从而构建基于云网络的虚拟IP系统。该虚拟IP系统中，虚拟交换机将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一ARP映射消息发送给控制中心，以使控制中心将该VM地址对应的VM确定为使用该虚拟IP地址的主VM，将其他VM确定为备VM，并将主VM的标识携带在通知消息中通过虚拟交换机返回给虚拟IP系统中的各VM，从而便于将与虚拟IP地址相关联的数据都转发至该主VM，从而用于无需对VM的主备关系做任何控制和修改，就能够处理ARP请求，并实现云网络中的虚拟IP地址漂移，以解决现有技术中存在的未在云网络中实现真正的IP地址漂移，只适用于四层以上的网络协议等问题。本申请的实施例可以应用在服务器中，服务器可以是一个物理或逻辑服务器，也可以是由两个或两个以上分担不同职责的物理或逻辑服务器、相互协同来实现本申请实施例中服务器的各项功能。本申请实施例对服务器的种类，以及服务器之间通信网络的类型、协议等均不做限定。
参见图1，为本申请实施例的虚拟互联网协议地址的切换方法的场景示意图：在图1中，该架构可以称之为VIP(Virtual Internet Protocol，虚拟互联网协议)系统，该系统主要包括：控制中心，与控制中心连接的基于云网络的消息传输通道，消息传输通道上连接有若干台物理机(host)；各物理机上设置有VS(Virtual Switch，虚拟交换机)，及与虚拟交换机连接的VM(Virtual Machine，虚拟机)。在该架构中，各VM使用的IP地址为同一VIP地址，同一时刻VIP地址只能由一台VM使用，不能由两台或多台VM同时使用。控制中心可以为服务器，消息传输通道上所连接的物理机的数量可以为例如，数十万台。
应用在虚拟交换机上的虚拟互联网协议地址的切换方法的流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤201、将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一ARP映射消息发送给控制中心，以使控制中心将VM地址对应的VM确定为使用虚拟IP地址的主VM。
在虚拟IP系统的各个VM中，某个VM使用VIP地址时，会向相连接的虚拟交换机发送ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)请求，虚拟交换机接收到该ARP请求，向控制中心发送用于将VIP地址对应到该VM的ARP映射消息，该ARP映射消息中携带有该VM所在的物理机的标识，例如IP地址，还携带有该VM的IP地址，还携带有该VM所使用的VIP地址，以使控制中心接收到该映射消息后，将当前使用VIP地址的该VM确定为用于处理ARP请求的主VM。然后，控制中心记录当前使用VIP地址的该VM的标识，例如该VM的IP地址以及该VM所在物理机的IP地址。
步骤202、将控制中心确定主VM的通知消息发送给虚拟IP系统中的VM，以便将与虚拟IP地址相关联的数据转发至主VM。
在一个公开的实现方式中，虚拟交换机可以将来自控制中心的用于表示当前使用VIP地址的主VM的标识的通知消息发送给各VM，从而，各VM接收到该通知消息之后判断通知消息中的VM标识是否与自身标识一致，如果一致，则说明自身就是主VM，可以使用VIP地址进行通信，并且对接收到的与虚拟IP地址相关联的数据例如ARP请求进行处理；如果通知消息中的VM标识与自身标识不一致，说明自身不是主VM，为备VM，从而可以释放自身所占用的网络资源，并且不使用VIP地址进行通信，以便网络资源能够集中为主VM所用，提高主VM的运行效率。
在另一种实现方式中，控制中心在记录了当前使用VIP地址的VM的标识之后，也可以不下发通知消息。而是由各VM在需要的时候，或每隔设定的时间自主向控制中心发送消息获取请求，请求获知当前使用VIP地址的VM的标识，拉取主VM的信息。在该实现方式中，虚拟交换机将VM发送的获取主VM标识的请求消息发送给控制中心；然后接收控制中心返回的携带有主VM标识的响应消息；然后虚拟交换机将响应消息回复给VM，以使VM基于主VM标识确定自身是否是主VM。从而，可以节省网络资源的消耗，避免在VM出现问题而收不到通知消息时控制中心会持续下发通知消息所造成的网络资源的浪费。
本申请实施例中，只有被控制中心确定为主VM的VM负责使用VIP地址与外部设备进行通信，即接收与VIP地址相关联的数据，并且用于负责对ARP请求进行响应，所有与VIP地址相关联的数据会被转发给主VM进行处理。
在VM确定自身不是主VM之后，可以获取用于表示成为主VM的优先级与VM标识的对应关系，以确定自身的优先级。优先级最高的备VM会监测主VM的健康状况，一旦监控到主VM出现异常，将地址切换到该VIP地址，以保证通信正常。优先级不是最高的备VM会处于大致的闲置状态，并释放自身占用的网络资源，以供主VM使用，保证主VM的运行效率。
本申请实施例中，各个VM都具有优先级，该优先级表示各VM在作为备VM时成为主VM的优先顺序，该优先级可以基于VM的配置、或VM所在物理机的配置等因素来确定。该对应关系可以存储在控制中心，或各物理机上。该获取优先级的过程可以包括：虚拟交换机将备VM发送的获取对应关系的请求消息发送给控制中心；接收控制中心返回的用于表示成为主VM的优先级与VM标识的对应关系；将对应关系发送给备VM，从而备VM基于对应关系能够确定自身成为主VM的优先级。
