KR101712901B1 - 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법 및 장치 - Google Patents

가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에서 제공되는 방법 및 장치에서는, 제1 교환기가 SDN 제어기로부터 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하고; 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 제1 데이터 센터에 위치함 -; 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 교환기가, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송한다. 따라서, SDN 제어기가 프록시 역할을 하여 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시키고, 또, 패킷은 제1 데이터 센터의 라우터만을 통과하여, 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.

Description

가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING COMMUNICATION BETWEEN VIRTUAL MACHINES}
본 발명은 네트워크 통신 분야에 관한 것으로, 특히, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래기술에서, 확장 가능한 가상 근거리 통신망(VxLAN, Virtual extensible LAN)이 사용자를 위한 충분한 수량의 가상 네트워크를 취득하기 위해 네트워크 가상화(network virtualization)를 확장하는 데 사용된다.
복수의 가상 네트워크의 가상 머신(VM, Virtual Machine)들이 각 데이터 센터에서 운영될 수 있다. 다른 데이터 센터의 VM과 통신할 때, 데이터 센터의 VM은 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하기 위해 제1 홉 라우터(first-hop router)에 브로드캐스트 주소 결정 프로토콜(ARP, Address Resolution Protocol) 요청을 전송할 수 있고, ARP 요청은 그 후 각각의 VM에 브로드캐스팅된다. 목적지 게이트웨이의 MAC 주소가 획득된 후, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 사용하여 각 데이터 센터의 라우터에 패킷이 전송되고, 그 후 목적지 VM에 도착하고, 이에 따라 VM 간의 통신이 구현된다. 그러나, 각 VM에 ARP를 브로드캐스팅하는 이 방식에서는, 대량의 송신 대역폭이 점유되고; 또, 패킷은 각 데이터 센터의 라우터를 통과하여야만 목적지 VM에 도착할 수 있어, 데이터 센터들 사이에 심각한 우회 라우팅(roundabout routing)을 초래한다.
본 발명의 실시예들은, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 줄이고 데이터 센터들 사이의 패킷의 우호 라우팅을 완화하기 위한 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법 및 장치를 제안한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법을 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기가 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
상기 제1 교환기가 상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(Address Resolution Protocol, ARP) 요청을 수신하는 단계;
상기 제1 교환기가 상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(software defined network, SDN) 제어기에 상기 ARP 요청을 전달하는 단계;
상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기로부터 상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(Media Access Control, MAC) 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하는 단계;
상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(virtual extensible local area network tunnel end point, VTEP) 정보를 획득하는 단계 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -; 및
상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 교환기가, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
제1 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로, 상기 제1 교환기가 상기 SDM 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하는 단계; 및 상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하는 단계를 포함한다.
제1 측면을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로, 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 로컬로 저장된 흐름표(flow table)를 조회하여 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
제1 측면의 제2 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가, 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로,
상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하는 단계를 포함한다.
제1 측면의 제3 가능한 구현 방식을 참조하여, 제4 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터들의 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 교환기는 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 선택한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 내지 제4 가능한 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제5 가능한 구현 방식에서, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 교환기가, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계는 구체적으로,
상기 제1 교환기가 상기 제1 가상 머신으로부터 수신된 IP 패킷에 대해 확장 가능한 가상 근거리 통신(virtual extensible local area network, VxLAN) 캡슐화(capsulation)를 수행하는 단계 - 상기 VxLAN 캡슐화의 목적지 IP 주소는 상기 획득된 VTEP 정보이고, 가상 네트워크 식별자(virtual network identifier, VNI)는 상기 제1 서브네트의 식별자이고, 상기 IP 패킷의 목적지 MAC 주소는 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소임 -;
상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가, 상기 목적지 IP 주소를 상기 제2 교환기의 IP 주소로, 상기 VNI를 상기 제2 서브네트의 식별자로, 그리고 상기 목적지 MAC 주소를 상기 제2 가상 머신의 MAC 주소로 변경하고, 상기 제2 교환기에 VxLAN 캡슐화가 변경된 IP 패킷을 전송하는 단계; 및
상기 제2 교환기가 상기 수신된, VxLAN 캡슐화가 변경된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐 해제(decapsulation)를 수행한 후, 상기 제2 가상 머신에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
제2 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법을 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기가 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기가 상기 제1 교환기로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 및
상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -를 포함한다.
제2 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 SDN 제어기는, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하고;
상기 SDN 제어기는, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 로컬로 저장된 흐름표를 조회하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 상기 제1 교환기에 회신한다.
제2 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 로컬로 저장된 흐름표를 조회하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 것은 구체적으로,
상기 SDN 제어기가 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하는 것을 포함한다.
제2 측면의 제2 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서, 상기 SDN 제어기가 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 SDN 제어기는 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 선택한다.
제2 측면, 또는 제2 측면의 제1 내지 제3 가능한 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제4 가능한 구현 방식에서, 상기 제2 가상 머신이 제2 데이터 센터에 위치하면, 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기의 제어하에, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 상기 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신 IP 주소 및 MAC 주소, 상기 제2 서브네트의 가상 네트워크 식별자(VNI), 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하는 단계를 더 포함한다.
