CN111654443B - 一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，涉及计算机网络技术领域，其实现内容包括：步骤1、租户的网络是vxlan网络，租户在vxlan网络中创建一台虚机并获取一个IPv6地址；步骤2、建立vrouter，vrouter作为一台转发虚机，进行IPv6的路由转发和宣告；步骤3、租户的虚机IPv6网关指向vrouter，在vrouter上通过ospf动态将租户的IPv6地址宣告到数据中心的交换机上；步骤4、当用户的IPv6数据包到达vrouter后，将转发至连接provider vlan网络的网卡上，通过该网卡，再将数据包转发至数据中心的交换机上，实现IPv6地址对公网的直接访问。本方法可以实现虚机IPv6地址对公网的直接访问，无需做nat的转换，方便便捷，而且IPv6 vrouter不依赖某一单独的物理硬件设备，可灵活管理配置，动态增减，安全性较高。

Description

一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法

技术领域

本发明涉及计算机网络，具体的说是一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法。

背景技术

云计算是近年来IT基础设施领域最热门的话题之一，其对计算、网络、存储等各种资源的虚拟化抽象，为用户提供了极为方便的资源使用方式和灵活的资源扩展能力。

目前以openstack为基础的云计算平台，虚机主要通过内网ipv4转换为公网ipv4来访问互联网，即浮动ip和nat的方式。但是IPv6因其庞大的地址空间，数量众多，无需做内网ip和外网ip的转换，可使虚机的每一个IPv6地址直接访问互联网。但是在openstack的网络模型中，租户的网络为vxlan网络，无法满足IPv6直接访问公网的需求。因此本发明提出了一种针对以Openstack为基础的云平台的虚机IPv6地址访问公网的方法。

发明内容

本发明针对租户网络无法满足IPv6直接访问公网需求这一问题，提供一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法。

本发明的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，解决上述技术问题采用的技术方案如下：

一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，该方法的实现内容包括：

步骤1、租户的网络是vxlan网络，租户在vxlan网络中创建一台虚机并获取一个IPv6地址；

步骤2、建立vrouter，vrouter作为一台转发虚机，进行IPv6的路由转发和宣告；

步骤3、租户的虚机IPv6网关指向vrouter，在vrouter上通过ospf动态将租户的IPv6地址宣告到数据中心的交换机上；

步骤4、当用户的IPv6数据包到达vrouter后，将转发至连接provider vlan网络的网卡上，通过该网卡，再将数据包转发至数据中心的交换机上，实现IPv6地址对公网的直接访问。

进一步的，在步骤2中，vrouter的接口一连接有IPv6地址的租户子网，vrouter的接口二连接provider的vlan IPv6网络，且该provider vlan网络与数据中心的物理IPv6网络连通。

更进一步的，虚机的IPv6地址访问公网时，请求报文转发的具体过程为：

虚机内的报文以IPv6地址访问互联网，报文目的地址是一个公网的ip，报文首先送往vrouter的网关上；

在vrouter上开启路由转发，将报文转发至连接到provider vlan网络上；

provider vlan网络将报文转发至数据中心交换机的网关；

当报文返回时，报文到达数据中心路由器上后，因通过ospf可学习IPv6地址，从而将报文转发至vrouter的接口二；

因vrouter开启路由转发，将数据包由接口二转发至接口一上，由接口一将报文转发至虚机中。

进一步的，基于Openstack平台，实现步骤1到步骤4的结构包括：北向接口模块、数据库、vrouter管理模块、路由表管理模块；

北向接口模块用于向外提供rest api，以提供租户开启IPv6访问公网的功能；

数据库用于存放用户通过所述北向接口模块建立的全部信息；

vrouter管理模块用于管理vrouter，包括vrouter与子网的接口的增加和删除，vrouter上动态路由的配置；

路由表管理模块用于管理vrouter上的动态路由表，以及vrouter上启动ospf的协议。

基于上述结构，进一步的，所涉及北向接口模块向外提供租户ip、网络id、子网id、虚机id、以及IPv6地址，来实现将相关的子网连接到vrouter并且下发动态路由的配置；

