CN112003794A - 一种浮动ip限流方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种浮动IP限流方法、系统、终端及存储介质，包括：利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。本发明使得Networking‑vpp功能更加丰富、实用，并且提升了浮动IP的功能，修改了Neutron使用VPP进行转发加速的短板，提升了访问外网的安全性和容错性。
Description
技术领域
本发明涉及网络流量限速技术领域，具体涉及一种浮动IP限流方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
在云计算时代，服务器提供了数据和计算力，稳定性、性能和安全等因素也至关重要。对于虚拟化私有云来说，提供浮动IP是一个基本功能。客户之间网络独立私有，并且与公网不可通，当有客户有访问公网需求时，可以给自己的虚拟机绑定一个浮动IP访问公网。浮动IP也可以增加容错性。既当一个虚拟机异常时，此浮动IP立即绑定到备用设备上，继续提供服务。
由于浮动IP是基于可与外部通信的网络创建的，三层通信会通过路由转发，当遇到个别浮动IP峰值大突发流量、或者某时间段多个IP流量较大时，就会占用较大带宽，影响其他浮动IP，严重时可能导致其他浮动IP不通，客户无法访问的情况，十分影响体验和使用。OVS虽然由提供简单的限速功能，但是提供路由的方式是基于kernel的vrouter方案，本身性能就不强，即使提供限速也远达不到高度网络密集型的地步，VPP提供的路由功能性能相对提升很多，但是由于控制面Networking-vpp缺少浮动IP的限速功能，无法对浮动IP进行限速，也成为功能的短板，现急需一个基于Networking-vpp的浮动IP的限速方法，使VPP支持的浮动IP发挥最大的性能。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种浮动IP限流方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种浮动IP限流方法，包括：
利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
进一步的，所述方法还包括：
创建服务质量限速策略并限定出方向带宽和入方向带宽。
进一步的，所述利用向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息，包括：
设定所述向量包处理引擎部署工具实时监控所述数据库，若所述向量包处理引擎部署工具监控到所述数据库数据更新，则对更新的数据进行解析。
进一步的，所述通过接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略，包括：
校验所述浮动IP是否支持限速；
校验所述服务质量限速策略是否存在；
若所述浮动IP不支持限速或所述服务质量限速策略不存在，则返回绑定失败提示。
进一步的，所述方法还包括：
接收到访问外网请求后，将所述请求的源IP在向量包处理引擎中转换为所述浮动IP；
根据所述浮动IP绑定的服务质量限速策略限制所述浮动IP的流量。
第二方面，本发明提供一种浮动IP限流系统，包括：
绑定设置单元，配置用于利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
绑定解析单元，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
绑定执行单元，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
进一步的，所述系统还包括：
策略创建单元，配置用于创建服务质量限速策略并限定出方向带宽和入方向带宽。
进一步的，所述绑定执行单元包括：
IP校验模块，配置用于校验所述浮动IP是否支持限速；
策略校验模块，配置用于校验所述服务质量限速策略是否存在；
提示返回模块，配置用于若所述浮动IP不支持限速或所述服务质量限速策略不存在，则返回绑定失败提示。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的浮动IP限流方法、系统、终端及存储介质，利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库，再利用向量包处理引擎部署工具将浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息导入向量包处理引擎执行绑定。本发明使得Networking-vpp功能更加丰富、实用，并且提升了浮动IP的功能，修改了Neutron使用VPP进行转发加速的短板，提升了访问外网的安全性和容错性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
浮动IP：(floating ip)一个浮动IP通常是一个公开的、可以路由到的IP地址，并且不会自动分配给设备使用。项目管理者临时分配动态IP到一个或者多个实体设备。这个实体设备有自动分配的静态IP用于内部网间设备的通讯。这个内部网使用私有地址，这些私有地址不能被路由到。通过浮动IP内网实体的服务才能被外网识别和访问。还可以根据需要更换绑定的设备。
Networking-vpp(向量包处理引擎部署工具)：采用了一个比较简单的架构，用ETCD来同步北向的配置，每个计算节点和网络节点上，会部署一个agent(管理进程)来配置VPP。
限速：QoS(Quality of Service，服务质量)指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
ETCD：etcd是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目，它的目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法，etcd基于Go语言实现。
Neutron：是一个Openstack项目，用于给Openstack服务(比如nava)管理的接口设备(比如vNICs)提供网络服务的。现在Neutron是OpenStack平台的核心和支持部分。
Neutron-server(接口管理服务)：neutron唯一的一个服务服务进程。实现neutron定义的API,包括标准和扩展两部分，每个neturon-server中可以加载多个serviceplugin(插件),但只能加载一个core plugin。neutron-server承担着接受用户的restfulapi的责任，并分发处理的任务。
VPP：(Vector Packet Processing向量包处理引擎)一种非常快速的软件转换，特别适合于高度网络密集型的应用程序。运行在DPDK(数据平台开发套件)之上的用户空间开关。这意味着不使用内核驱动程序从硬件获取包，而是使用直接的硬件控制来加速包的路径(更少的内核调用)，意味着更少的上下文切换，意味着更快的处理。
OVS：(OpenVSwitch)是一个高质量的，多层虚拟交换机(网络分层的层)，其目的是让大规模网络自动化可以通过编程扩展，同时仍然支持标准的管理接口和协议：NetFlow.SFlow...等，并且它还支持多个物理机的分布式环境。
SNAT：(Source Network Address Translation，源地址转换)即内网地址向外访问时，发起访问的内网ip地址转换为指定的ip地址(可指定具体的服务以及相应的端口或端口范围)，这可以使内网中使用保留ip地址的主机访问外部网络，即内网的多部主机可以通过一个有效的公网ip地址访问外部网络。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种浮动IP限流系统。