제3 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 제1 교환기를 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이하며, 상기 제1 교환기는,
상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈;
상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기에 상기 ARP 요청을 전달하도록 구성된 전송 모듈; 및
상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하도록 구성된 획득 모듈 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -을 포함하고,
상기 수신 모듈은 상기 SDN 제어기로부터 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하도록 더 구성되고,
상기 전송 모듈은, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송하도록 더 구성된다.
제3 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 획득 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 획득 모듈이 상기 SDM 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하고, 상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하도록 구성되는 것이다.
제3 측면을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 획득 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 획득 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 제1 교환기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것이다.
제3 측면의 제2 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서,
상기 획득 모듈이, 상기 제1 교환기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 획득 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 제1 교환기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하도록 구성되는 것이다.
제4 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제안하며, 상기 SDN 제어기는, 제1 데이터 센터에 위치하고, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 SDN 제어기는,
상기 제1 교환기로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈;
상기 목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하도록 구성된 처리 모듈; 및
상기 제1 교환기가 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하도록 구성된 전송 모듈 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -을 포함한다.
제4 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 수신 모듈은, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하도록 더 구성되고;
상기 처리 모듈은, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 상기 제1 교환기에 회신하도록 더 구성된다.
제4 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성된다는 것은 구체적으로,
상기 처리 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하도록 구성되는 것이다.
제4 측면의 제2 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈이, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 경우, 상기 처리 모듈은, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 선택하도록 구성된다.
제4 측면, 또는 제4 측면의 제1 내지 제3 가능한 구현 방식을 참조하여, 제4 가능한 구현 방식에서, 상기 제2 가상 머신이 제2 데이터 센터에 위치하면, 상기 처리 모듈은, 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터, 상기 제2 가상 머신 IP 주소 및 MAC 주소, 상기 제2 서브네트의 가상 네트워크 식별자(VNI), 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성된다.
제5 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 교환기를 제안하며, 상기 교환기는,
프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성하며;
상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
상기 프로세서는 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜 제1 측면 또는 제1 측면의 제1 내지 제5 가능한 구현 방식 중 어느 하나에 따른 방법을 실행하도록 구성된다.
제6 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제안하며, 상기 SDN 제어기는,
프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성하며;
상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
상기 프로세서는 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜, 제2 측면 또는 제2 측면의 제1 내지 제4 가능한 구현 방식 중 어느 하나에 따른 방법을 실행하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들에서는, 제1 교환기가 SDN 제어기로부터 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하고; 제1 교환기가, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고 - VTEP 정보에 대응하는 라우터는 제1 데이터 센터에 위치함 -; VTEP 정보에 대응하는 라우터가 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 제1 교환기가, VTEP 정보에 따라, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 IP 패킷을 전송한다. 따라서, SDN 제어기는 프록시 역할을 하여 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시키고, 또, 패킷은 제1 데이터 센터의 라우터만을 통과하여, 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
제7 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법을 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 제1 교환는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
상기 제1 교환기가 상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계;
상기 제1 교환기가 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하는 단계;
상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하는 단계 - 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -; 및
상기 제1 교환기가 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
제7 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하는 단계는 구체적으로,
상기 제1 교환기가 상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기에 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 상기 ARP 요청을 전달하는 단계; 및
상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기로부터 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하는 단계를 포함한다.
제7 측면 또는 제7 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로,
상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하는 단계; 및
상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하는 단계를 포함한다.
제7 측면 또는 제7 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로,
상기 제1 교환기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
제7 측면의 제3 가능한 구현 방식을 참조하여, 제4 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하여, 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계를 더 포함한다.
제8 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법을 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기가, 상기 제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 및
상기 제1 교환기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 제1 교환기가 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -를 포함한다.
제8 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하는 단계; 및
상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하는 단계를 더 포함한다.
제8 측면 또는 제8 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가, 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
제9 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 제1 교환기를 제안하며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 제1 교환기는,
상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈;
상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하도록 구성된 처리 모듈 - 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -; 및
상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다.
제9 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈이 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 처리 모듈이, 상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기에 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 상기 ARP 요청을 전달하고, 상기 SDN 제어기로부터 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하도록 구성되는 것이다.
제9 측면 또는 제9측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈이, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 처리 모듈이, 상기 SDN 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하고, 상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하도록 구성되는 것이다.
제9 측면 또는 제9측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제3 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈이, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
상기 처리 모듈이, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 제1 교환기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것이다.
제9 측면 또는 제3 가능한 구현 방식을 참조하여, 제4 가능한 구현 방식에서, 상기 처리 모듈은, 상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기로부터, 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성된다.
제10 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제안하며, 상기 SDN 제어기는 제1 데이터 센터에 위치하고, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되며, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 제1 교환기는 상기 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 SDN 제어기는,
상기 제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈;
상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하도록 구성된 획득 모듈; 및
상기 제1 교환기가 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하도록, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하도록 구성된 전송 모듈 - 상기 제1 교환기가 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -을 포함한다.
제10 측면을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 수신 모듈은, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하도록 더 구성되고;
상기 획득 모듈은, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하도록 더 구성된다.
제10 측면 또는 제10 측면의 제1 가능한 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 획득 모듈은 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성되고;
상기 전송 모듈은 상기 제1 교환기에 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 전송하도록 더 구성된다.
제11 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 교환기를 제안한다. 상기 교환기는,
프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성하며;
상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
상기 프로세서는 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜 제7 측면 또는 제7 측면의 제1 내지 제4 가능한 구현 방식 중 어느 하나에 따른 방법을 실행하도록 구성된다.
