CN208939985U - 中海油云虚拟网络系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种中海油云虚拟网络系统。本实用新型实施例一种中海油云虚拟网络系统包括：SDN控制器、物理网络、VXLAN网络和Overlay网络；其中，Overlay网络包括VXLAN VTEP或VXLAN GW，和，VXLAN IP VTEP或者VXLAN IP GW；物理网络通过VXLAN GW或者VXLAN IP GW与Overlay网络通信连接；VXLAN网络通过VXLAN VTEP或者VXLAN IP VTEP与Overlay网络通信连接；SDN控制器集成于云平台，用于控制和管理Overlay网络。本实用新型实施例构建一种支持多租户隔离，自动化部署及位置解耦的云网络架构。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及虚拟网络技术，尤其涉及一种中海油云虚拟网络系统。
背景技术
中海油在信息化建设领域起步较早，已建成了冗余、稳定的传统网络架构。随着企业业务的快速扩展，IT作为基础设施，快速部署和高利用率成为其主要需求。云计算可以提供可用的、便捷的、按需的资源，成为当前企业IT建设的常规形态，而在云计算中大量采用虚拟化技术成为一个基本的模式。部署虚拟机需要在网络中无限制地迁移到目的物理位置，使得虚拟机增长的快速性以及虚拟机迁移成为一个常态性业务。
传统的网络已经不能很好满足企业的这种需求，面临着如下挑战：数据中心跨多个地域，管理分散，安全策略不统一；传统网络运维管理手段效率低；虚拟机迁移范围受到网络架构限制；虚拟机规模受网络规格限制；网络隔离/分离能力限制。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种中海油云虚拟网络系统，以构建一种支持多租户隔离，自动化部署及位置解耦的云网络架构。
本实用新型实施例提供了一种中海油云虚拟网络系统，包括：SDN控制器、物理网络、VXLAN网络和Overlay网络；其中，所述Overlay网络包括VXLAN VTEP或VXLAN GW，和，VXLAN IP VTEP或者VXLAN IP GW；
所述物理网络通过所述VXLAN GW或者所述VXLAN IP GW与所述Overlay网络通信连接；所述VXLAN网络通过所述VXLAN VTEP或者所述VXLAN IP VTEP与所述Overlay网络通信连接；所述SDN控制器集成于云平台，用于控制和管理所述Overlay网络。
可选的，spine节点采用所述VXLAN GW，leaf节点采用所述VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN转发。
可选的，spine节点采用所述VXLAN IP GW，leaf节点采用所述VXLAN IP VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN IP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN IP转发。
可选的，spine节点采用所述VXLAN IP GW，leaf节点采用所述VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLAN IP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLAN IP转发。
可选的，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接所述VXLAN网络的VXLANVTEP和连接所述物理网络的VXLAN GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN GW之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
可选的，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接所述VXLAN网络的VXLANVTEP和连接所述物理网络的VXLAN IP GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IP GW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VNI之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IP GW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
可选的，所述VXLAN GW或者所述VXLAN IP GW用于连接所述VXLAN网络和所述物理网络，进行VXLAN报文的封装与解封装。
可选的，还包括：
vSwitch，用于实现VXLAN的隧道封装功能，使VM接入到所述VXLAN网络，此时vSwitch连接的物理交换机无需支持VxLAN功能。
可选的，所述VXLAN IP GW用于使服务器接入所述VXLAN网络，并使vSwitch不支持VXLAN封装的虚拟化平台接入VM。
本实用新型实施例结合中海油的现状与需求，通过SDN+VXLAN网络虚拟化技术构建适应中海油云计算需求的新型智能网络，构建一种支持多租户隔离，自动化部署及位置解耦的云网络架构。通过采用VXLAN技术可以跨机房基于物理的三层网络构建跨中心的虚拟化大二层网络，为未来的同城灾备打好网络基础，虚拟机在同个机房内或者跨机房飘移时网络和安全策略能够自动跟随，同时消除了跨中心的二层广播域。而引入SDN控制器，为后续建设打好基础，SDN控制器接管网络，为云管理平台屏蔽异构、多类型设备的差异，实现对网络和安全设备的分租户、自动部署。通过建设混合Overlay，可将中海油现有的虚拟化/非虚拟化服务器纳入VXLAN网络，也为后续任意形态的服务器接入VXLAN网络创造条件。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型实施例，而非对本实用新型实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型实施例相关的部分而非全部结构。
随着中海油IT业务的快速增长以及云计算的部署，在网络管理、业务支撑和绿色节能等方面对数据中心网络提出了很高的要求，云虚拟网络系统需要实现以下的业务和管理目标：
(1)集中高效的网络管理要求
对于云环境下众多物理网络设备和逻辑网络设备，纯手工的配置已无法满足云的自动化运维需求，云网络需要集中统一自动化管理，以提高运维效率；需要快速的故障定位和排除，以提高网络的可用性。
(2)高效灵活的组网需求，虚拟多租户业务支撑要求
中海油下属多个二级单位，各二级单位的应用系统对于网络要求各有差异，同时要求各二级单位资源能够相互独立，安全隔离；中海油云平台虚拟网络系统需要为各二级单位提供虚拟私有云服务，各二级单位拥有独立子网、虚拟机IP地址、ACL，管理自己的网络资源，同时实现租户的隔离和安全保障等。
(3)虚拟机的部署和迁移需求