然后，确定自身的优先级为最高优先级的备VM，每隔设定的时间段检测主VM的健康状况，也就是说检测该主VM是否出现异常。并在检测到主VM出现异常时，例如主VM宕机、主VM所在的物理机宕机、网络不通等情况，进行IP地址的切换，以保证通信正常。
在虚拟IP系统中，在主VM发生异常，优先级最高的备VM执行VIP地址切换之后，会向虚拟交换机发送第二ARP请求，但是可能会发生丢包，那么虚拟交换机接收不到该第二ARP请求，就不知道该备VM已切换到该VIP地址，因而不会向控制中心上报第二ARP请求，控制中心不能及时更新所记录的使用VIP地址的主VM的信息，就会影响IP地址漂移的实时性。为了避免这种情况的发生，虚拟交换机定期检查VM使用VIP地址的情况，如果上一次的检查结果为没有使用VIP地址，而本次的检查结果为使用VIP地址，那么虚拟交换机判断为发生了IP地址切换，切换到了该VIP地址上；如果上一次的检查结果为使用VIP地址，而本次的检查结果为没有使用VIP地址，那么虚拟交换机可以判断为发生了IP地址切换，将VIP地址切换到了其他VM上；对于这两种情况，虚拟交换机都会将该切换的消息以ARP映射消息的形式上报给控制中心，以使控制中心及时更新存储的主VM的标识，即主VM所在物理机的IP地址和主VM的IP地址。虚拟交换机也可以接收VM发送的心跳消息，以此来确定是否发生了VIP地址的切换，并确定是否向控制中心上报ARP映射消息。
本申请实施例中，在主VM发生异常而优先级最高的备VM切换到了VIP地址时，向所连接的虚拟交换机发送第二ARP请求，虚拟交换机基于该第二ARP请求向控制中心发送将VIP地址对应到该备VM的第二ARP映射消息，该第二ARP映射消息中携带有该备VM所在物理机的IP地址、VM的IP地址以及该VIP地址；控制中心接收到该第二ARP映射消息，将对应的备VM确定为主VM，并记录新的主VM的标识，然后虚拟交换机将控制中心发送的用于表示当前使用VIP地址的主VM的标识的通知消息发送给各VM。显然，发生异常的原主VM由于不再使用VIP地址，也成为备VM。也就是说本申请中，控制中心无论在什么情况下，始终将当前使用VIP地址的VM确定为主VM。
上述实施例中，在基于云网络的虚拟IP系统中，本申请的实施例中的虚拟交换机将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一ARP映射消息发送给控制中心，以使控制中心将该VM地址对应的VM确定为使用该虚拟IP地址的主VM，将其他VM确定为备VM，并将主VM的标识携带在通知消息中通过虚拟交换机返回给虚拟IP系统中的各VM，从而便于将与虚拟IP地址相关联的数据都转发至该主VM，从而用于无需对VM的主备关系做任何控制和修改，就能够处理ARP请求，并能够实现VIP地址漂移，能够方便的使用例如keepalived、heartbeat等高可用软件；而且基于云网络的消息传输通道能够连接数十万台物理机，与物理网络中受限于端口数量只能连接一百台左右物理机相比，有效扩大了VIP地址漂移的范围。
应用在控制中心上的虚拟互联网协议地址的切换方法的流程如图3所示，包括以下步骤：
步骤301、接收来自虚拟交换机的用于将VIP地址对应到使用VIP地址的VM的第一ARP映射消息。
结合图2所示实施例可知，使用VIP地址的VM会通过相连接的虚拟交换机向控制中心发送第一ARP映射消息，该第一ARP映射消息中携带有VM所在物理机的IP地址、VM的IP地址以及该VIP地址。
步骤302、基于第一ARP映射消息将该VM确定为主VM。
本申请实施例中，控制中心接收到的第一ARP映射消息对应的VM是当前正在使用VIP地址的VM，控制中心记录第一ARP映射消息中的物理机的IP地址以及VM的IP地址，确定该当前使用VIP地址的VM为主VM，从而虚拟IP系统中的其他VM、即当前没有使用VIP的VM为备VM。
步骤303、将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给虚拟IP系统中的VM，以便将与虚拟IP地址相关联的数据转发至主VM。
结合图2所示实施例可知，控制中心可以将用于标识当前使用VIP地址的主VM的标识的通知消息下发给各个VM，也可以由各个VM主动向控制中心获取主VM的标识。
并且，控制中心还可以基于各个VM的配置，确定各VM成为主VM的优先级，并存储优先级与各VM的标识的对应关系，这样，各VM，尤其是备VM可以向控制中心获取对应关系，从而获知自身的优先级，并确定是否要监测主VM的健康状况。
本申请实施例中，在主VM出现异常时，控制中心通过确定新的主VM来确保容灾切换过程中的VIP保持不变，从而在云网络中实现了IP漂移，确保虚拟IP系统的高可用性，并且无需修改代码就能够方便的使用常用的HA软件，例如keepalived、heartbeat等；并且，由于使用了ARP协议，因而适用于二层以上的网络架构。
与本申请虚拟互联网协议地址的切换方法的实施例相对应，本申请还提供了虚拟互联网协议地址的切换装置及设备的实施例。
本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的实施例可以应用在控制中心上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置所在设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器410、内存420、网络接口430、以及非易失性存储器450之外，实施例中装置440所在的设备通常根据该设备的实际功能，还可以包括其他硬件，图4中不再一一示出。
