CN108512737B - 一种数据中心ip层互联的方法和sdn控制器 - Google Patents

一种数据中心ip层互联的方法和sdn控制器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种数据中心IP层互联的方法和SDN控制器，该方法可包括：第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括SDN控制器、路由器和子网；所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中；所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。本发明实施例可以实现基于SDN的数据中心IP层的互联。

Description

一种数据中心IP层互联的方法和SDN控制器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种数据中心IP层互联的方法和SDN控制器。
背景技术
软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种新型网络创新架构，其核心技术开放流(OpenFlow)通过将网络设备控制面与数据面分开来，从而实现网络流量的灵活控制，以使网络作为管道变得更加智能。随着云计算技术的发展，基于SDN架构的数据中心得到广泛应用，由于单个数据中心规模的限制以及数据中心容灾备份的需要，不同数据中心之间的互联变得十分急迫，而现有技术中，还没有关于如何实现基于SDN的数据中心IP层互联的技术。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据中心IP层互联的方法和SDN控制器，解决了现有技术中基于SDN的数据中心无法实现IP层互联的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种数据中心IP层互联的方法，包括：
第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联(Date Center Interconnection，DCI)网络，其中，所述第一数据中心包括SDN控制器、路由器和子网；
所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中；
所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
本发明实施例还提供一种SDN控制器，包括：
DCI网络管理模块，用于在第一数据中心的SDN控制器上创建DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网；
DCI子网管理模块，用于将所述子网加入到所述DCI网络中；
第一路由生成模块，用于为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行如上述提供的一种基于SDN的多数据中心IP层互联的方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网；所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中；所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。这样所述第一数据中心的子网和所述第二数据中心的子网可以实现路由信息共享，从而实现基于SDN的数据中心IP层的互联。
附图说明
图1为本发明实施例提供的第一数据中心和第二数据中心IP层互联的组网示意图；
图2为本发明实施例提供的一种数据中心IP层互联的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种数据中心IP层互联的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的第一数据中心的网关设备和路由器桥接示意图；
图5为本发明实施例提供的一种SDN控制器的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种SDN控制器的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种SDN控制器的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种SDN控制器的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种SDN控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参见图1，图1为本发明实施例可应用的第一数据中心与第二数据中心IP层互联的组网示意图，如图1所示，第一数据中心包括第一SDN控制器、第一交换机、第一网关(Gateway，GW)、第一路由器和第一子网，所述第一子网中包括第一虚拟机(VirtualMachine，VM)和第二VM，第二数据中心包括第二SDN控制器、第二交换机、第二GW、第二路由器和第二子网，所述第二子网中包括第三VM和第四VM，需要说明的是，本发明实施例中，并不限定所述第一数据中心和所述第二数据中心接入的网络设备和子网数量。
如图2所示，本发明实施例提供一种数据中心IP层互联的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S201、第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网。