云平台上运行了大量的虚拟机，并且虚拟机需要根据业务的需要进行灵活的迁移。这就需要云平台虚拟网络能够自动识别虚拟机，根据虚拟机的部署和迁移灵活配置和部署相应的网络策略。
中海油云平台未来的业务规划在北京实现同城双活，异地灾备，需要云网络动态感知应用，随需而动。
(4)全面IaaS服务
即基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得基础设施即服务。基于Internet的服务(如存储和数据库)是IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务(Platform as a Service，简称：PaaS)和软件即服务(Softwareas a Service，简称：SaaS)。PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发，SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序，比如通过Internet管理企业资源。
基于上述需求，图1为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，该系统包括：SDN控制器(SDN Controller)、物理网络、虚似扩展局域网(VirtualExtensible LAN，简称：VXLAN)网络和Overlay网络；其中，Overlay网络包括VXLAN VTEP或VXLAN GW，和，VXLAN IP VTEP或者VXLAN IP GW；物理网络通过VXLAN GW或者VXLAN IP GW与Overlay网络通信连接；VXLAN网络通过VXLAN VTEP或者VXLAN IP VTEP与Overlay网络通信连接；SDN控制器集成于云平台，用于控制和管理Overlay网络。
SDN控制器将Overlay网络模型中的网络设备分为以下两种类型：VXLAN VTEP/GW，支持VXLAN报文的封装与解封装，并根据内层报文的MAC头部进行二层转发，不支持跨VNI之间的转发。这种设备即可以是虚拟网络设备，也可以是物理网络设备。VXLAN IP VTEP/GW支持VXLAN报文的封装与解封装，并根据内层报文的IP头部进行三层转发，支持跨VNI之间的转发。这种设备也同时支持虚拟网络设备和物理网络设备。
在上述技术方案的基础上，图2为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，spine节点采用VXLAN GW，leaf节点采用VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VXLAN网络和物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN转发。
本实施例适合于将Overlay做为纯二层虚拟化网络，没有在Overlay网络内跨VNI转发需求的组网。其组网特点是对spine节点的要求不高，不支持Overlay层3网关功能，由SDN控制器支持ARP本地代答。
在上述技术方案的基础上，图3为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，spine节点采用VXLAN IP GW，leaf节点采用VXLAN IP VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VXLAN网络和物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN IP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN IP转发。
本实施例适合于东西跨VNI的流量，南北虚拟网络和物理网络的流量比较大的组网。其组网特点是对spine节点的要求高，leaf节点支持Overlay层3分布式网关功能，SDN控制器支持ARP本地代答。
在上述技术方案的基础上，图4为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，spine节点采用VXLAN IP GW，leaf节点采用VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VXLAN网络和物理网络之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLANIP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLANIP转发。
本实施例适合于南北虚拟网络和物理网络的流量比较大，有东西跨VNI的流量但流量不大的组网。其组网特点是对spine节点的要求高，spine节点支持Overlay层3分布式网关功能，SDN控制器支持ARP本地代答。
在上述技术方案的基础上，图5为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接VXLAN网络的VXLAN VTEP和连接物理网络的VXLAN GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VXLAN网络和物理网络之间的流量在VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在VXLAN GW之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
本实施例适合于东西同一个VNI的流量较大，南北虚拟网络和物理网络的流量不大，无支持在Overlay网络内支持跨VNI转发的组网。其组网特点是对spine节点的要求不高，不支持Overlay层3网关功能，SDN控制器支持ARP本地代答。
在上述技术方案的基础上，图6为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接所述VXLAN网络的VXLANVTEP和连接所述物理网络的VXLAN IP GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IP GW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VNI之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IP GW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
本实施例适合于东西同一个VNI的流量较大，南北虚拟网络和物理网络的流量不大，有东西跨VNI的流量但流量不大的组网。其组网特点是对spine节点的要求不高，leaf节点支持Overlay层3网关功能，SDN控制器支持ARP本地代答。
