CN108933844A - 提供dhcp服务的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种提供DHCP服务的方法及网络管理设备。该方法包括：当子网中的虚拟机启动时，网络管理设备接收云管理平台发送的端口创建请求；网络管理设备在目标计算节点中创建虚拟机对应的端口；若子网对应的DHCP进程并未启动，且目标计算节点具备启动DHCP进程的能力，则网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得目标计算节点根据第一进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。本申请实施例提供的方案，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力，从而形成一种分布式的DHCP服务方案，无需由网络节点提供集中式的DHCP服务，有助于节省硬件成本。

Description

提供DHCP服务的方法及设备

技术领域

本申请实施例涉及互联网技术领域，特别涉及一种提供动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)服务的方法及设备。

背景技术

OpenStack是由美国国家航空航天局(National Aeronautics and SpaceAdministration，NASA)和Rackspace合作研发的为公有云和私有云提供软件的云管理平台，帮助服务商和企业内部实现基础设施即服务(Infrastructure as a Service，IAAS)。租户可以在与OpenStack之间具有通信连接的服务器上创建虚拟机(Virtual Machine，VM)，进而通过上述虚拟机实现云计算或云存储。在进行正常的云计算或云存储之前，需要为租户创建的虚拟机分配互联网协议(Internet Protocol，IP)地址。

现有技术中，与OpenStack之间具有通信连接的服务器根据其实现的功能，被划分为网络节点、计算节点、存储节点、控制节点，示例性地，计算节点用于运行虚拟机，网络节点用于提供网络服务，例如为虚拟机提供DHCP服务，也即为虚拟机分配IP地址。实际应用中，部署有DHCP Agent(代理)的网络节点预先向OpenStack注册，租户创建网络和子网后，OpenStack根据子网的网段创建地址池，并为子网分配一个或多个DHCP Agent，由上述DHCPAgent为子网中的虚拟机提供DHCP服务。具体地，租户创建的虚拟机在计算节点中启动后，OpenStack在上述计算节点中创建虚拟机对应的端口，为虚拟机分配介质访问控制(MediaAccess Control，MAC)地址，并向网络节点下发进程启动命令，以使得网络节点根据进程启动命令启动子网对应的DHCP进程。OpenStack下发的进程启动命令还携带有MAC地址和IP地址之间的对应关系，由DHCP Agent将上述预设对应关系和虚拟机的MAC地址配置到子网对应的DHCP进程中。虚拟机完成启动后，以广播的形式发送携带有虚拟机的MAC地址的DHCP请求报文，由上述DHCP进程根据MAC地址和IP地址之间的对应关系以及虚拟机的MAC地址为虚拟机分配IP地址。

结合参考图1，其示出了现有技术提供的一种网络架构的示意图。该网络架构包括OpenStack11、网络节点12和计算节点13。OpenStack11包括NOVAAPI(ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口)和Neutron Server。其中，NOVAAPI是OpenStack11提供的NOVA组件(图中未示出)的接口，用于接收并处理其它设备向OpenStack11中的NOVA组件发送的请求。Neutron Server是OpenStack11中的核心组件，用于接收与OpenStack11建立通信连接的其它设备发送的请求，并调用OpenStack11中与上述请求相对应的插件进行处理。在一个示例中，Neutron Server包括ML2Plugln(插件)，ML2Plugln配置有Neutron Plugln。网络节点12配置有DHCP Agent、NS(Name Space，命名空间)、Metedata Agent(元数据代理)和第一OVS(Open vSwitch，开源虚拟交换机)。DHCPAgent用于启动、关闭DHCP进程，以及对DHCP进程的配置文件进行修改。NS包括dnsmasq，dnsmasq用于管理DHCP进程。Metedata Agent用于管理元数据，元数据用于描述数据的属性信息，例如数据的存储位置等。第一OVS包括openflow，openflow用于下发流表以及指示同一子网内的转发规则。计算节点13配置有第二OVS，并且计算节点13运行有至少一台虚拟机。有关第二OVS的介绍说明，参见有关第一OVS的介绍说明。上述OpenStack11与网络节点12之间具有通信连接，网络节点12与计算节点13之间具有通信连接。这样就形成了一个或多个网络节点12集中为网络中多个计算节点13上的虚拟机提供DHCP服务的情况，可以称之为集中式的DHCP服务方案。

由于每个网络节点所能启动的DHCP进程的数量有限，在现有技术中，每个网络节点通常只能起200个DHCP进程，也即一个网络节点只能为200个子网提供DHCP服务，因此当网络规模较大时，上述集中式的DHCP服务方案需要部署大量的网络节点，增大了运营商的硬件成本。

发明内容

本申请实施例提供了一种提供DHCP服务的方法及设备，用以解决现有技术中通过网络节点提供集中式的DHCP服务所存在的硬件成本大的问题。

一方面，本申请实施例提供一种提供DHCP服务的方法，该方法包括：当子网中的虚拟机启动时，网络管理设备接收云管理平台发送的端口创建请求，端口创建请求用于请求在运行虚拟机的目标计算节点中创建虚拟机对应的端口；网络管理设备在目标计算节点中创建虚拟机对应的端口；若子网对应的DHCP进程并未启动，且目标计算节点具备启动DHCP进程的能力，则网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得目标计算节点根据第一进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