제12 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제안한다. 상기 SDN 제어기는,
프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성하며;
상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
상기 프로세서는 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜 제8 측면 또는 제8 측면의 제1 내지 제2 가능한 구현 방식 중 어느 하나에 따른 방법을 실행하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들에서는, 제1 교환기가, 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 획득하고, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하며 - VTEP 정보에 대응하는 라우터는 제1 데이터 센터에 위치함 -; 제1 교환기가 제1 교환기와 제2 교환기 사이의 터널 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송한다. 따라서, SDN 제어기는 프록시 역할을 하여 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시키고, 또, 패킷은 제1 데이터 센터의 라우터를 통과할 필요가 없고 제2 데이터 센터의 라우터를 통과할 필요도 없으므로, 두 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
본 발명의 실시예에서의 기술적 해결방안을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하에 실시예 또는 종래기술의 설명에 필요한 첨부도면을 간단하게 소개한다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 보여줄 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자(이하, 당업자라고 함)라면 창의적인 노력 없이 이들 첨부도면에 따라 다른 도면을 도출할 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 가상 머신 간의 통신을 구현하는 시스템의 아키텍처도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 가상 머신 간의 통신을 구현하는 시스템의 아키텍처도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 방법의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성 방법의 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 VM을 추가하는 흐름도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 VM을 삭제하는 흐름도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 VM 간의 통신을 구현하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교환기의 개략 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어기의 개략 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교환기의 개략 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제어기의 개략 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 하드웨어의 개략 구성도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결방안, 및 이점을 더욱 분명하게 하기 위해, 이하에 본 발명의 실시예에서의 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 해결방안을 명확하고 완전하게 설명한다.
본 발명의 실시예들은 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킬 수 있고, 데이터 센터들 사이의 패킷 우회 라우팅을 완화할 수 있는, 가상 머신 간 통신을 구현하는 방법 및 시스템을 제안한다.
[본 발명의 실시예에서의 시스템 아키텍처]
본 발명의 실시예에 따른 가상 머신 간 통신을 구현하는 방법은 도 1a 및 도 1b에 도시된 시스템 아키텍처에서 구현될 수 있다. 도 1a 및 도 1b는 예시적인 설명일 뿐이고, 구체적인 네트워킹 방식을 한정하는 것은 아니다.
확장 가능한 가상 근거리 통신망(VxLAN, Virtual extensible LAN)은 계층 3 네트워크상에서 캡슐화를 수행함으로써 네트워크 가상화를 구현한다. 구체적으로, VxLAN 캡슐화는 VxLAN 터널 종점(VTEP, VxLAN Tunnel End Point)을 사용하여 완성된다. 터널(Tunnel)은 VTEP 간에 확립되고, 가상 네트워크의 데이터는 그 터널을 통해 송신된다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 시스템은 제1 데이터 센터(DC1) 및 제2 데이터 센터(DC2)를 포함한다. DC1은 가상 머신(VM, Virtual Machine) VM1, VM2, VM3, 및 VM4를 포함하고; DC2는 가상 머신 VM5, VM6, 및 VM7을 포함한다.
네트워크 관리기(Network Manager)는 임의의 데이터 센서에 배치되고, 각 데이터 센터의 소프트웨어 정의 제어기(SDN 제어기, Software Defined Network Controller)와의 통신을 구현할 수 있다. 네트워크 관리기의 기능에 대해서는, 구체적으로 도 2 및 도 3의 설명을 참조하기 바란다.
하나의 SDN 제어기는 각 데이터 센터에 별개로 배치될 수 있고, 데이터 센터의 SDN 제어기는 서로 통신하며, 구체적으로, SDN 제어기 클러스터는 풀메시(Full-Mesh) 방식으로 상호연결될 수 있거나, 또는 부분적으로 연결될 수 있고, 복수의 데이터 센터에 하나의 SDN 제어기가 배치될 수도 있으며, 본 발명에서는 이에 한정되지 않는다.
DC1에 위치한 VM1은 제1 서브네트(서브네트 1로 표시될 수도 있음)에 속하고, 서브네트의 가상 네트워크 식별자(VNI, Virtual Network Identifier)는 예로서 11111을 사용한다. DC1에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 예로서 192.168.1.1을 사용하고, DC1에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC, Media Access Control) 주소는 MAC1이다. DC1에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 DC2에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소와 동일하거나 상이할 수 있다. DC1에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 DC2에서 제1 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소와 동일하거나 상이할 수 있다. IP 주소가 MAC 주소와 동일한 경우(이중 활성화(dual activation)라고도 할 수 있음), 이 해결방안은 더욱 중요한 효과를 가진다.
VM1은 제1 교환기(Switch)를 사용하여 제1 서브네트 외부의 VM과 통신하며, 여기서의 제1 교환기는 가상적인 것 또는 물리적인 것일 수 있으며, 본 발명에서는 이에 한정되지 않는다. 제1 교환의 IP 주소는 예로서 10.10.10.2를 사용하고, 제1 교환기는 터널에서 VTEP1로 표시된다. VM1의 IP 주소는 예로서 192.168.1.2를 사용하고, VM1의 MAC 주소 MAC-VM1로 표시된다.