相对的，所涉及数据库用于存放相关的用户、网络、子网、IPv6地址以及动态路由表各项信息。

更进一步的，所涉及北向接口模块开启IPv6访问公网的功能时，首先将该IPv6地址已经相关的network和subent信息写入数据库。

更进一步的，当租户为某个IPv6的地址开启访问公网的功能后，vrouter管理模块将该IPv6所在的子网连接到vrouter上，并且将接口的地址作为IPv6的网关。

更进一步的，所涉及vrouter管理模块在vrouter里开启ospf动态路由学习，将该IPv6地址以动态路由的形式宣告出去，从而使邻接交换机可以学习到ip地址。

更进一步的，当用户开启IPv6和关闭IPv6访问公网的功能时，所述路由表管理模块会在vrouter内动态的下发和删除路由表条目，从而达到IPv6地址动态宣告的目的。

本发明的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明一方面可以实现虚机IPv6地址对公网的直接访问，无需做nat的转换，方便便捷，另一方面，IPv6 vrouter不依赖某一单独的物理硬件设备，可灵活管理配置，动态增减，并支持主备，安全性较高。

附图说明

附图1是本发明的虚机IPv6地址直接访问公网的实现架构图；

附图2是本发明的虚机IPv6地址直接访问公网的实现原理图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例一：

参考附图2，假定：在一个network1下有一子网subnet1,用户在该子网下新建一虚机，并分配一IPv6地址A，同时，在环境部署时创建vrouter，vrouter的接口二连接provider的ipv6网络，与数据中心的物理网络连通。

基于上述假定，本实施例的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其实现内容包括：

步骤1、租户的网络是vxlan网络，租户在vxlan网络subnet1中创建一台虚机并获取一个IPv6地址A；

步骤2、建立vrouter，vrouter的接口一连接有IPv6地址A的租户子网subnet，vrouter的接口二连接provider的vlan IPv6网络，且该provider vlan网络与数据中心的物理IPv6网络连通，vrouter作为一台转发虚机，进行IPv6的路由转发和宣告；

步骤3、租户的虚机IPv6网关指向vrouter，在vrouter上通过ospf动态将租户的IPv6地址A宣告到数据中心的交换机上；

步骤4、当用户的IPv6数据包到达vrouter后，将转发至连接provider vlan网络的网卡上，通过该网卡，再将数据包转发至数据中心的交换机上，实现虚机IPv6地址A对公网的直接访问。

参考附图2，本实施例中，虚机的IPv6地址A访问公网时，请求报文转发的具体过程为：

虚机内的报文以IPv6地址A访问互联网，报文目的地址是一个公网的ip，报文首先送往vrouter的网关上；

在vrouter上开启路由转发，将报文转发至连接到provider vlan网络上；

provider vlan网络将报文转发至数据中心交换机的网关；

当报文返回时，报文到达数据中心路由器上后，因通过ospf可学习IPv6地址A，从而将报文转发至vrouter的接口二；

因vrouter开启路由转发，将数据包由接口二转发至接口一上，由接口一将报文转发至虚机中。

实施例二：

参考附图1，基于Openstack平台，实现实施例一所述方法的结构包括：北向接口模块、数据库、vrouter管理模块、路由表管理模块。其中：

北向接口模块用于向外提供rest api，以提供租户开启IPv6访问公网的功能。具体的，rest api可以是租户ip、网络id、子网id、虚机id、以及IPv6地址A，由此来实现将相关的子网连接到vrouter并且下发动态路由的配置。本实施例中，当北向接口模块开启IPv6访问公网的功能时，首先将该IPv6地址A已经相关的network和subent信息写入数据库。

数据库用于存放用户通过所述北向接口模块建立的全部信息，全部信息即相关的用户、网络、子网、IPv6地址A以及动态路由表各项信息。

vrouter管理模块用于管理vrouter，包括vrouter与子网的接口的增加和删除，vrouter上动态路由的配置。当租户为某个IPv6的地址开启访问公网的功能后，vrouter管理模块将该IPv6所在的子网连接到vrouter上，并且将接口的地址作为IPv6的网关。同时，vrouter管理模块在vrouter里开启ospf动态路由学习，将该IPv6地址A以动态路由的形式宣告出去，从而使邻接交换机可以学习到ip地址。