本申请实施例提供的方案中，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力，以使得计算节点能够通过上述DHCP进程为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，从而形成一种分布式的DHCP服务方案，无需由网络节点提供集中式的DHCP服务。这样，即使在网络规模较大时，也无需部署大量的网络节点，有助于节省硬件成本。

在一个可能的设计中，网络管理设备在目标计算节点中创建虚拟机对应的端口之后，还包括：网络管理设备检测注册表中是否包括目标计算节点的标识，注册表用于记录具备启动DHCP进程的能力的节点的标识；若注册表中包括目标计算节点的标识，则网络管理设备确定目标计算节点具备启动DHCP进程的能力。

本申请实施例提供的方案中，通过检测注册表中是否包括目标计算节点的标识，进而确定目标计算节点是否具备启动DHCP进程的能力。

在一个可能的设计中，该方法还包括：网络管理设备接收目标节点发送的注册请求，其中，注册请求中携带有目标节点的标识和节点类型信息，节点类型信息用于指示节点的类型，节点的类型包括第一节点和第二节点，第一节点是指仅具备为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点，第二节点是指具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点；网络管理设备将目标节点的标识和节点类型信息添加至注册表中。

本申请实施例提供的方案中，通过具备启动DHCP进程的能力的节点自发向网络管理设备注册，以使得网络设备能够获知每个具备启动DHCP进程的能力的节点以及其对应的节点的类型，以使得网络管理设备后续能准确、并高效地分配具备启动DHCP进程的能力的节点为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

在一个可能的设计中，网络管理设备在目标计算节点中创建虚拟机对应的端口之后，还包括：若子网对应的DHCP进程并未启动，且目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力，则网络管理设备从注册表中选择一个目标第二节点；网络管理设备向目标第二节点发送第二进程启动命令，以使得目标第二节点根据第二进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

本申请实施例提供的方案中，由网络管理设备分配具备为其它计算节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点为子网中的虚拟机提供DHCP服务，以使得在运行虚拟机的目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力的情况下，子网中的虚拟机依然能获取DHCP服务，完善了本申请提供的技术方案。

在一个可能的设计中，网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令之后，还包括：在子网中的虚拟机全部停止运行之后，网络管理设备向目标计算节点发送第一进程关闭命令，以使得目标计算节点根据第一进程关闭命令关闭子网对应的DHCP进程。

本申请实施例提供的方案中，通过在子网中的虚拟机全部停止运行之后，网络管理设备控制目标计算节点关闭子网对应的DHCP进程。通过上述方式，DHCP进程可以按需启动和关闭，提高资源利用率。

在一个可能的设计中，该方法还包括：网络管理设备向云管理平台发送DHCP端口创建请求，以使得所述云管理平台创建子网对应的DHCP端口的逻辑对象，DHCP端口创建请求用于请求在目标计算节点中创建子网对应的DHCP端口，子网对应的DHCP端口是上述逻辑对象的实例化；网络管理设备接收云管理平台发送的DHCP端口创建通知；网络管理设备根据DHCP端口创建通知在目标计算节点内创建子网对应的DHCP端口；网络管理设备在子网中的各个虚拟机对应的端口之间，以及子网中的虚拟机对应的端口与子网对应的DHCP端口之间创建虚拟可拓展局域网(Virtual Extensible Local Area Network，VxLAN)。

本申请实施例提供的方案中，能够实现子网中的各个虚拟机对应的端口之间的通信，还能够实现子网中的虚拟机对应的端口与子网对应的DHCP端口之间的通信。

在一个可能的设计中，网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令之后，还包括：网络管理设备向目标计算节点发送子网对应的第一流表和第二流表中的第一种或全部两种；其中，第一流表用于指示目标计算节点中运行的虚拟交换机将子网中的虚拟机所发送的DHCP报文发送至子网对应的DHCP端口，第二流表用于指示目标计算节点中运行的虚拟交换机丢弃网络侧的DHCP报文，网络侧的DHCP报文是指由非目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文。

本申请实施例提供的方案中，能够实现将目标计算节点运行的虚拟机所发送的DHCP报文直接在本地处理，将非目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文直接丢弃，可以将目标计算节点与非目标计算节点隔离开来，提高DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务的效率。

另一方面，本申请实施例提供一种网络管理设备，该网络管理设备具有实现上述方法示例中的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或者单元。

在一个可能的设计中，网络管理设备的结构中包括处理器和通信接口，所述处理器被配置为支持上述方法中相应的功能。所述通信接口用于支持网络管理设备与其它设备之间的通信。进一步的，网络管理设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存网络管理设备必要的程序指令和数据。

再一方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，用于储存为上述网络管理设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

还一方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被执行时，其用于执行上述方面所述的方法。

相较于现有技术，本申请实施例提供的方案中，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力，以使得计算节点能够通过上述DHCP进程为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，从而形成一种分布式的DHCP服务方案，无需由网络节点提供集中式的DHCP服务。这样，即使在网络规模较大时，也无需部署大量的网络节点，有助于节省硬件成本。