DC1에 위치한 M2, VM3, 및 VM4와 DC2에 위치한 VM7은 동일한 서브네트에 속하며, 제2 서브네트라고 하고(서브네트 2로 표시될 수도 있음), 이 서브네트의 VNI는 예로서 22222을 사용한다. DC1에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 예로서 192.168.2.1을 사용하고, DC1에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC2이다. DC2에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 예로서 192.168.2.1을 사용하고, DC2에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC2이다. DC1에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 DC2에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소와 동일하거나 상이할 수 있다. DC1에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 DC2에서의 제2 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소와 동일하거나 상이할 수 있다.
VM2, VM3, 및 VM4는 제2 교환기를 사용하여 제2 서브네트 외부의 VM과 통신하고, 제2 교환기는 가상적인 것 또는 물리적인 것일 수 있다. 제2 교환기의 IP 주소는 예로서 10.10.10.3을 사용할 수 있고, 제2 교환기는 터널에서 VTEP2로 표시된다. VM7은 제3 교환기를 사용하여 제3 서브네트 외부의 VM과 통신한다. 제3 교환기의 IP 주소는 예로서 11.11.11.3을 사용하고, 제3 교환기는 터널에서 VTEP3으로 표시된다. VM2의 IP 주소는 예로서 192.168.2.2를 사용하고, VM2의 MAC 주소는 MAC-VM2로 표시된다. VM3의 IP 주소는 예로서 192.168.2.3을 사용하고 VM3의 MAC 주소는 MAC-VM3로 표시된다. VM4의 IP 주소는 예로서 192.168.2.4를 사용하고 VM4의 MAC 주소는 MAC-VM4로 표시된다. VM7의 IP 주소는 예로서 192.168.2.7을 사용하고 VM4의 MAC 주소는 MAC-VM7로 표시된다.
제1 교환기는 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다.
DC2에 위치한 VM5 및 VM6는 제3 서브네트(서브네트 3으로 표시될 수도 있음)에 속하고, 제3 서브네트의 VNI는 예로서 33333을 사용한다. DC1 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 예로서 192.168.3.1을 사용하고, DC1 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC3이다. DC2 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 예로서 192.168.3.1을 사용하고, DC2 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC3이다. DC1 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 DC2 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소와 동일하거나 상이할 수 있다. DC1 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 DC2 내의 제3 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소와 동일하거나 상이할 수 있다.
VM5 및 VM6은 제4 교환기를 사용하여 제3 서브네트 외부의 VM과 통신하고, 여기서의 제4 교환기는 가상적인 것 또는 물리적인 것일 수 있다. 제4 교환기의 IP 주소는 예로서 11.11.11.4를 사용하고, 제4 교환기는 터널에서 VTEP4로 표시된다. VM5의 IP 주소는 예로서 192.168.3.5를 사용하고, VM5의 MAC 주소는 MAC-VM5으로 표시된다. VM6의 IP 주소는 예로서 192.168.3.6을 사용하고, VM6의 MAC 주소는 MAC-VM6으로 표시된다.
제3 교환기는 제4 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다.
DC1에는 하나 이상의 라우터(router)가 배치되어 있으며, 라우터 1이 배치되어 있는 예를 사용하여 설명한다. 라우터 1은 터널에서 VTEP5로 표시되고, 라우터 1의 IP 주소는 예로서 10.10.10.5를 사용한다. 유사하게, DC2에는 하나 이상의 라우터가 배치되어 있고, 라우터 1이 배치되어 있는 예를 사용하여 설명한다. 라우터 1은 터널에서 VTEP6으로 표시되고, 라우터 2의 IP 주소는 예로서 11.11.11.6을 사용한다.
복수의 라우터가 배치되는 경우, 도 1b를 참조할 수 있다. 예를 들어, 라우터 1과 라우터 3은 클러스터를 형성할 수 있으므로, 단일 라우터에서의 병목현상을 없앨 수 있고, 라우터들 사이에서 융통성 있는 스케일링(elastic scaling)을 구현할 수 있다. 본 발명에서 배치된 라우터의 수는 한정되지 않으며, 물론 2개보다 많을 수도 있다. 도 1b에서 다른 정보는 도 1a에서와 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
네트워크 관리기가 SDN 제어기를 구성하는 프로세스는 도 2를 참조하면, 다음 세 개의 커맨드: AddRouterInfo, AddSwitchInfo, 및 ADDPeerSDNCtrl가 포함되어 있지만, 어떠한 한정도 구성하지 않는다.
AddRouterInfo는 라우터의 IP 주소 및 DC의 식별자 정보를 구성하는 데 사용되며, 표 1을 예로 사용하여 설명한다.
[표 1]
Figure 112016002283376-pct00001
AddSwitchInfo는 교환기의 VTEP 정보 및 DC의 식별자 정보를 구성하는 데 사용되며, 표 2를 예로 사용하여 설명한다.
[표 2]
Figure 112016002283376-pct00002
ADDPeerSDNCtrl는 피어 SDN 제어기의 IP 주소와 피어 DC의 식별자를 구성하는 데 사용되며, 표 3을 예로서 사용하여 설명한다.
[표 3]
Figure 112016002283376-pct00003
선택적으로, SDN은 표 1 내지 표3의 항목에 관한 정보를 흐름표의 형태로 저장한다.
그 후, 도 3을 참조하여, 네트워크 관리기가 SDN 제어기를 사용하여 각 서브네트 구성하는 프로세스를 설명한다.
