CN112019595A - 一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统 - Google Patents

一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统，该方法首先将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；然后对全局数据进行同步；利用ICSW打通数据中心之间的链路。该系统主要包括：注册模块、同步模块和互连模块三部分。通过本申请，能够在不采用硬件设备的情况下，通过软件的方法实现多数据中心的互连互通。能够避免单点故障，有利于缩小故障域，提升数据中心的性能，降低数据中心维护成本。

Description

一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统
技术领域
本申请涉及数据中心技术领域，特别是涉及一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统。
背景技术
随着云计算技术的发展，云计算数据中心的规模越来越大，IT系统规模也越来越大。单数据中心已经不能满足数据互联的需求。因此，如何在多数据中心之间实现互连互通，是个重要的技术问题。
目前在多数据中心之间实现互连互通的方法，通常是采用硬件设备。具体地，硬件设备主要包括：防火墙、路由器、VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)等设备，通过VPN将不同的数据中心互连，从而实现多数据中心互连。
然而，目前在多数据中心之间实现互连互通的方法中，由于采用硬件设备实现各数据中心的互连，当任一数据中心出现故障时，对数据中心的维护需要通过硬件排查，维护效率低，而且，这种方法不利于数据中心的大规模扩展，进一步导致数据中心维护效率低。
发明内容
本申请提供了一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法及系统，以解决现有技术中实现数据中心互连的方法使得数据中心的维护效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，所述方法包括：
将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；
对全局数据进行同步；
利用ICSW(Inter-Connection Switch，内部互连交换机)打通数据中心之间的链路。
可选地，所述将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统，包括：
利用多个数据中心部署内部互连系统；
根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
可选地，所述利用多个数据中心部署内部互连系统，包括：
选择任一数据中心作为内部互连系统的主节点；
将所述主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上；
在所述任一数据中心之外的多个数据中心均部署代理节点，且任一所述代理节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上；
启动主节点和代理节点的服务。
可选地，根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置的方法，包括：
在所有数据中心设置可用域；
在所有数据中心开启互连功能；
在所述主节点创建ICSW，所述ICSW用于在数据中心之间创建逻辑链路。
可选地，所述对全局数据进行同步，具体为：
将全局数据同步至主节点，所述全局数据包括：当前数据中心的节点信息、虚拟路由器信息以及隧道端点信息。
可选地，所述利用ICSW打通数据中心之间的链路，包括：
代理节点实时监测Center数据库的状态信息；
根据所述状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，所述隧道用于打通逻辑链路；
当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到所述隧道之间的逻辑链路。
可选地，将所述主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上之后，所述方法还包括：
选择另一数据中心作为内部互连系统的备用节点，所述备用节点是所述主节点的冗余节点；
将所述备用节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
一种虚拟化环境中多数据中心互连的系统，所述系统包括：
注册模块，用于将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；
同步模块，用于对全局数据进行同步；
互连模块，用于利用ICSW打通数据中心之间的链路。
可选地，所述注册模块包括：
部署单元，用于利用多个数据中心部署内部互连系统；
配置单元，用于根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
可选地，所述互连模块包括：
监听单元，用于实时监测Center数据库的状态信息，且所述监听单元设置于代理节点上；
隧道创建单元，用于根据所述状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，所述隧道用于打通逻辑链路；
虚拟路由器增加单元，用于当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到所述隧道之间的逻辑链路。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，该方法包括：将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统，然后对全局数据进行同步，最后利用ICSW打通数据中心之间的链路。本实施例所提供的是一种软件方法实现的多数据中心互连方法，并不需要硬件，当数据中心出现故障时，不需要进行软件一一排查，只需要从数据中心的注册和链路间查找故障即可。而且这种方法便于数据中心的大规模扩展。本实施例中对数据中心的统一注册包括部署和配置，通过部署设置主节点和代理节点，对多个数据中心进行不同部署，便于管理，有利于进一步提高数据中心的维护效率。在配置数据中心时利用主节点创建ICSW，利用ICSW在数据中心之间创建逻辑链路，从而实现数据中心的互连互通。另外，本实施例中还选择另一数据中心作为内部互连系统的备用节点，使备用节点和主节点构成冗余关系，当主节点故障时及时启动备用节点，能够实现内部互连系统和全局数据的高可用性，进一步提高多数据中心互连通信的稳定性。另外，本实施例中通过软件方法实现多个数据中心之间的互连互通，能够避免单点故障，有利于缩小故障域，提升数据中心的性能。由于没有采用硬件设备，还有利于降低数据中心的建设成本。同时由于提高了维护效率，有利于降低数据中心的维护成本。