附图说明

图1是现有技术提供的一种网络架构的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种网络架构的示意图；

图3是本申请一个实施例提供的提供DHCP服务的方法的流程图；

图4是本申请另一个实施例提供的提供DHCP服务的方法的流程图；

图5A是本申请一个实施例提供的网络管理设备的示意性框图；

图5B是本申请一个实施例提供的网络管理设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例描述的系统架构以及业务场景是为了更加清楚地说明本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种可能的系统架构的示意图。该系统架构可以包括：OpenStack21、敏捷控制器(Agile Controller，AC)22、网络节点23、第一计算节点24、第二计算节点25以及TOR(Top of Rack，机架顶层的交换机)VTEP(Vxlan TunnelEndpoint，Vxlan隧道终结点)26。

敏捷控制器22用于调度DHCP Agent，例如，分配任意一个DHCP Agent为子网中的至少一台虚拟机分配IP地址。

网络节点23用于提供网络服务，例如，向虚拟机提供DHCP服务等。网络节点22运行有vDHCP Server(Virtual Dynamic Host Configuration Protocol Server，虚拟动态主机配置协议服务器)、NS、Metedata Agent以及第一虚拟交换机。vDHCP包括DHCP Agent和Monitor Agent监控代理)。DHCP Agent用于启动和关闭DHCP进程，对DHCP进程的配置文件进行修改。Monitor Agent用于监控DHCP进程和dnsmasq进程。NS包括dnsmasq，dnsmasq用于管理DHCP进程。Metedata Agent用于管理元数据，元数据用于描述数据的属性信息，例如数据的存储位置等。可选地，第一虚拟交换机采用CE1800V，也即华为公司提供的CloudEngine1800V虚拟交换机。第一虚拟交换机中包括AC Agent以及openflow。其中，AC Agent用于对虚拟可拓展局域网进行管理，openflow用于下发流表以及指示同一子网内的转发规则。

计算节点用于运行虚拟机。在本申请实施例中，计算节点包括第一计算节点24和第二计算节点25。第一计算节点24中包括vDHCP、NS、Metedata Agent和第二虚拟交换机，并且，第一计算节点24运行有至少一台虚拟机。可选地，第二虚拟交换机采用CE1800V，有关第二虚拟交换机的介绍说明，参见有关第一虚拟交换机的介绍说明。第二计算节点25中包括第三虚拟交换机，并且，第二计算节点25运行有至少一台虚拟机。可选地，第三虚拟交换机采用OVS，有关第三虚拟交换机的解释说明，参见背景技术中有关第一OVS的介绍说明。

TOR VTEP26用于在网络节点23与第二计算节点25之间建立通信连接。

敏捷控制器22通过网络分别与OpenStack21、网络节点23和第一计算节点24建立通信连接，OpenStack21通过网络分别与网络节点23和第一计算节点24建立通信连接，第二计算节点25通过TOR VTEP26与网络节点23建立通信连接。其中，上述网络可以是有线网络，也可以是无线网络。

本申请实施例提供的方案中，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力，以使得计算节点能够通过上述DHCP进程为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，从而形成一种分布式的DHCP服务方案，无需由网络节点提供集中式的DHCP服务。这样，即使在网络规模较大时，也无需部署大量的网络节点，有助于节省硬件成本。

下面将基于上面所述的本申请实施例涉及的共性方面，对本申请实施例进一步详细说明。

请参考图3，其示出了本申请一个实施例提供的提供DHCP服务的方法的流程图。该方法可适用于图2所示的系统架构中。该方法可以包括如下几个步骤。

步骤301，当子网中的虚拟机启动时，网络管理设备接收云管理平台发送的端口创建请求。

子网由租户创建。每个子网对应有地址池，地址池中包括若干个IP地址。若虚拟机属于上述子网，则从子网对应的地址池中为上述虚拟机分配IP地址。示例性地，子网对应的地址池中包括的IP地址为172.168.1.1至172.168.1.25，若虚拟机A属于该子网，则从172.168.1.1至172.168.1.25中分配一个IP地址给虚拟机A。

网络管理设备可以是软件定义网络控制器(software defined networkcontroller)，例如敏捷控制器，还可以是网络管理器(network manager)，还可以是包括软件定义网络控制器和网络管理器的装置。在本申请实施例中，以网络管理设备为敏捷控制器为例进行解释说明。此外，在本申请实施例中，还以云管理平台为OpenStack为例进行解释说明。端口创建请求用于请求网络管理设备在运行上述虚拟机的目标计算节点中创建虚拟机对应的端口。

目标计算节点是运行上述子网中的虚拟机的计算节点。实际应用中，租户创建虚拟机之后，由云管理平台选择一个计算节点作为目标计算节点，以运行虚拟机。在本申请实施例中，对云管理平台选择目标计算节点的选择方式不做限定。虚拟机对应的端口是虚拟机与其它设备之间通信的端口。

可选地，端口创建请求中携带有上述端口对应的配置信息。其中，上述配置信息包括目标计算节点的标识、虚拟机的MAC地址、MAC地址与IP地址之间的预设对应关系中的至少一种。