如图1所示，该方法100包括：
步骤110，利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
步骤120，利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
步骤130，利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
具体的，所述浮动IP限流方法包括：
S1、利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库。
当基于私有网络创建的虚拟机需要访问外部网络时，用户会创建一个浮动IP(基于外部网络创建)并和这个虚拟机进行绑定，虚拟机通过SNAT使用浮动IP为源IP访问外部网络，对外可见的源IP为浮动IP地址。
虚拟机使用浮动IP访问外部网络时，可能会有大的突发流量，占用大量外部网络的带宽，导致外部网络拥堵，此使用户可以创建一个QoS限速策略并配置限速规则，比如限制出方向带宽为10Mb/s，并给浮动IP绑定这个QoS策略。
Netron_server收到绑定动作通过调用Networking-vpp插件接口，发送数据到etcd，也会记录数据到mariadb数据库中，etcd收到数据后会记录到自己的数据库文件中。
S2、利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息。
Networking-vpp会监控etcd，获取到浮动IP绑定QoS的数据，并解析数据，调用API在VPP里对浮动IP和QoS进行绑定，使QoS规则在浮动IP上生效。
S3、利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
VPP进行绑定时，首先校验当前浮动IP是否支持配置QoS限速，如果不支持，直接返回错误后不进行绑定，如果支持，则根据“qos_policy_id”查询QoS策略是否存在，如果存在则进行绑定，使限速规则在浮动IP上生效，如果不存在，则返回错误，不进行绑定。
当虚拟机的有访问外网的流量时，会在VPP里进行SNAT，源IP变为浮动IP,这个时候浮动IP绑定的限速规则会生效，对流量进行管控后再送到物理网卡送出，避免暂用网卡大量带宽，造成网卡流量拥堵。同理还可以给浮动IP绑定入方向限速规则，防止大量报文涌入虚拟机，造成虚拟机超载。如果虚拟机为服务器，因浮动IP对公网用户是可见的，对入方向报文进行限速还能达到防无效报文攻击服务器的目的。当用户不再需要对浮动IP进行限速时，可以进行解除绑定配置，和绑定操作下发配置过程相同，下发内容中的qos策略相关信息“qos_policy_id”配置为“null”即可。当neutron_server重启时，从mariadb数据库中读取数据进行配置恢复。当VPP重启时networking-vpp从ETCD的数据库中读取数据进行配置恢复。
如图2所示，该系统200包括：
绑定设置单元210，配置用于利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
绑定解析单元220，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
绑定执行单元230，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：
策略创建单元，配置用于创建服务质量限速策略并限定出方向带宽和入方向带宽。
可选地，作为本发明一个实施例，所述绑定执行单元包括：
IP校验模块，配置用于校验所述浮动IP是否支持限速；
策略校验模块，配置用于校验所述服务质量限速策略是否存在；
提示返回模块，配置用于若所述浮动IP不支持限速或所述服务质量限速策略不存在，则返回绑定失败提示。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的浮动IP限流方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库，再利用向量包处理引擎部署工具将浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息导入向量包处理引擎执行绑定。本发明使得Networking-vpp功能更加丰富、实用，并且提升了浮动IP的功能，修改了Neutron使用VPP进行转发加速的短板，提升了访问外网的安全性和容错性，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种浮动IP限流方法，其特征在于，包括：
利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
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：
创建服务质量限速策略并限定出方向带宽和入方向带宽。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息，包括：
设定所述向量包处理引擎部署工具实时监控所述数据库，若所述向量包处理引擎部署工具监控到所述数据库数据更新，则对更新的数据进行解析。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略，包括：
校验所述浮动IP是否支持限速；
校验所述服务质量限速策略是否存在；
若所述浮动IP不支持限速或所述服务质量限速策略不存在，则返回绑定失败提示。
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：
接收到访问外网请求后，将所述请求的源IP在向量包处理引擎中转换为所述浮动IP；
根据所述浮动IP绑定的服务质量限速策略限制所述浮动IP的流量。
6.一种浮动IP限流系统，其特征在于，包括：
绑定设置单元，配置用于利用接口管理服务调用向量包处理引擎部署工具的插件接口，将预设的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息通过所述插件接口保存至数据库；
绑定解析单元，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具采集并解析数据库中的浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息；
绑定执行单元，配置用于利用所述向量包处理引擎部署工具调用向量包处理引擎部署接口，通过所述接口根据所述浮动IP与服务质量限速策略的绑定信息在所述向量包处理引擎绑定浮动IP与服务质量限速策略。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
策略创建单元，配置用于创建服务质量限速策略并限定出方向带宽和入方向带宽。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述绑定执行单元包括：
IP校验模块，配置用于校验所述浮动IP是否支持限速；
策略校验模块，配置用于校验所述服务质量限速策略是否存在；
提示返回模块，配置用于若所述浮动IP不支持限速或所述服务质量限速策略不存在，则返回绑定失败提示。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-5任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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