路由表管理模块用于管理vrouter上的动态路由表，以及vrouter上启动ospf的协议。当用户开启IPv6和关闭IPv6访问公网的功能时，路由表管理模块会在vrouter内动态的下发和删除路由表条目，从而达到IPv6地址A动态宣告的目的。

综上可知，采用本发明的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，可以实现虚机IPv6地址对公网的直接访问，无需做nat的转换，方便便捷，而且，IPv6vrouter不依赖某一单独的物理硬件设备，可灵活管理配置，动态增减，并支持主备，安全性较高。

以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了详细阐述，这些实施例只是用于帮助理解本发明的核心技术内容。基于本发明的上述具体实施例，本技术领域的技术人员在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作出的任何改进和修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于,该方法的实现内容包括：

步骤1、租户的网络是vxlan网络，租户在vxlan网络中创建一台虚机并获取一个IPv6地址；

步骤2、建立vrouter，vrouter的接口一连接有IPv6地址的租户子网，vrouter的接口二连接provider的vlan IPv6网络，且该provider vlan网络与数据中心的物理IPv6网络连通，vrouter作为一台转发虚机，进行IPv6的路由转发和宣告；

步骤3、租户的虚机IPv6网关指向vrouter，在vrouter上通过ospf动态将租户的IPv6地址宣告到数据中心的交换机上；

步骤4、当用户的IPv6数据包到达vrouter后，将转发至连接provider vlan网络的网卡上，通过该网卡，再将数据包转发至数据中心的交换机上，实现虚机IPv6地址对公网的直接访问，访问过程中，请求报文转发的具体过程为：

虚机内的报文以IPv6地址访问互联网，报文目的地址是一个公网的ip，报文首先送往vrouter的网关上，

在vrouter上开启路由转发，将报文转发至连接到provider vlan网络上，

provider vlan网络将报文转发至数据中心交换机的网关，

当报文返回时，报文到达数据中心路由器上后，因通过ospf可学习IPv6地址，从而将报文转发至vrouter的接口二，

因vrouter开启路由转发，将数据包由接口二转发至接口一上，由接口一将报文转发至虚机中。

2.根据权利要求1所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，基于Openstack平台，实现步骤1到步骤4的结构包括：北向接口模块、数据库、vrouter管理模块、路由表管理模块；

所述北向接口模块用于向外提供rest api，以提供租户开启IPv6访问公网的功能；

所述数据库用于存放用户通过所述北向接口模块建立的全部信息；

所述vrouter管理模块用于管理vrouter，包括vrouter与子网的接口的增加和删除，vrouter上动态路由的配置；

所述路由表管理模块用于管理vrouter上的动态路由表，以及vrouter上启动ospf的协议。

3.根据权利要求2所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，所述北向接口模块向外提供租户ip、网络id、子网id、虚机id、以及IPv6地址，来实现将相关的子网连接到vrouter并且下发动态路由的配置；

所述数据库用于存放相关的用户、网络、子网、IPv6地址以及动态路由表各项信息。

4.根据权利要求3所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，所述北向接口模块开启IPv6访问公网的功能时，首先将该IPv6地址已经相关的network和subent信息写入数据库。

5.根据权利要求3所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，当租户为某个IPv6的地址开启访问公网的功能后，vrouter管理模块将该IPv6所在的子网连接到vrouter上，并且将接口的地址作为IPv6的网关。

6.根据权利要求5所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，vrouter管理模块在vrouter里开启ospf动态路由学习，将该IPv6地址以动态路由的形式宣告出去，从而使邻接交换机可以学习到ip地址。

7.根据权利要求3所述的一种云环境下虚机IPv6地址直接访问公网的方法，其特征在于，当用户开启IPv6和关闭IPv6访问公网的功能时，所述路由表管理模块会在vrouter内动态的下发和删除路由表条目，从而达到IPv6地址动态宣告的目的。

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