计算节点的标识用于唯一标识计算节点。计算节点的标识包括但不限于计算节点的MAC地址、计算节点的通用唯一识别码(Universally Unique Identifier，UUID)、计算节点中的虚拟交换机的标识。可选地，上述计算节点的标识被携带于配置信息中的Host(服务器)字段中。

虚拟机的MAC地址由云管理平台分配。云管理平台存储有多个可用的MAC地址，可用的MAC地址是指尚未分配的MAC地址，云管理平台从上述多个可用的MAC地址中分配一个MAC地址给虚拟机。可选地，云管理平台为虚拟机分配MAC地址之后，将虚拟机的标识与其对应的MAC地址对应存储。

MAC地址与IP地址之间的预设对应关系，是子网对应的地址池所包括的IP地址与MAC地址之间的对应关系，子网中的每个IP地址均对应有MAC地址，并且，每个IP地址所对应的MAC地址不同。

步骤302，网络管理设备在目标计算节点创建虚拟机对应的端口。

可选地，网络管理设备在目标计算节点的虚拟交换机中创建虚拟机对应的端口。在本申请实施例中，由于网络管理设备采用敏捷控制器，因此虚拟交换机可以采用与敏捷控制器适配的CE1800V。其中，CE1800V是一种分布式虚拟交换机，其支持运行在开源的虚拟化平台中。需要说明的是，网络管理设备不同时，与网络管理设备适配的虚拟交换机也可以不同。

步骤303，若子网对应的DHCP进程并未启动，且目标计算节点具备启动DHCP进程的能力，则网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得目标计算节点根据第一进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

子网对应的DHCP进程用于为子网中的虚拟机提供DHCP服务，也即分配IP地址。DHCP进程与子网之间存在一一对应的关系，在该子网对应的DHCP进程已启动的情况下，子网中的虚拟机启动时，直接由上述DHCP进程分配IP地址，而无需重新启动新的DHCP进程。因此在本申请实施例中，在子网中的虚拟机启动时，需要检测子网对应的DHCP进程是否已经启动。在一个示例中，若网络管理设备在目标计算节点内创建的虚拟机对应的端口是子网中创建的第一个端口，则说明子网对应的DHCP进程并未启动。

可选地，并非所有的计算节点均具备启动DHCP进程的能力。因此，网络管理设备需要检测目标计算节点是否具备启动DHCP进程的能力，进而确定是否由目标计算节点来启动子网对应的DHCP进程。实际应用中，启动DHCP进程由网络节点或计算机点中配置的DHCPAgent完成，因此可以通过检测目标计算节点是否配置有DHCP Agent，进而确定目标计算节点是否具备启动DHCP进程的能力。

可选地，在步骤303之前，网络管理设备执行如下步骤，以检测目标计算节点是否具备启动DHCP进程的能力。具体地，网络管理设备检测注册表中是否包括目标计算节点的标识，注册表用于记录具备启动DHCP进程的能力的节点的标识；若注册表中包括目标计算节点的标识，则网络管理设备确定目标计算节点具备启动DHCP进程的能力；若注册表中不包括目标计算节点的标识，则网络管理设备确定目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力。

下面，对目标节点(网络节点或计算节点)向网络管理设备的注册过程进行介绍说明：

1、网络管理设备接收目标节点发送的注册请求。

其中，注册请求中携带有目标节点的标识和节点类型信息。目标节点是配置有DHCP Agent的网络节点或计算节点，目标节点均具备启动DHCP进程的能力。

节点类型信息用于指示节点的类型，节点的类型包括第一节点和第二节点，第一节点是指仅具备为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点，第二节点是指具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点。

在云管理平台中，各个节点根据其实现的功能被划分为网络节点和计算机点。其中，网络节点仅用于提供网络服务，而不用于运行虚拟机；计算节点用于运行虚拟机。在本申请实施例中，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力。计算节点可以仅为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，也可以既为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，还为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务。因此，上述第一节点为计算节点；上述第二节点可能是网络节点，也可能是计算节点。

可选地，每个计算节点启动的DHCP进程的数量的最大值大于本节点上运行的虚拟机的数量的最大值，因此计算节点也具备为其它计算节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力。示例性地，每个计算节点启动的DHCP进程的最大值为200个，计算节点上运行的虚拟机的数量的最大值为50个，若每台虚拟机分属不同的子网，则计算节点需要为本节点上运行的虚拟机启动50个DHCP进程，显然，计算节点能继续启动DHCP进程，进而为其它计算节点上运行的虚拟机提供DHCP服务。

在目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力的情况下，由网络管理设备分配第二节点为目标计算节点中运行的虚拟机提供DHCP服务。由于计算节点的数量较多，为了减少网络管理设备分配第二节点时的处理开销，因此在一种可能的实现方式中，计算节点只作为第一节点，且网络节点作为第二节点。结合上述解释说明，在一个示例中，目标节点向网络管理设备发送注册请求时携带的节点类型信息可以直接指示目标节点为第一节点或第二节点；在另一个示例中，目标节点向网络管理设备发送注册请求时携带的节点类型信息还可以指示目标节点为计算节点或网络节点，若目标节点为计算节点，则网络管理设备确定其为第一节点，若目标节点为网络节点，则网络管理设备确定其为第二节点。