(A1) NetworkManager는 서브네트와 라우터 사이의 연관관계(association)를 DC1 내의 SDN 제어기에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddRouterInterface를 사용한다. 서브네트 1을 추가하는 예를 사용한다. 서브네트 1의 VNI는 11111이고; DC1 내의 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 192.168.1.1/24이며, 여기서 24는 서브네트 마스크(subnet mask)가 255.255.255.0임을 가리키고; DC1 내의 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC1이다.
선택적으로, SDN 제어기는 추가된 정보를 흐름표의 형태로 저장하며; 유사하게, SDN 제어기는 또한 다른 추가된 정보를 아래의 흐름표의 형태로 저장한다.
(A2) DC1 내의 SDN 제어기는 서브네트와 라우터 사이의 연관관계를 DC1 내의 라우터 1에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드를 예로서 AddRouterGwIP를 사용한다.
(A3) 서브네트 1 내에 VM이 생성된 경우에, SDN 제어기는 현재의 데이터 센터의 교환기에 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddGwMacVTEP를 사용한다. 도 1a 및 도 1b의 정보를 예로 사용하면, 서브네트 1 내의 VM1이 패킷을 전송하고, 패킷에 대응하는 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC1이면, 그 패킷은 VTEP가 10.10.10.5인 라우터에 전송되며, 라우터상의 처리 인터페이스는 VNI에 의해 결정된다. 현재 데이터 센터의 교환기는 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 흐름표의 형태로 저장한다.
(B1) NetworkManager는 서브네트와 라우터 사이의 연관관계를 DC2 내의 SDN 제어기에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddRouterInterface를 사용한다. 서브네트 1을 추가하는 예를 사용한다. 서브네트 1의 VNI는 11111이며; DC2 내의 서브네트의 게이트웨이의 IP 주소는 192.168.1.1/24, 여기서 24는 서브마스크가 255.255.255.0이라는 것을 지시하고; DC2 내의 서브네트의 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC1이다.
(B2) DC2 내의 SDN 제어기는 서브네트와 라우터 사이의 연관관계를 DC2 내의 라우터 2에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 AddRouterGwIP를 예로 사용한다.
(B3) 서브네트 1 내에 VM이 생성된 경우에, SDN 제어기는 현재의 데이터 센터의 교환기에 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddGwMacVTEP를 사용한다. 도 1a 및 도 1b의 정보를 예로 사용하면, 서브네트 1 내의 VM1이 패킷을 전송하고, 패킷에 대응하는 게이트웨이의 MAC 주소는 MAC1이면, 그 패킷은 VTEP가 11.11.11.6인 라우터에 전송되며, 라우터상의 처리 인터페이스는 VNI에 의해 결정된다.
단계 (B1), (B2), 및 (B3), 그리고 단계 (A1), (A2), 및 (A3)을 수행하는 순서는 제한되지 않는다. 유사하게, 네트워크 관리기와 SDN 제어기는 다른 서브세트와 라우터 사이의 연관관계를 추가할 수도 있다.
도 3에 도시된 구성을 하는 동안에, DC1 내의 서브네트 1의 게이트웨이의 IP 주소는 동일하고, DC1 내의 서브네트 1의 게이트웨이의 MAC 주소와 DC2 내의 서브네트 2의 게이트웨이의 MAC 주소는 동일하지만, 라우터들의 VTEP 정보(즉, 라우터들의 VTEP의 IP 주소)는 상이하다.
삭제
이하에, 도 4a를 참조하여 VM 생성 및 정보 동기화를 구현하는 프로세스를 설명하고, VM2의 생성을 예로 사용한다.
DC2의 제2 교환기에 대해 가상 머신 VM2를 생성하는 커맨드를 개시하며, 구체적인 생성 커맨드는 예로서 Create VM on switch를 사용한다.
(A2) DC1의 제2 교환기가 VM2를 생성한 후, DC1의 SDN 제어기에 VM2의 가상 포트(virtual port) 및 대응하는 VTEP 정보를 통지하며, 구체적인 통지 커맨드는 예로서 VM vPort VTEP notify를 사용한다. VM2의 MAC 주소는 MAC-VM2이고, VM2의 IP 주소는 192.168.2.2이다. VM2는 제2 서브네트에 속하고, VNI는 22222이다. VM2에 대응하는 VTEP 정보는 10.10.10.3이다. DC1의 SDNcontroller가, VM2가 위치하는 제2 교환기의 VTEP 정보를 저장한 경우, 제2 교환기는 DC1의 SDN 제어기에 VM2의 가상 포트에 관한 정보를 통지할 필요가 있을 뿐이다.
SDN 제어기는 포트 정보에 따라 포트의 VNI를 취득할 수 있다.
(A3) DC1의 SDN 제어기는 DC2의 SDN 제어기에 VM2의 가상 포트 및 대응하는 VTEP 정보를 통지하며, 구체적인 통지 커맨드는 예로서 VM vPort VTEP notify를 사용한다. 구체적으로, DC1의 SDN 제어기는, AddSwitchInfo를 사용하여, VM가 위치하는 vSwitch(즉, 제2 교환기)의 VTEP 정보를 획득한 후, DC2의 SDN 제어기에 VM2의 가상 포트 및 대응하는 VTEP 정보를 통지한다.