本申请还提供一种虚拟化环境中多数据中心互连的系统，该系统主要包括注册模块、同步模块和互连模块三部分，注册模块的设置能够将多个数据中心统一注册到内部互连系统，然后利用同步模块对全局数据进行同步，最后互连模块通过ICSW打通数据中心之间的链路，从而实现多数据中心的互连互通。本实施例中系统并没有利用硬件资源来实现多数据中心的互连，而是采用虚拟模块和软件的形式，这种方式便于数据中心维护和扩展，同时有利于降低数据中心的建设成本和维护成本。
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。
为了更清楚地说明本申请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为本申请实施例所提供的一种虚拟化环境中多数据中心互连方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中多数据中心互连的原理示意图；
图3为本申请实施例中多数据中心之间跨数据中心的逻辑链路示意图；
图4为本申请实施例中创建虚拟路由器时的逻辑链路示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种虚拟化环境中多数据中心互连系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。
实施例一
参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种虚拟化环境中多数据中心互连方法的流程示意图。由图1可知，本实施例中虚拟化环境中多数据中心互连方法，主要包括如下过程：
S1：将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统。
本实施例中内部互连系统即IC(Inter-Connection，内部互连)系统，对数据中心的注册主要包括：部署和配置两部分。具体地，步骤S1包括如下过程：
S11：利用多个数据中心部署内部互连系统。
具体地，步骤S11又包括：
S111：选择任一数据中心作为内部互连系统的主节点。
S112：将主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
S115：在任一数据中心之外的多个数据中心均部署代理节点，且任一代理节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
S116：启动主节点和代理节点的服务。
由以上步骤S111-116可知，本实施例中进行IC系统的部署时，首先选择某个数据中心作为IC系统的主节点，本实施例中又称Manager节点，IC-Manager，也就是控制平面。且IC-Manager与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。完成IC-Manager部署之后，需要在剩余数据中心中部署代理节点，又称IC-Agent，IC-Agent也与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。部署完毕主节点和代理节点后，启动IC-Manager与IC-Agent服务，完成IC系统的部署。本实施例中多数据中心互连的原理示意图，可以参见图2所示。图2中，AZ1和AZ2为两个数据中心，即：Availability Zone可用域，IC-Manager为主节点，IC-Agent为代理节点，NODE为数据中心计算节点，OVS-DB为OVS数据库协议，OVS(OpenVSwitch，虚拟机交换机)为虚拟交换机。管理节点同时部署两个组件，代理节点与管理节点部署在同一个主机上。
进一步地，本实施例中还可以设置备用节点，具体地，在步骤S112之后，包括：
步骤S113：选择另一数据中心作为内部互连系统的备用节点。
其中，该备用节点是主节点的冗余节点。
S114：将备用节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
通过步骤S113和S114，能够实现IC系统的主备部署，能够进一步提高数据中心互连系统的稳定性和高可用性。具体地，进行IC的主备部署时，可以选择多个数据中心部署IC-Manager节点作为控制平面。
当需要部署备用节点时，如果多个数据中心存在地域隔离的情况，可以选择不同地域的数据中心作为IC系统的主节点和备用节点。也就是将主节点和备用节点设置于不同地域的数据中心上，这种方法能够进一步提高整个数据中心互连系统的稳定性和可靠性。
部署内部互连系统之后，执行步骤S12：根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
具体地，步骤S12又包括：
S121：在所有数据中心设置可用域。
对于任一数据中心来说，整个数据中心可以作为一个可用域。
S122：在所有数据中心开启互连功能。
也就是在所有数据中心，包括主节点、备用节点在内，均开启IC互连功能。
S123：在主节点创建ICSW，ICSW用于在数据中心之间创建逻辑链路。
通过以上步骤S121-S123，完成对IC系统的配置，也就完成了多个数据中心的统一注册。继续参见图1可知，执行步骤S2：对全局数据进行同步。
对全局数据进行同步具体为：将全局数据同步至主节点。
其中，本实施例中的全局数据为所有数据中心进行互连所需要的数据，全局数据包括：当前数据中心的节点信息、虚拟路由器信息以及隧道端点信息。
S3：利用ICSW打通数据中心之间的链路。
具体地，步骤S3包括：
S31：代理节点实时监测Center数据库的状态信息。
也就是通过IC-Agent监听Center数据库变化。本实施例中Center数据库指的是每个数据中心的Center数据库。
S32：根据状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，隧道用于打通逻辑链路。
本实施例中多数据中心之间跨数据中心的逻辑链路示意图，可以参见图3所示。图3中VM(Virtual Machine，虚拟机)表示虚拟机，NODE-GW表示网关的计算节点。通过创建IC隧道，能够实现不同数据中心之间的互连互通。
S33：当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到隧道之间的逻辑链路。
本实施例中代理节点监测到数据中心创建路由器时，利用ICSW增加虚拟路由器到隧道之间的逻辑链路，当没有监测到创建路由器时，不增加该逻辑链路。通过步骤S33，在虚拟化环境新增虚拟路由器时，能够打通虚拟路由器到其他数据中心的逻辑链路。跨数据中心互连逻辑链路的示意图可以参见图4所示。
综上所述，本实施例使用ICSW，通过建立逻辑隧道的方式打通不同数据中心之间的逻辑链路，充分利用虚拟化环境上的虚拟交换机OVS的隧道功能，在不引入防火墙、路由器、VPN等硬件设备的同时，能够实现不同数据中心的互连互通，同时能够解决数据中心单点故障，控制故障域范围，有利于提升数据中心的性能，有利于降低数据中心的建设成本。在不影响业务系统的运行与稳定性的同时，能够完成多数据中心的互连互通。