该实施方式中，所述第一数据中心的SDN控制器负责接收用户的DCI网络创建请求，并创建DCI网络，为实现所述第一数据中心与第二数据中心的IP层互联做好准备。所述路由器与所述第二数据中心的路由器间建立有虚拟扩展局域网(Virtual ExtensibleLocal Area Network，VXLAN)隧道，以使所述路由器可以通过该隧道发送和接收所述第一数据中心与第二数据中心交互的数据。所述子网需要跨越所述第一数据中心与所述第二数据心的子网进行互访，并通过所述路由器与所述第二数据中心的子网实现路由信息共享。
步骤S202、所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中。
该实施方式中，所述SDN控制器接收所述子网需要与其他子网互访的请求，将所述子网加入到所述DCI网络中，以使所述子网能与所述第二数据中心的子网进行互访。
步骤S203、所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发(Virtual Routing Fowarding，VRF)表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
该实施方式中，当所述子网加入到所述DCI网络中时，所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，所述子网路由地址用于使所述路由器接收所述第二数据中心访问所述第一数据中心的数据，并将该数据返回到所述子网。另外，所述SDN控制器可以是通过网络配置(Network Configuration，Netconf)协议将所述子网路由地址下发到所述路由器的VRF表中，其中，所述Netconf协议是面向连接的，它要求通信端口之间永久性的连接，而且这种连接必须提供可靠的、顺序的数据传输，从而确保了网络连接的安全性。所述路由器获取到所述子网路由地址后，便将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址，这样所述第一数据中心的子网和所述第二数据中心的子网可以实现路由信息共享，从而实现基于SDN的多数据中心IP层的互联。
本实施例中，第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网；所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中；所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。这样所述第一数据中心的子网和所述第二数据中心的子网可以实现路由信息共享，从而实现基于SDN的数据中心IP层的互联。
如图3所示，本发明实施例提供另一种数据中心IP层互联的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S301、第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网。
步骤S302、所述第一数据中心还包括交换机和GW设备，所述SDN控制器对所述交换机和GW设备进行配置，以使所述交换机和GW设备处理所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据。
该实施方式中，所述SDN控制器对所述交换机和GW设备进行配置，从而在所述交换机和GW设备之间建立VXLAN隧道，以使所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据通过该隧道进行传输，其中，所述交换机可以为架顶式(Top of Rack，TOR)交换机，这样可以简化布线，降低网络结构复杂性。
可选的，所述SDN控制器对所述交换机和GW设备进行配置，包括：
所述SDN控制器在创建所述DCI网络时生成默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和GW设备上，其中，所述默认路由地址用于使所述路由器发送所述第一数据中心访问所述第二数据中心的数据；
所述SDN控制器在所述GW设备上创建第一桥接接口，以使所述GW设备通过所述第一桥接接口与所述路由器进行桥接。
该实施方式中，所述SDN控制器在创建所述DCI网络时生成一个默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和GW设备上，其中，所述默认路由地址指向所述路由器，以使所述路由器发送第一数据中心访问所述第二数据中心的数据。另外，所述SDN控制器还需要向所述交换机和GW设备下发开放流Openflow流表，使得所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据依照所述Openflow流表的规则进行转发。
参见图4，所述SDN控制器在所述GW设备上创建一个桥接接口Svi1，使得所述GW设备通过所述Svi1接口与所述路由器进行桥接，以转发数据包。其中，所述第一桥接接口可以为L3接口，所述L3接口为一种串行接口，可用于在所述GW设备和所述路由器间传输数据和地址。
可选的，所述方法还包括：
所述SDN控制器对所述路由器进行配置，以使所述路由器发送和接收所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据，其中，所述路由器采用以太网虚拟专用网络(Ethernet Virtual Private Network，EVPN)向所述第二数据中心的路由器发送所述子网路由地址。
该实施方式中，在所述路由器上运行EVPN，使得所述第一数据中心在所述SDN控制器不支持EVPN的情况下能够实现与所述第二数据中心的IP层互联，并有效减轻了所述SDN控制器的压力。
可选的，所述SDN控制器对所述路由器进行配置，包括：
所述SDN控制器在所述路由器上创建第二桥接接口，以使所述路由器通过所述第二桥接接口与所述GW设备进行桥接；
所述SDN控制器设置VRF的路由目标(Routing Target，RT)策略，并将所述RT策略下发到所述路由器上，以使所述路由器根据所述RT策略来发送所述子网路由地址；