(A4.1) DC1의 SDN 제어기는 VM2에 관한 정보를 DC1의 라우터에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddVMMacVTEP를 사용하고, VM2의 IP=192.168.2.2, MAC=MAC-VM2, VNI=22222, 및 VTEP=10.10.10.3을 포함한다.
(A4.2) DC2의 SDN 제어기가 VM2에 관한 정보를 DC2의 라우터에 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddVMMacVTEP를 사용하고, VM2의 IP=192.168.2.2, MAC=MAC-VM2, VNI=22222, 및 VTEP=10.10.10.3을 포함한다.
(A3) 및 (A4.1)을 수행하는 순서는 제한되지 않으며, (A4.1) 및 (A4.2)도 제한되지 않는다.
(A5) DC1의 SDN 제어기가, DC1의 교환기에, 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 추가하며, 구체적인 추가 커맨드는 예로서 AddGwMacVTEP를 사용한다. VM2를 예로서 사용하면, 서브네트 2 내의 VM2가 패킷을 전송하고, 패킷에 대응하는 게이트웨이의 MAC 주소가 MAC2이면, 패킷은 VTEP가 10.10.10.5인 라우터에 전송되며, VNI=22222가 라우터상의 처리 인터페이스를 결정하는 데 사용된다.
도 3의 (B3) 및 (A3)에 도시된 바와 같이, 서브네트 내에 VM이 생성된 경우, SDN 제어기는 현재의 데이터 센터의 교환기에, 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 추가하며, VM이 생성되지 않았으면 도 3에서 서브네트가 생성된 경우, 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보는, 도 4a에서 (A5)를 사용하여 현재의 데이터 센터의 교환기에 추가될 수 있다.
(A5) 및 (A3) 내지 (A4.2)를 수행하는 순서는 제한되지 않는다.
이하에, 도 4b를 참조하여 VM 및 정보 동기화를 구현하는 프로세스를 설명하며, VM의 삭제를 예로 사용한다.
(B1) DC1의 제2 교환기에 대해 가상 머신 VM2를 삭제하는 커맨드를 개시하며, 구체적인 삭제 커맨드는 예로서 delete VM on switch를 사용한다.
(B2) DC1의 제2 교환기가 VM2를 삭제한 다음, DC1의 SDN 제어기에 VM2의 가상 포트 및 대응하는 VTEP 정보를 삭제하도록 통지하며, 구체적인 통지 커맨드는 예로서 delete VM vPort notify를 사용한다.
도 4a의 (A5)에 대응하여, 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보도 또한 단계 (B2)에서 삭제될 수 있다.
(B3) DC1의 SDN 제어기가 DC2의 SDN 제어기에 VM2에 관한 정보를 삭제하도록 통지하며, 구체적인 통지 커맨드는 예로서 delete VM vPort notify를 사용한다.
(B4.1) DC1의 SDN 제어기가 DC1의 라우터에서 VM2의 MAC 주소 및 VTEP 정보를 삭제하며, 구체적인 삭제 커맨드는 예로서 DeleteRouterMacVTEP를 사용하고, VM2의 IP=192.168.2.2, MAC=MAC-VM2, 및 VNI=22222를 포함한다.
물론, MAC=MAC-VM2 및 VNI=22222를 삭제하는 것일 수도 있거나, 또는 AC=MAC-VM2, VNI=22222, 및 VTEP=10.10.10.3을 삭제하는 것일 수도 있다.
(B4.2) DC2의 SDN 제어기가 DC2의 라우터로부터 VM2의 MAC 주소 및 VTEP 정보를 삭제하며, 구체적인 삭제 커맨드는 예로서 DeleteRouterMacVTEP를 사용하고, VM2의 IP=192.168.2.2, MAC=MAC-VM2, 및 VNI=22222 of VM2를 포함한다.
물론, (B4.1)와 유사하게, MAC=MAC-VM2 및 VNI=22222를 삭제하는 것일 수도 있거나, 또는 AC=MAC-VM2, VNI=22222, 및 VTEP=10.10.10.3을 삭제하는 것일 수도 있다.
(B3) 및 (B4.1)의 수행 순서는 제한되지 않고, (B4.1) 및 (B4.2)의 수행 순서도 제한되지 않는다.
가상 머신 마이그레이션(Virtual machine migration)은 VM 생성과 VM 삭제라는 두 개의 동작으로 분할될 수 있다. 자세한 사항은, 도 4a 및 도 4b에 설명한 프로세스를 참조할 수 있으며, 이에 대해서는 다시 자세하게 설명하지 않는다.