本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的实施例可以应用在服务器上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置所在设备的一种硬件结构图，除了图5所示的处理器510、内存520、网络接口530、以及非易失性存储器540之外，实施例中装置540所在的设备通常根据该设备的实际功能，还可以包括其他硬件，图5中不再一一示出。
参见图6，为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的一个实施例框图，该装置可以应用在虚拟IP系统中，该虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，装置可以包括：第一发送单元610和第二发送单元620。
第一发送单元610，用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
第二发送单元620，用于将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
在一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图6中未示出)：
第一接收单元，用于在所述主VM发生异常时，接收除所述主VM之外的一个备VM在将IP地址切换到所述虚拟IP地址之后，发送的将所述虚拟IP地址对应到所述备VM的地址的第二ARP映射消息；
第三发送单元，用于将所述第二ARP映射消息发送给所述控制中心，以使所述控制中心将所述备VM确定为新的主VM。
在另一个可选的实现方式中，第二发送单元620可以包括(图6中未示出)：
第一接收子单元，用于接收所述控制中心发送的用于表示当前使用虚拟IP地址的主VM的标识的通知消息；
第一发送子单元，用于将所述通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图6中未示出)：
第四发送单元，用于将VM发送的获取主VM标识的请求消息发送给所述控制中心；
第二接收单元，用于接收所述控制中心返回的携带有主VM标识的响应消息；
第一回复单元，用于将所述响应消息回复给VM，以使所述VM基于所述主VM标识确定自身是否是主VM。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图6中未示出)：
第五发送单元，用于将备VM发送的获取对应关系的请求消息发送给所述控制中心；
第三接收单元，用于接收所述控制中心返回的用于表示成为主VM的优先级与VM标识的所述对应关系；
第六发送单元，用于将所述对应关系发送给所述备VM，以使所述备VM确定自身成为主VM的优先级。
在另一个可选的实现方式中，第六发送单元还用于：使得备VM在成为主VM的优先级是最高时，每隔设定的时间段检测主VM是否发生异常；以及使得备VM在成为主VM的优先级不是最高时，释放所占用的网络资源。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图6中未示出)：
第四接收单元，用于接收VM发送的心跳消息；
确定单元，用于基于所述心跳信息确定虚拟IP地址是否发生切换以及是否向所述控制中心上报第二ARP映射消息。
参见图7，为本申请虚拟互联网协议地址的切换装置的一个实施例框图，该装置可以应用在虚拟IP系统中，该虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述装置可以包括：第五接收单元710、第二确定单元720和第七发送单元730。
第五接收单元，用于接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
第二确定单元，用于基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
第七发送单元，用于将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图7中未示出)：
第六接收单元，用于接收所述虚拟交换机发送的来自VM的获取主VM标识的请求消息；
第二回复单元，用于基于所述请求消息将携带有当前使用虚拟IP地址的主VM标识的响应消息通过所述虚拟交换机回复给所述VM。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图7中未示出)：
第三确定单元，用于基于所述虚拟IP地址中各所述VM的配置确定各VM成为主VM的优先级；
存储单元，用于存储所述优先级与各VM标识的对应关系。
在另一个可选的实现方式中，该装置还可以包括(图7中未示出)：
所述装置还包括：
第七接收单元，用于接收所述虚拟交换机发送的来自备VM的获取所述对应关系的请求消息；
第三回复单元，用于所述对应关系通过所述虚拟交换机回复回给所述备VM。
结合图1所示，本申请还提供了一种虚拟互联网协议地址系统，包括：控制中心，与控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，物理机上设置有虚拟机VM及与VM连接的虚拟交换机；
其中，虚拟交换机用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的ARP映射消息发送给控制中心，以使控制中心将VM地址对应的VM确定为使用虚拟IP地址的主VM；