本实施例的技术方案，结合中海油的现状与需求，通过SDN+VXLAN网络虚拟化技术构建适应中海油云计算需求的新型智能网络，构建一种支持多租户隔离，自动化部署及位置解耦的云网络架构。通过采用VXLAN技术可以跨机房基于物理的三层网络构建跨中心的虚拟化大二层网络，为未来的同城灾备打好网络基础，虚拟机在同个机房内或者跨机房飘移时网络和安全策略能够自动跟随，同时消除了跨中心的二层广播域。而引入SDN控制器，为后续建设打好基础，SDN控制器接管网络，为云管理平台屏蔽异构、多类型设备的差异，实现对网络和安全设备的分租户、自动部署。通过建设混合Overlay，可将中海油现有的虚拟化/非虚拟化服务器纳入VXLAN网络，也为后续任意形态的服务器接入VXLAN网络创造条件。
在上述技术方案的基础上，图7为本实用新型实施例提供的中海油云虚拟网络系统的结构示意图，参照图7，物理网络采用三层架构，底层网络是一个稳定的三层网络，无ARP广播，无环路。SDN控制器实现对整个Overlay网络的管理和控制，SDN控制器与云平台集成，在云服务门户实现网络的自助和自动化服务。VXLAN GW或者VXLAN IP GW用于连接VXLAN网络和物理网络，进行VXLAN报文的封装与解封装。vSwitch，用于实现VXLAN的隧道封装功能，使VM接入到VXLAN网络，此时vSwitch连接的物理交换机无需支持VxLAN功能。VXLANIP GW用于使服务器接入VXLAN网络，并使vSwitch不支持VXLAN封装的虚拟化平台接入VM。
本实施例，基于集群的集中管理，完备的虚拟机生命周期管理，具备高可用性(High Availability，简称：HA)，支持裸设备映射(Raw Device Mapping，简称：RDM)，虚拟机安全防护和经济高效的灾备恢复方案，性能状态监测，直观的虚拟化拓扑，高效的一键系列，支持基于网络的USB重定向技术，支持基于VXLAN的网络虚拟化技术，动态资源扩展(Dynamic Resource eXtension，简称：DRX)，跨数据中心在线迁移，完善的故障容错机制，多虚拟化平台统一管理，虚拟资源的一站式交付，业务流程定制，数据中心集中保护与审核。
注意，上述仅为本实用新型实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型实施例进行了较为详细的说明，但是本实用新型实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型实施例的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种中海油云虚拟网络系统，其特征在于，包括：SDN控制器、物理网络、VXLAN网络和Overlay网络；其中，所述Overlay网络包括VXLAN VTEP或VXLAN GW，和，VXLAN IP VTEP或者VXLAN IP GW；
所述物理网络通过所述VXLAN GW或者所述VXLAN IP GW与所述Overlay网络通信连接；所述VXLAN网络通过所述VXLAN VTEP或者所述VXLAN IP VTEP与所述Overlay网络通信连接；所述SDN控制器集成于云平台，用于控制和管理所述Overlay网络。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，spine节点采用所述VXLAN GW，leaf节点采用所述VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN转发。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，spine节点采用所述VXLAN IP GW，leaf节点采用所述VXLAN IP VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点和spine节点之间进行VXLAN IP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN IP转发。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，spine节点采用所述VXLAN IP GW，leaf节点采用所述VXLAN VTEP；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLAN IP转发；VNI之间的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行VXLAN IP转发。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接所述VXLAN网络的VXLAN VTEP和连接所述物理网络的VXLAN GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN GW之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，spine节点采用三层设备，leaf节点包括连接所述VXLAN网络的VXLAN VTEP和连接所述物理网络的VXLAN IP GW；同一个VNI内部的流量在leaf节点之间进行VXLAN转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；所述VXLAN网络和所述物理网络之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IPGW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发；VNI之间的流量在所述VXLAN VTEP之间进行VXLAN转发和/或在所述VXLAN IP GW之间进行VXLAN IP转发和/或在spine节点之间进行IP报文转发。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述VXLAN GW或者所述VXLANIP GW用于连接所述VXLAN网络和所述物理网络，进行VXLAN报文的封装与解封装。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
vSwitch，用于实现VXLAN的隧道封装功能，使VM接入到所述VXLAN网络，此时vSwitch连接的物理交换机无需支持VxLAN功能。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述VXLAN IP GW用于使服务器接入所述VXLAN网络，并使vSwitch不支持VXLAN封装的虚拟化平台接入VM。
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| CN110505095B (zh) * | 2019-08-27 | 2022-04-08 | 浪潮云信息技术股份公司 | 一种使用少量服务器搭建大规模虚拟数据中心的方法 |
| CN112822085A (zh) * | 2019-11-18 | 2021-05-18 | 华为技术有限公司 | 网络部署的方法及系统 |
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