도 2 내지 도 4b의 프로세스에 의해, DC1의 SDN 제어기는 DC1 내의 라우터 1에 관한 정보, 제1 교환기에 관한 정보, 제2 교환기에 관한 정보, DC1 내의 각각의 서브네트와 라우터 사이의 연관관계, 및 DC1 내의 각각의 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보를 취득하는 한편; DC1의 SDN 제어기는 또한 DC2의 SDN 제어기에 관한 정보 및, DC2의 SDN 제어기에 의해 제어되는 일부 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보일 수 있거나, 또는 DC2의 SDN 제어기에 의해 제어되는 모든 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보일 수 있는, DC2의 SDN 제어기에 의해 제어되는 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보도 취득한다. 유사하게, DC2의 SDN 제어기는 DC2 내의 라우터 2에 관한 정보, 제3 교환기에 관한 정보, 제4 교환기에 관한 정보, DC2 내의 각 서브네트와 라우터 사이의 연관관계, 및 DC2 내의 각 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보를 취득하는 한편; DC2의 SDN 제어기는 또한 DC1의 SDN 제어기에 관한 정보 및, DC1의 SDN 제어기에 의해 제어되는 일부 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보일 수 있거나, 또는 DC1의 SDN 제어기에 의해 제어되는 모든 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보일 수 있는, DC1의 SDN 제어기에 의해 제어되는 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보도 취득한다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 시스템 아키텍처에서, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법에 관한 자세한 것은, 이하의 실시예에서 제공되는 설명을 참조한다.
[가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법]
이하에, 본 발명의 실시예에 따른 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법을 소개하며, 상기 방법은 전술한 실시예들의 시스템 아키텍처에서 구현될 수 있다.
도 5a에 도시된 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은, 데이터 센터 DC1에 위치한 가상 머신 VM4와 데이터 센터 DC2에 위치한 가상 머신 VM5 간의 통신을 구현하는 데 사용되며, VM2는 제2 서브네트에 위치하고, VM5는 제3 서브네트에 위치한다. VM4는 제2 교환기를 사용하여 제2 서브네트 외부의 VM과 통신하고, VM5는 제4 교환기를 사용하여 제3 서브네트 외부의 VM과 통신한다.
상기 방법은 다음 단계들을 포함한다:
(1) VM4는 VM5와 통신할 필요가 있다. VM4는 라우팅 테이블을 조회하여, VM4와 VM5가 상이한 서브네트에 위치한다는 것을 발견한다. 그러면, VM4는 제2 서브네트의 디폴트 게이트웨이 192.168.2.1를 목적지 게이트웨이로서 사용한다. VM4는 제2 교환기에 브로드캐스트 주소 결정 프로토콜(ARP, Address Resolution Protocol) 요청을 브로드캐스트 방식으로 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하도록 하며, ARP 요청은 목적지 게이트웨의 IP 주소를 싣고 있다.
(2) 제2 교환기가 ARP 요청을 수신하고, 제1 데이터 센터의 SDN 제어기에 ARP 요청을 전달한다.
(3) 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 APR 요청을 수신하고, ARP 요청에 실려 있는 목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소로서 MAC2를 획득한다. SDN 제어기가 제2 교환기에 ARP 응답을 전송하며, ARP 응답은 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있고, ARP 응답은 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 프록시에 의해 만들어지는 응답과 동등하다.
선택적으로, ARP 요청은 ARP 응답을 수신하는 제2 교환기의 포트 정보를 더 싣고 있을 수 있으며, SDN 제어기는 포트 정보에 따라 흐름표를 조회하여 포트 정보에 대응하는 VNI를 취득하며, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하는 것은 구체적으로, SDN 제어기가, 목적지 게이트웨이의 IP 주소 및 포트 정보에 대응하는 VNI에 따라 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 취득하는 것이다. 구체적으로, 포트 정보는 VM4의 제2 교환기상의 가상 포트에 관한 정보일 수 있다.
선택적으로, ARP 요청은 ARP 응답을 수신하는 제2 교환기의 포트의 VNI를 더 싣고 있을 수 있으며, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하는 것은 구체적으로, SDN 제어기가, 목적지 게이트웨이의 IP 주소 및 제2 교환기의 포트의 VNI에 따라 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 취득하는 것이다.
(4) 제2 교환기가 ARP 응답을 수신하고, 그 ARP 응답을 VM4에 전달한다.
(5) VM4가 제2 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC (DestMAC)은 MAC2이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM5의 IP 주소: 192.168.3.5이고, IP 패킷의 소스 MAC은 VM4의 MAC(MAC-VM4로 표시됨)이고, IP 패킷의 소스 IP는 VM4의 IP 주소: 192.168.2.4이다.
도 3, 도 4a 및 도 4bㄷ의 구성 프로세스를 통해, 제2 교환기는 MAC2에 대응하는 VTEP 정보를 일시적으로 저장할 수 있다. 제2 교환기가 MAC2에 대응하는 VTEP 정보가 존재한다는 것을 발견하면, 단계 (8)이 바로 수행되고; 제2 교환기가 MAC2에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 단계 (6) 및 단계 (7)이 수행된다.
(6) 제2 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 제2 교환기에 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 전송한다.
SDN 제어기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다.
본 실시예에서, 두 개의 VTEP 정보, 즉 VTEP5(IP가 10.10.10.5임) 및 VTEP6(IP가 11.11.11.6임)가 MAC2에 따라 획득되고, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치한 VTEP5가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP로서 선택된다.
도 1b에 도시된 복수의 라우터의 방안에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 센터에, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보가 둘 이상 존재할 때, SDN 제어기는, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 VM4에 적합한 VTEP을 선택하고, 제2 교환기에 그 선택된 적합한 VTEP의 IP 주소를 전송한다. 라우터의 부하는 라우터의 트래픽 및 라우터의 CPU 부하를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니며; 스케줄링 정책은 RondRobin, 최소 부하 우선(least load first), 및 최대 부하 우선(maximum load first)을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
(8) 제2 교환기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, VM4로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고, 그 IP 패킷을 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 전송하며, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 소스 IP는 제2 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.3이고, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 목적지 IP는 획득된 VTEP 정보 (10.10.10.5)이고, VNI는 22222이다.