所述SDN控制器对所述EVPN进行配置，并将配置信息下发到所述路由器上，以使所述EVPN运行在所述路由器上。
参见图4，所述SDN控制器在所述路由器上创建一个桥接接口Svi2，使得所述路由器通过所述Svi2接口与所述GW设备进行桥接，以转发数据包。其中，所述第二桥接接口可以为L3接口，可用于在所述路由器和所述GW设备间传输数据和地址。
该实施方式中，所述SDN控制器可以是通过Netconf协议下发所述RT策略到所述路由器上，以确保网络连接的安全性。
所述SDN控制器可以是通过Netconf协议下发所述EVPN的配置信息到所述路由器上，以确保网络连接的安全性，并在所述路由器建立EVPN。
步骤S303、所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中。
步骤S304、所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
当然，该实施方式，同样可以应用到图2所示的实施例中，且能达到相同有益效果。
本实施例中，在图2所示的基础上增加了多种可选的实施方式，都可以使所述第一数据中心的子网和所述第二数据中心的子网实现路由信息共享，从而实现基于SDN的数据中心IP层的互联。
下面以一个举例对所述第一数据中心与所述第二数据中心IP层互联时的数据转发方法进行举例说明，参见图1和图4，第一VM要对第三VM进行访问，首先，报文在第一交换机上进行VXLAN封装，然后发往第一GW，所述第一GW收到所述第一交换机的报文后，先进行VXLAN解封装，然后查找路由表，匹配默认路由地址，对报文进行VXLAN封装后通过桥接接口Svi1发送到第一路由器，所述第一路由器收到报文后查找所述第一路由器的VRF表，匹配到第二子网的路由地址，完成VXLAN封装，将报文发往第二路由器，所述第二路由器收到报文后先进行VXLAN解封装，然后查找所述第二路由器的VRF表，匹配到所述第二子网的路由地址，将报文发往第二GW，所述第二GW收到报文后查找路由表，匹配到第三VM的主机路由，所述第三VM的主机路由的出接口在第二交换机上，所述第二GW对报文进行VXLAN封装后发往所述第二交换机，所述第二交换机收到报文后先进行VXLAN解封装，匹配到所述第三VM的主机路由，将报文发送给所述第三VM，至此，所述第三VM已经收到所述第一VM的报文，所述第三VM访问所述第一虚拟机VM时报文转发的流程与之类似。
如图5所示，本发明实施例提供一种SDN控制器50，包括：
DCI网络管理模块51，用于在第一数据中心的SDN控制器上创建DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网；
DCI子网管理模块52，用于将所述子网加入到所述DCI网络中；
第一路由生成模块53，用于为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的VRF表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
可选的，所述第一数据中心还包括交换机和GW设备，且如图6所示，所述控制器50还包括：
第一配置模块54，用于对所述交换机和GW设备进行配置，以使所述交换机和GW设备处理所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据。
可选的，如图7所示，所述第一配置模块54，包括：
第二路由生成模块541，用于在创建所述DCI网络时生成默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和GW设备上，其中，所述默认路由地址用于使所述路由器发送所述第一数据中心访问所述第二数据中心的数据；
第一桥接接口管理模块542，用于在所述GW设备上创建第一桥接接口，以使所述GW设备通过所述第一桥接接口与所述路由器进行桥接。
可选的，如图8所示，所述控制器50还包括：
第二配置模块55，用于对所述路由器进行配置，以使所述路由器发送和接收所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据，其中，所述路由器采用EVPN向所述第二数据中心的路由器发送所述子网路由地址。
可选的，如图9所示，所述第二配置模块55，包括：
第二桥接接口管理模块551，用于在所述路由器上创建第二桥接接口，以使所述路由器通过所述第二桥接接口与所述GW设备进行桥接；
VRF管理模块552，用于设置VRF的RT策略，并将所述RT策略下发到所述路由器上，以使所述路由器根据所述RT策略来发送所述子网路由地址；
EVPN配置管理模块553，用于对所述EVPN进行配置，并将配置信息下发到所述路由器上，以使所述EVPN运行在所述路由器上。
需要说明的是，本实施例中上述控制器可以是图1-图4所示的实施例中的SDN控制器，图1-图4中所示实施例中的SDN控制器的任意实施方式都可以被本实施例中的上述控制器所实现，以及达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取介质中，该程序在执行时，包括以下步骤：
第一数据中心的SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网。
所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中。
所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址。
可选的，所述第一数据中心还包括交换机和GW设备，且所述方法还包括：
所述SDN控制器对所述交换机和GW设备进行配置，以使所述交换机和GW设备处理所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据。
可选的，所述SDN控制器对所述交换机和GW设备进行配置，包括：