将控制中心确定主VM的通知消息发送给虚拟IP系统中的VM，以便将与虚拟IP地址相关联的数据转发至主VM；
控制中心用于接收来自虚拟交换机的所述ARP映射消息；
基于ARP映射消息将VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
由上述实施例可见，本申请的实施例中的控制中心基于云网络中的VM发送的ARP映射消息，将当前使用VIP地址的VM确定为主VM，备VM在检测到主VM发生异常时，自动切换至该VIP地址，从而无需做任何修改，就能够实现云网络中的VIP地址漂移，从而能够使用基于VRRR协议的高可用性软件，例如keepalived、heartbeat等；而且基于云网络的消息传输通道能够连接数十万台物理机，与物理网络中受限于端口数量只能连接一百台左右物理机相比，有效扩大了VIP地址漂移的范围。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (27)

1.一种虚拟互联网协议地址的切换方法，其特征在于，所述方法应用在虚拟互联网协议地址IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述方法包括：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述主VM发生异常时，接收除所述主VM之外的一个备VM在将IP地址切换到所述虚拟IP地址之后，发送的将所述虚拟IP地址对应到所述备VM的地址的第二ARP映射消息；
将所述第二ARP映射消息发送给所述控制中心，以使所述控制中心将所述备VM确定为新的主VM。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，包括：
接收所述控制中心发送的用于表示当前使用虚拟IP地址的主VM的标识的通知消息；
将所述通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将VM发送的获取主VM标识的请求消息发送给所述控制中心；
接收所述控制中心返回的携带有主VM标识的响应消息；
将所述响应消息回复给VM，以使所述VM基于所述主VM标识确定自身是否是主VM。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将备VM发送的获取对应关系的请求消息发送给所述控制中心；
接收所述控制中心返回的用于表示成为主VM的优先级与VM标识的所述对应关系；
将所述对应关系发送给所述备VM，以使所述备VM确定自身成为主VM的优先级。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述对应关系发送给所述备VM还用于使得备VM在成为主VM的优先级是最高时，每隔设定的时间段检测主VM是否发生异常；
所述将所述对应关系发送给所述备VM还用于使得备VM在成为主VM的优先级不是最高时，释放所占用的网络资源。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收VM发送的心跳消息；
基于所述心跳信息确定虚拟IP地址是否发生切换以及是否向所述控制中心上报第二ARP映射消息。
8.一种虚拟互联网协议地址的切换方法，其特征在于，所述方法应用在虚拟IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述方法包括：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的第一ARP映射消息；
基于所述第一ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述虚拟交换机发送的来自VM的获取主VM标识的请求消息；
基于所述请求消息将携带有当前使用虚拟IP地址的主VM标识的响应消息通过所述虚拟交换机回复给所述VM。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述虚拟IP地址中各所述VM的配置确定各VM成为主VM的优先级；
存储所述优先级与各VM标识的对应关系。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述虚拟交换机发送的来自备VM的获取所述对应关系的请求消息；
所述对应关系通过所述虚拟交换机回复给所述备VM。
12.一种虚拟互联网协议地址的切换装置，其特征在于，所述方法应用在虚拟互联网协议地址IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、通过云网络与所述控制中心连接的若干台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述装置包括：
第一发送单元，用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
第二发送单元，用于将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一接收单元，用于在所述主VM发生异常时，接收除所述主VM之外的一个备VM在将IP地址切换到所述虚拟IP地址之后，发送的将所述虚拟IP地址对应到所述备VM的地址的第二ARP映射消息；