可选地，网络管理设备将完成注册的第二节点添加至Server Group(组)，每个Server Group可以为至少一个子网中的虚拟机提供DHCP服务。此外，网络管理设备还将多个Server Group添加至DHCP Server Pool(池)，上述DHCP Server Pool关联有一个或多个Fabric(数据中心网络的最小集合)，进而实现为Fabric中运行的子网中的虚拟机提供DHCP服务。此外，由于第一节点的数量较多，可以不加入到DHCP Server Pool中管理。

2、网络管理设备将目标节点的标识和节点类型信息添加至注册表中。

网络管理设备将目标节点的标识和节点类型信息对应存储至注册表。

第一进程启动命令用于指示目标计算节点启动子网对应的DHCP进程。可选地，第一进程启动命令携带有MAC地址与IP地址之间的预设对应关系、虚拟机的MAC地址以及目标计算节点的标识。

第一服务器启动子网对应的DHCP进程之后，将上述预设对应关系以及虚拟机的MAC地址发送给目标计算节点中的DHCP Agent，之后由DHCP Agent将上述预设对应关系以及虚拟机的MAC地址设置到DHCP进程中，设置完成之后，由上述DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

可选地，DHCP Agent将上述预设对应关系以及虚拟机的MAC地址设置到DHCP进程的实现方式如下：DHCP Agent将上述预设对应关系以及虚拟机的MAC地址写入DHCP进程的配置文件，之后重启DHCP进程。

可选地，DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务的流程如下：

子网中的虚拟机启动之后广播DHCP发现报文，DHCP发现报文中携带有虚拟机的MAC地址，DHCP发现报文用于请求DHCP进程对应的MAC地址和/或IP地址；DHCP进程接收到DHCP发现报文之后，根据上述MAC地址与IP地址之间的预设对应关系以及虚拟机的MAC地址，查找与虚拟机的MAC地址对应的IP地址，向虚拟机返回DHCP响应报文，DHCP响应报文中携带有DHCP进程对应的MAC地址和/或IP地址，以及与虚拟机的MAC地址对应的IP地址；之后虚拟机根据DHCP响应报文中的DHCP进程的IP地址和/或MAC地址向DHCP进程发送DHCP请求报文，以请求将与虚拟机的MAC地址对应的IP地址分配给虚拟机；DHCP进程向虚拟机返回DHCP确认报文，DHCP确认报文用于指示将与虚拟机的MAC地址对应的IP地址分配给虚拟机，此时DHCP进程成功将IP地址分配至虚拟机。

步骤304，若子网对应的DHCP进程并未启动，且目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力，则网络管理设备从注册表中选择一个目标第二节点。

网络管理设备确定出目标计算节点不能为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务之后，此时由网络管理设备在注册表中选择一个目标第二节点，以实现为目标计算节点上运行的虚拟机提供DHCP服务。

可选地，存在部分虚拟机或者裸金属机无法直接接入云管理平台，需要以TORVTEP作为媒介，运行上述虚拟机或者裸金属机的计算节点通常不具备DHCP Agent，也即运行上述虚拟机或者裸金属机的计算节点不具备启动DHCP进程的能力，此时需要由网络管理设备分配第二节点为上述虚拟机或裸金属机提供DHCP服务。

网络管理设备保存有每个第二节点的资源情况。可选地，上述资源情况是指每个第二节点所能启动的DHCP进程的总数量，以及已启动的DHCP进程的数量。网络管理设备根据上述资源情况确定第二节点是否能继续启动DHCP进程。例如，第二节点A所能启动的DHCP进程的总数量为200，已启动的DHCP进程的数量为56，则网络管理设备确定上述第二节点A能继续启动DHCP进程。

在一个示例中，网络管理设备选择任意一个能继续启动DHCP进程的第二节点作为目标第二节点。可选地，网络管理设备选择任意一个能继续启动DHCP进程的数量大于预设阈值的第二节点作为目标第二节点。上述预设阈值可以根据实验或经验设定，本申请实施例对此不做限定。

在另一个示例中，网络管理设备选择能继续启动DHCP进程的数量最多的第二节点作为目标第二节点。例如，注册表中包括第二节点A、第二节点B和第二节点C，能启动的DHCP进程的数量分别为144个、27个和79个，则网络管理设备选择第二节点A作为目标第二节点。

在另一个示例中，网络管理设备将能继续启动DHCP进程的数量较多的第二节点按顺序排列，之后根据排列顺序选择一个第二节点作为目标第二节点。其中，上述排列顺利可以根据能继续启动DHCP进程的数量确定。

可选地，在目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力的情况下，网络管理设备先分配Server Group为子网中的虚拟机提供DHCP服务，Server Group中的各个第二节点均启动子网对应的DHCP进程，虚拟机发送DHCP发现报文之后，最先向虚拟机反馈DHCP响应报文的第二节点为子网中的虚拟机提供DHCP服务。通过上述方式，以实现提供DHCP服务的多活可靠性。其中，网络管理设备分配Server Group的规则可以参考上述三个示例。

步骤305，网络管理设备向目标第二节点发送第二进程启动命令，以使得目标第二节点根据第二进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