所述SDN控制器在创建所述DCI网络时生成默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和GW设备上，其中，所述默认路由地址用于使所述路由器发送所述第一数据中心访问所述第二数据中心的数据；
所述SDN控制器在所述GW设备上创建第一桥接接口，以使所述GW设备通过所述第一桥接接口与所述路由器进行桥接。
可选的，所述方法还包括：
所述SDN控制器对所述路由器进行配置，以使所述路由器发送和接收所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据，其中，所述路由器采用以太网虚拟专用网络EVPN向所述第二数据中心的路由器发送所述子网路由地址。
可选的，所述SDN控制器对所述路由器进行配置，包括：
所述SDN控制器在所述路由器上创建第二桥接接口，以使所述路由器通过所述第二桥接接口与所述GW设备进行桥接；
所述SDN控制器设置VRF的RT策略，并将所述RT策略下发到所述路由器上，以使所述路由器根据所述RT策略来发送所述子网路由地址；
所述SDN控制器对所述EVPN进行配置，并将配置信息下发到所述路由器上，以使所述EVPN运行在所述路由器上。
所述的存储介质，包括：只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种数据中心IP层互联的方法，其特征在于，所述方法包括：
第一数据中心的软件定义网络SDN控制器创建数据中心互联DCI网络，其中，所述第一数据中心包括SDN控制器、路由器和子网；
所述SDN控制器将所述子网加入到所述DCI网络中；
所述SDN控制器为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址；
所述SDN控制器对所述路由器进行配置，以使所述路由器发送和接收所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据，其中，所述路由器采用以太网虚拟专用网络EVPN向所述第二数据中心的路由器发送所述子网路由地址，其中，所述SDN控制器对所述路由器进行配置，包括：所述SDN控制器对所述EVPN进行配置，并将配置信息下发到所述路由器上，以使所述EVPN运行在所述路由器上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据中心还包括交换机和网关设备，且所述方法还包括：
所述SDN控制器对所述交换机和网关设备进行配置，以使所述交换机和网关设备处理所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SDN控制器对所述交换机和网关设备进行配置，包括：
所述SDN控制器在创建所述DCI网络时生成默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和网关设备上，其中，所述默认路由地址用于使所述路由器发送所述第一数据中心访问所述第二数据中心的数据；
所述SDN控制器在所述网关设备上创建第一桥接接口，以使所述网关设备通过所述第一桥接接口与所述路由器进行桥接。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SDN控制器对所述路由器进行配置，包括：
所述SDN控制器在所述路由器上创建第二桥接接口，以使所述路由器通过所述第二桥接接口与所述网关设备进行桥接；
所述SDN控制器设置虚拟路由转发的路由目标策略，并将所述路由目标策略下发到所述路由器上，以使所述路由器根据所述路由目标策略来发送所述子网路由地址。
5.一种SDN控制器，其特征在于，包括：
DCI网络管理模块，用于在第一数据中心的SDN控制器上创建DCI网络，其中，所述第一数据中心包括有SDN控制器、路由器和子网；
DCI子网管理模块，用于将所述子网加入到所述DCI网络中；
第一路由生成模块，用于为所述子网生成路由地址，并将子网路由地址下发到所述路由器的虚拟路由转发表中，以使所述路由器将所述子网路由地址发送给第二数据中心的路由器，并接收所述第二数据中心的路由器发送的第二数据中心的子网路由地址；
第二配置模块，用于对所述路由器进行配置，以使所述路由器发送和接收所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据，其中，所述路由器采用EVPN向所述第二数据中心的路由器发送所述子网路由地址，所述第二配置模块包括：EVPN配置管理模块，用于对所述EVPN进行配置，并将配置信息下发到所述路由器上，以使所述EVPN运行在所述路由器上。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述第一数据中心还包括交换机和网关设备，且所述控制器还包括：
第一配置模块，用于对所述交换机和网关设备进行配置，以使所述交换机和网关设备处理所述第一数据中心与所述第二数据中心交互的数据。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第一配置模块，包括：
第二路由生成模块，用于在创建所述DCI网络时生成默认路由地址，并将所述默认路由地址下发到所述交换机和网关设备上，其中，所述默认路由地址用于使所述路由器发送所述第一数据中心访问所述第二数据中心的数据；
第一桥接接口管理模块，用于在所述网关设备上创建第一桥接接口，以使所述网关设备通过所述第一桥接接口与所述路由器进行桥接。
8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第二配置模块，包括：
第二桥接接口管理模块，用于在所述路由器上创建第二桥接接口，以使所述路由器通过所述第二桥接接口与所述网关设备进行桥接；
虚拟路由转发管理模块，用于设置虚拟路由转发的路由目标策略，并将所述路由目标策略下发到所述路由器上，以使所述路由器根据所述路由目标策略来发送所述子网路由地址。
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