实施例二
在图1-图4所示实施例的基础之上参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种虚拟化环境中多数据中心互连系统的结构示意图。由图5可知，本实施例中虚拟化环境中多数据中心互连系统主要包括：注册模块、同步模块和互连模块三部分。其中，注册模用于将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；同步模块，用于对全局数据进行同步；互连模块，用于利用ICSW打通数据中心之间的链路。
其中，注册模块包括：部署单元和配置单元。部署单元，用于利用多个数据中心部署内部互连系统；配置单元，用于根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
进一步地，部署单元又包括：主节点确定子单元、部署子单元、代理节点确定子单元以及启动子单元。其中，主节点确定子单元，用于选择任一数据中心作为内部互连系统的主节点；部署子单元，用于将主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上；代理节点确定子单元，用于在任一数据中心之外的多个数据中心均部署代理节点；部署子单元，还用于将任一代理节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上；启动子单元，用于启动主节点和代理节点的服务。
配置单元又包括：设置子单元、互连功能开启子单元和ICSW创建子单元。其中，设置子单元用于在所有数据中心设置可用域；互连功能开启子单元，用于在所有数据中心开启互连功能；ICSW创建子单元，用于在主节点创建ICSW，ICSW用于在数据中心之间创建逻辑链路。
互连模块包括：监听单元、隧道创建单元和虚拟路由器增加单元。其中，监听单元，用于实时监测Center数据库的状态信息，且监听单元设置于代理节点上；隧道创建单元，用于根据状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，隧道用于打通逻辑链路；虚拟路由器增加单元，用于当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到隧道之间的逻辑链路。
进一步地，本实施例的部署单元中还包括：备用节点确定子单元，用于选择另一数据中心作为内部互连系统的备用节点，其中，备用节点是主节点的冗余节点。且部署子单元，还用于将备用节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
该实施例中虚拟化环境中多数据中心互连系统的工作原理和工作方法，在图1-图4所示的实施例中已经详细阐述，在此不再赘述。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，所述方法包括：
将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；
对全局数据进行同步；
利用ICSW打通数据中心之间的链路。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，所述将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统，包括：
利用多个数据中心部署内部互连系统；
根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，所述利用多个数据中心部署内部互连系统，包括：
选择任一数据中心作为内部互连系统的主节点；
将所述主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上；
在所述任一数据中心之外的多个数据中心均部署代理节点，且任一所述代理节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机机上；
启动主节点和代理节点的服务。
4.根据权利要求3所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置的方法，包括：
在所有数据中心设置可用域；
在所有数据中心开启互连功能；
在所述主节点创建ICSW，所述ICSW用于在数据中心之间创建逻辑链路。
5.根据权利要求3所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，所述对全局数据进行同步，具体为：
将全局数据同步至主节点，所述全局数据包括：当前数据中心的节点信息、虚拟路由器信息以及隧道端点信息。
6.根据权利要求3所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，所述利用ICSW打通数据中心之间的链路，包括：
代理节点实时监测Center数据库的状态信息；
根据所述状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，所述隧道用于打通逻辑链路；
当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到所述隧道之间的逻辑链路。
7.根据权利要求3所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的方法，其特征在于，将所述主节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上之后，所述方法还包括：
选择另一数据中心作为内部互连系统的备用节点，所述备用节点是所述主节点的冗余节点；
将所述备用节点与虚拟化环境中的管理节点部署在同一个主机上。
8.一种虚拟化环境中多数据中心互连的系统，其特征在于，所述系统包括：
注册模块，用于将待互连的多个数据中心统一注册到内部互连系统；
同步模块，用于对全局数据进行同步；
互连模块，用于利用ICSW打通数据中心之间的链路。
9.根据权利要求8所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的系统，其特征在于，所述注册模块包括：
部署单元，用于利用多个数据中心部署内部互连系统；
配置单元，用于根据所部署的内部互连系统，对内部互连系统进行配置。
10.根据权利要求8所述的一种虚拟化环境中多数据中心互连的系统，其特征在于，所述互连模块包括：
监听单元，用于实时监测Center数据库的状态信息，且所述监听单元设置于代理节点上；
隧道创建单元，用于根据所述状态信息，在不同数据中心之间创建隧道，所述隧道用于打通逻辑链路；
虚拟路由器增加单元，用于当监测到数据中心创建路由器时，增加虚拟路由器到所述隧道之间的逻辑链路。
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