有关步骤305的介绍说明可以参考上文对于步骤303的介绍说明，此处不再赘述。

本申请实施例提供的方案中，在计算节点中扩展启动DHCP进程的能力，以使得计算节点能够通过上述DHCP进程为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务，从而形成一种分布式的DHCP服务方案，无需由网络节点提供集中式的DHCP服务。这样，即使在网络规模较大时，也无需部署大量的网络节点，有助于节省硬件成本。

请参考图4，其示出了本申请另一个实施例提供的提供DHCP服务的方法的流程图。该方法可适用于图2所示的系统架构中。该方法可以包括如下几个步骤。

步骤401，网络管理设备接收目标节点发送的注册请求。

其中，注册请求中携带有目标节点的标识和节点类型信息，节点类型信息用于指示节点的类型，节点的类型包括第一节点和第二节点，第一节点是指仅具备为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点，第二节点是指具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点。

步骤402，网络管理设备将目标节点的标识和节点类型信息添加至注册表中。

注册表用于记录具备启动DHCP进程的能力的节点的标识

步骤403，当子网中的虚拟机启动时，网络管理设备接收云管理平台发送的端口创建请求，端口创建请求用于请求在运行虚拟机的目标计算节点中创建虚拟机对应的端口。

步骤404，网络管理设备在目标计算节点中创建虚拟机对应的端口。

步骤405，网络管理设备检测注册表中是否包括目标计算节点的标识。

若注册表中包括目标计算节点的标识，则网络管理设备确定目标计算节点具备启动DHCP进程的能力；若注册表中不包括目标计算节点的标识，则网络管理设备确定目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力。

步骤406，若子网对应的DHCP进程并未启动，且注册表中包括目标计算节点的标识，则网络管理设备向目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得目标计算节点根据第一进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

步骤407，若子网对应的DHCP进程并未启动，且注册表中不包括目标计算节点的标识，则网络管理设备从注册表中选择一个目标第二节点。

步骤408，网络管理设备向目标第二节点发送第二进程启动命令，以使得目标第二节点根据第二进程启动命令启动子网对应的DHCP进程，由子网对应的DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务。

可选地，上述步骤406之后还包括如下步骤409-412：

步骤409，网络管理设备向云管理平台发送DHCP端口创建请求，以使得云管理平台创建子网对应的DHCP端口的逻辑对象。

DHCP端口创建请求用于请求在目标计算节点中创建子网对应的DHCP端口，子网对应的DHCP端口是上述逻辑对象的实例化。子网对应的DHCP端口用于在子网对应的DHCP进程与子网中的虚拟机之间进行通信。子网对应的DHCP端口是子网对应的DHCP进程与子网中的虚拟机之间进行通信的端口，其用于接收和发送DHCP报文。结合上述步骤303中的解释说明，DHCP报文包括但不限于DHCP发现报文、DHCP响应报文、DHCP请求报文、DHCP确认报文。可选地，DHCP报文还包括DHCP释放报文，DHCP通知报文、DHCP拒绝报文等等，本申请实施例对此不做限定。

可选地，云管理平台在创建子网对应的DHCP端口的逻辑对象时，为子网对应的DHCP端口的逻辑对象分配IP地址和/或MAC地址。可选地，云管理平台将子网对应的地址池中未分配的任意一个IP地址分配至子网对应的DHCP端口的逻辑对象，云管理平台将任意一个可用的MAC地址分配至子网对应的DHCP端口的逻辑对象。

步骤410，网络管理设备接收云管理平台发送的DHCP端口创建通知。

DHCP端口创建通知用于通知网络管理设备在目标计算节点内创建子网对应的DHCP端口。可选地，DHCP端口创建通知中携带有子网对应的DHCP端口的逻辑对象的配置信息，上述配置信息包括但不限于子网对应的DHCP端口的逻辑对象的IP地址和/或MAC地址。需要说明的是，子网对应的DHCP端口的逻辑对象的IP地址和/或MAC地址，也即是子网对应的DHCP端口的IP地址和/或MAC地址。

步骤411，网络管理设备根据DHCP端口创建通知在目标计算节点内创建子网对应的DHCP端口。

网络管理设备接收DHCP端口创建通知之后，根据DHCP端口创建通知携带的DHCP端口的逻辑对象的IP地址和/或MAC地址，在目标计算节点内创建子网对应的DHCP端口。

步骤412，网络管理设备在子网中的各个虚拟机对应的端口之间，以及子网中的虚拟机对应的端口与子网对应的DHCP端口之间创建VxLAN。

虚拟可拓展局域网用于支持子网中的各个虚拟机对应的端口之间互相通信，还用于支持子网中的虚拟机对应的端口与子网对应的DHCP端口之间进行通信。

步骤413，网络管理设备向目标计算节点发送子网对应的第一流表和第二流表中的第一种或全部两种。

其中，第一流表用于指示目标计算节点中运行的虚拟交换机将子网中的虚拟机所发送的DHCP报文发送至子网对应的DHCP端口，第二流表用于指示目标计算节点中运行的虚拟交换机丢弃网络侧的DHCP报文，网络侧的DHCP报文是指由非目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文。