第三发送单元，用于将所述第二ARP映射消息发送给所述控制中心，以使所述控制中心将所述备VM确定为新的主VM。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二发送单元包括：
第一接收子单元，用于接收所述控制中心发送的用于表示当前使用虚拟IP地址的主VM的标识的通知消息；
第一发送子单元，用于将所述通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四发送单元，用于将VM发送的获取主VM标识的请求消息发送给所述控制中心；
第二接收单元，用于接收所述控制中心返回的携带有主VM标识的响应消息；
第一回复单元，用于将所述响应消息回复给VM，以使所述VM基于所述主VM标识确定自身是否是主VM。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第五发送单元，用于将备VM发送的获取对应关系的请求消息发送给所述控制中心；
第三接收单元，用于接收所述控制中心返回的用于表示成为主VM的优先级与VM标识的所述对应关系；
第六发送单元，用于将所述对应关系发送给所述备VM，以使所述备VM确定自身成为主VM的优先级。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第六发送单元还用于：使得备VM在成为主VM的优先级是最高时，每隔设定的时间段检测主VM是否发生异常；以及使得备VM在成为主VM的优先级不是最高时，释放所占用的网络资源。
18.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四接收单元，用于接收VM发送的心跳消息；
确定单元，用于基于所述心跳信息确定虚拟IP地址是否发生切换以及是否向所述控制中心上报第二ARP映射消息。
19.一种虚拟互联网协议地址的切换装置，其特征在于，所述装置应用在虚拟IP系统中，所述虚拟IP系统包括：控制中心、与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机，所述装置包括：
第五接收单元，用于接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
第二确定单元，用于基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
第七发送单元，用于将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第六接收单元，用于接收所述虚拟交换机发送的来自VM的获取主VM标识的请求消息；
第二回复单元，用于基于所述请求消息将携带有当前使用虚拟IP地址的主VM标识的响应消息通过所述虚拟交换机回复给所述VM。
21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三确定单元，用于基于所述虚拟IP地址中各所述VM的配置确定各VM成为主VM的优先级；
存储单元，用于存储所述优先级与各VM标识的对应关系。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第七接收单元，用于接收所述虚拟交换机发送的来自备VM的获取所述对应关系的请求消息；
第三回复单元，用于所述对应关系通过所述虚拟交换机回复回给所述备VM。
23.一种虚拟互联网协议地址系统，其特征在于，包括：控制中心，与所述控制中心通过云网络连接的至少一台物理机，所述物理机上设置有虚拟机VM及与所述VM连接的虚拟交换机；
其中，所述虚拟交换机用于将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM；
所述控制中心用于接收来自虚拟交换机的所述ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的所述通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM。
24.一种虚拟互联网协议地址的切换装置，其特征在于，所述设备为服务器，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
25.一种虚拟互联网协议地址的切换装置，其特征在于，所述设备为服务器，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
26.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，其特征在于，所述指令包括：
将接收到的用于将虚拟IP地址对应到VM地址的第一地址解析协议ARP映射消息发送给控制中心，以使所述控制中心将所述VM地址对应的VM确定为使用所述虚拟IP地址的主VM；
将所述控制中心确定主VM的通知消息发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
27.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，其特征在于，所述指令包括：
接收来自虚拟交换机的用于将虚拟IP地址对应到使用虚拟IP地址的VM的ARP映射消息；
基于所述ARP映射消息将所述VM确定为主VM；
将确定主VM的通知消息通过虚拟交换机发送给所述虚拟IP系统中的VM，以便将与所述虚拟IP地址相关联的数据转发至所述主VM。
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