网络管理设备向目标计算节点下发子网对应的第一流表和第二流表，以使得目标计算节点中运行的虚拟交换机将运行于目标计算节点的虚拟机所广播的DHCP报文直接在本地处理，并将非目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文丢弃，通过上述方式，将目标计算节点与非目标计算节点隔离开来，提高DHCP进程为子网中的虚拟机提供DHCP服务的效率。

步骤414，在子网中的虚拟机全部停止运行之后，网络管理设备向目标计算节点发送第一进程关闭命令，以使得目标计算节点根据第一进程关闭命令关闭子网对应的DHCP进程。

子网中的虚拟机全部停止运行之后，此时目标计算节点不存在提供DHCP服务的对象，此时网络管理设备控制目标计算节点关闭子网对应的DHCP进程。通过上述方式，子网对应的DHCP进程可以按需启动和关闭，提高资源利用率。

需要说明的是，若子网中的虚拟机获取的DHCP服务由具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点(也即目标第二节点)提供时，网络管理设备也执行向云管理平台发送DHCP端口创建请求，以使得云管理平台创建子网对应的DHCP端口的逻辑对象；接收云管理平台发送的DHCP端口创建通知；根据上述DHCP端口创建通知在目标第二节点内创建子网对应的DHCP端口；在子网中的各个虚拟机对应的端口之间，以及子网中的虚拟机对应的端口与子网对应的DHCP端口之间创建VxLAN。此外，在子网中的虚拟机全部停止运行后，网络管理设备也向目标第二节点发送第二进程关闭命令，以使得目标第二节点根据第二进程关闭命令关闭子网对应的DHCP进程。

可以理解的是，网络管理设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块(或单元)。结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的技术方案的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对网络管理设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用集成的单元的情况下，图5A示出了上述实施例中所涉及的网络管理设备的一种可能的结构示意图。网络管理设备500包括：处理单元502和通信单元503。处理单元502用于对设备500的动作进行控制管理。例如，处理单元502用于支持网络管理设备500执行图3中的步骤301至步骤305，以及图4中的步骤401至步骤413，和/或用于执行本文所描述的技术的其它步骤。通信单元503用于支持网络管理设备500与其它设备的通信。网络管理设备500还可以包括存储单元501，用于存储网络管理设备500的程序代码和数据。

其中，处理单元502可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元503可以是通信接口、收发器、收发电路等，其中，通信接口是统称，可以包括一个或多个接口，例如网络管理设备与网络节点或计算节点之间的接口。存储单元501可以是存储器。

当处理单元502为处理器，通信单元503为通信接口，存储单元501为存储器时，本申请实施例所涉及的网络管理设备可以为图5B所示的网络管理设备。

参阅图5B所示，该网络管理设备510包括：处理器512、通信接口513、存储器511。可选地，网络管理设备510还可以包括总线514。其中，通信接口513、处理器512以及存储器511可以通过总线514相互连接；总线514可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。所述总线514可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5B中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

结合本申请实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块(或单元)组成，软件模块(或单元)可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。本申请实施例还提供了计算机程序产品，当该计算机程序产品被执行时，其用于实现上述功能。另外，可以将上述计算机程序存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种提供动态主机配置协议DHCP服务的方法，其特征在于，所述方法包括：

当子网中的虚拟机启动时，网络管理设备接收云管理平台发送的端口创建请求，所述端口创建请求用于请求在运行所述虚拟机的目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口；

所述网络管理设备在所述目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口；

若所述子网对应的DHCP进程并未启动，且所述目标计算节点具备启动DHCP进程的能力，则所述网络管理设备向所述目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得所述目标计算节点根据所述第一进程启动命令启动所述子网对应的DHCP进程，由所述子网对应的DHCP进程为所述子网中的虚拟机提供DHCP服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络管理设备在所述目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口之后，还包括：

所述网络管理设备检测注册表中是否包括所述目标计算节点的标识，所述注册表用于记录具备启动DHCP进程的能力的节点的标识；

若所述注册表中包括所述目标计算节点的标识，则所述网络管理设备确定所述目标计算节点具备启动DHCP进程的能力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述网络管理设备接收目标节点发送的注册请求，其中，所述注册请求中携带有所述目标节点的标识和节点类型信息，所述节点类型信息用于指示节点的类型，所述节点的类型包括第一节点和第二节点，所述第一节点是指仅具备为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点，所述第二节点是指具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点；

所述网络管理设备将所述目标节点的标识和节点类型信息添加至所述注册表中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络管理设备在所述目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口之后，还包括：

若所述子网对应的DHCP进程并未启动，且所述目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力，则所述网络管理设备从所述注册表中选择一个目标第二节点；

所述网络管理设备向所述目标第二节点发送第二进程启动命令，以使得所述目标第二节点根据所述第二进程启动命令启动所述子网对应的DHCP进程，由所述子网对应的DHCP进程为所述子网中的虚拟机提供DHCP服务。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述网络管理设备向所述目标计算节点发送第一进程启动命令之后，还包括：

在所述子网中的虚拟机全部停止运行之后，所述网络管理设备向所述目标计算节点发送第一进程关闭命令，以使得所述目标计算节点根据所述第一进程关闭命令关闭所述子网对应的DHCP进程。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述网络管理设备向所述云管理平台发送DHCP端口创建请求，以使得所述云管理平台创建所述子网对应的DHCP端口的逻辑对象；所述DHCP端口创建请求用于请求在所述目标计算节点中创建所述子网对应的DHCP端口，所述子网对应的DHCP端口是所述逻辑对象的实例化；

所述网络管理设备接收所述云管理平台发送的DHCP端口创建通知；

所述网络管理设备根据所述DHCP端口创建通知在所述目标计算节点中创建所述子网对应的DHCP端口；

所述网络管理设备在所述子网中的各个虚拟机对应的端口之间，以及所述子网中的虚拟机对应的端口与所述子网对应的DHCP端口之间创建虚拟可拓展局域网VxLAN。

7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述网络管理设备向所述目标计算节点发送第一进程启动命令之后，还包括：

所述网络管理设备向所述目标计算节点发送所述子网对应的第一流表和第二流表中的第一种或全部两种；

其中，所述第一流表用于指示所述目标计算节点中运行的虚拟交换机将所述子网中的虚拟机所发送的DHCP报文发送至所述子网对应的DHCP端口，所述第二流表用于指示所述目标计算节点中运行的虚拟交换机丢弃网络侧的DHCP报文，所述网络侧的DHCP报文是指由非所述目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文。

8.一种网络管理设备，其特征在于，所述网络管理设备包括：通信单元和处理单元；

所述通信单元，用于当子网中的虚拟机启动时，接收云管理平台发送的端口创建请求，所述端口创建请求用于请求在运行所述虚拟机的目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口；

所述处理单元，用于在所述目标计算节点中创建所述虚拟机对应的端口；

所述通信单元，用于当所述子网对应的动态主机配置协议DHCP进程并未启动，且所述目标计算节点具备启动DHCP进程的能力时，向所述目标计算节点发送第一进程启动命令，以使得所述目标计算节点根据所述第一进程启动命令启动所述子网对应的DHCP进程，由所述子网对应的DHCP进程为所述子网中的虚拟机提供DHCP服务。

9.根据权利要求8所述的网络管理设备，其特征在于，

所述处理单元，还用于检测注册表中是否包括所述目标计算节点的标识，所述注册表用于记录具备启动DHCP进程的能力的节点的标识；若所述注册表中包括所述目标计算节点的标识，则确定所述目标计算节点具备启动DHCP进程的能力。

10.根据权利要求9所述的网络管理设备，其特征在于，

所述通信单元，还用于接收目标节点发送的注册请求，其中，所述注册请求中携带有所述目标节点的标识和节点类型信息，所述节点类型信息用于指示节点的类型，所述节点的类型包括第一节点和第二节点，所述第一节点是指仅具备为本节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点，所述第二节点是指具备为其它节点上运行的虚拟机提供DHCP服务的能力的节点；

所述处理单元，还用于将所述目标节点的标识和节点类型信息添加至所述注册表中。

11.根据权利要求9所述的网络管理设备，其特征在于，

所述处理单元，还用于当所述子网对应的DHCP进程并未启动，且所述目标计算节点不具备启动DHCP进程的能力时，从所述注册表中选择一个目标第二节点；

所述通信单元，还用于向所述目标第二节点发送第二进程启动命令，以使得所述目标第二节点根据所述第二进程启动命令启动所述子网对应的DHCP进程，由所述子网对应的DHCP进程为所述子网中的虚拟机提供DHCP服务。

12.根据权利要求8至11任一项所述的网络管理设备，其特征在于，

所述通信单元，还用于在所述子网中的虚拟机全部停止运行之后，向所述目标计算节点发送第一进程关闭命令，以使得所述目标计算节点根据所述第一进程关闭命令关闭所述子网对应的DHCP进程。

13.根据权利要求8至11任一项所述的网络管理设备，其特征在于，

所述通信单元，还用于向所述云管理平台发送DHCP端口创建请求，以使得所述云管理平台创建所述子网对应的DHCP端口的逻辑对象；所述DHCP端口创建请求用于请求在所述目标计算节点中创建所述子网对应的DHCP端口，所述子网对应的DHCP端口是所述逻辑对象的实例化；

所述通信单元，还用于接收所述云管理平台发送的DHCP端口创建通知；

所述处理单元，还用于根据所述DHCP端口创建通知在所述目标计算节点中创建所述子网对应的DHCP端口；

所述处理单元，还用于在所述子网中的各个虚拟机对应的端口之间，以及所述子网中的虚拟机对应的端口与所述子网对应的DHCP端口之间创建虚拟可拓展局域网VxLAN。

14.根据权利要求8至11任一项所述的网络管理设备，其特征在于，

所述通信单元，还用于向所述目标计算节点发送所述子网对应的第一流表和第二流表中的第一种或全部两种；

其中，所述第一流表用于指示所述目标计算节点中运行的虚拟交换机将所述子网中的虚拟机所发送的DHCP报文发送至所述子网对应的DHCP端口，所述第二流表用于指示所述目标计算节点中运行的虚拟交换机丢弃网络侧的DHCP报文，所述网络侧的DHCP报文是指由非所述目标计算节点中运行的虚拟机发送的DHCP报文。

15.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有可执行指令，所述可执行指令用于执行如权利要求1至7任一项所述的方法。