제2 교환기는, 로컬 흐름표를 조회하여, MAC2에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보는 전술한 단계 (6) 및 단계 (7)을 사용하여 획득하거나, 또는 제2 교환기는, 로컬 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득한다. 구체적으로, 둘 이상의 VTEP 정보가 획득되는 경우, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다. 동일한 데이터 센터가 복수의 라우터를 가지는 경우, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책에 따라 선택이 수행되는데, 이는 단계 (7)에서와 유사하므로 자세하게 다시 설명하지 않는다.
(9) 제1 데이터 센터의 라우터가 수신된 패킷의 VxLAN 캡슐화를 변경하고, 그 패킷을 제1 데이터 센터의 라우터와 제4 교환기 사이의 터널을 통해 제4 교환기에 전송한다.
도 3, 도 4a 및 도 4b의 구성 프로세스를 통해, 제1 데이터 센터의 라우터는 제2 데이터 센터의 가상 머신의 MAC 주소 및 VTEP 정보를 일시적으로 저장하므로; VxLAN 터널은 제1 데이터 센터의 라우터와 제4 교환기 사이에 직접 확립될 수 있고, 제1 데이터 센터의 라우터와 제4 교환기 사이의 터널을 통해, 캡슐화가 변경된 패킷이 제2 데이터 센터의 라우터를 통과하지 않고 제4 교환기에 직접 전송된다.
VxLAN 캡슐화를 변경하는 것은 구체적으로, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 소스 IP를 10.10.10.5로 변경하고, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 목적지 IP를 제4 교환기의 IP 주소, 즉 11.11.11.4로 변경하고, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 VNI를 33333으로 변경한 다음, 단계 (5)에서의 IP 패킷의 목적지 MAC을 MAC-VM5로 변경하고, 단계 (5)에서의 IP 패킷의 소스 MAC을 MAC2로 변경하는 것이다. VxLAN 캡슐화를 변경함으로써, 제4 교환기는 캡슐화된 IP 패킷을 수신하고, 더 이상 ARP 요청을 브로드캐스팅하는 프로세스를 트리거하지 않고 직접 처리를 수행한다.
(10) 제4 교환기가 VxLAN 캡슐 해제를 수행한 후 VM5에 IP 패킷을 전송한다.
VM5가 VM4에 IP 패킷을 전송하는 프로세스는 전술한 프로세스와 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
애플리케이션 시나리오가 도 5a에 도시된 실시예의 그것과 유사한, 도 5b에 도시된 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법의 실시예를 참조한다. 이하에 상호작용 프로세스를 자세하게 설명한다.
(1) 내지 (4)는 도 5a에 도시된 실시예에서의 (1) 내지 (4)와 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
(5) VM4이 제2 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC(DestMAC)은 MAC2이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM5의 IP 주소: 192.168.3.5이고, IP 패킷의 MAC은 VM4의 MAC이고(MAC-VM4로 표시됨), IP 패킷의 소스 IP는 VM4의 IP 주소: 192.168.2.4이다.
(6) 제2 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7.1) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하며; SDN 제어기가 제2 교환기로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고 그 IP 패킷을 제2 교환기에 전송하며, 여기서 VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 소스 IP는 제2 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.3이고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 목적지 IP는 획득된 VTEP 정보 (10.10.10.5)이고, VNI은 22222이다.
SDN 제어기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다.
본 실시예에서, 두 개의 VTEP 정보, 즉 VTEP5(IP가 10.10.10.5임) 및 VTEP6(IP가 11.11.11.6임)가 MAC2에 따라 획득되고, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치한 VTEP5가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP로서 선택된다.
도 1b에 도시된 복수의 라우터의 방안에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 센터에, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보가 둘 이상 존재할 때, SDN 제어기는, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 VM4에 적합한 VTEP을 선택하고, 제2 교환기에 그 선택된 적합한 VTEP의 IP 주소를 전송한다. 라우터의 부하는 라우터의 트래픽 및 라우터의 CPU 부하를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니며; 스케줄링 정책은 RondRobin, 최소 부하 우선, 및 최대 부하 우선을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
(7.2) 다른 측면에서, SDN 제어기는 제2 교환기에 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 흐름표의 형태로 전송한다. 그 뒤에 IP 패킷을 수신한 경우, 제2 교환기는, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보에 따라, 더 이상 SDN 제어기에 흐름표를 요청하지 않고, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 그 뒤에 수신된 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달할 수 있다.
(8) 제2 교환기가, SDN 제어기로부터, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 수신하고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷 내의 VTEP 정보에 따라, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달한다.
유의해야 할 것은 단계 (7.2) 및 단계 (8)의 수행 순서는 제한되지 않는다는 것이다.
(9) 및 (10)은 도 5a에 도시된 실시예에서의 (9) 및 (10)과 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
전술한 프로세스들 중 어느 하나에 의해, 데이터 센터와 서브네트에 걸친 통신이 구현되고, SDN 제어기는 VM에 의해 전송되는 브로드캐스트 ARP 요청에 응답하는 프록시 역할을 할 수 있어, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킨다. 또, VM 간의 통신을 하는 동안에, 제1 데이터 센터의 라우터와 제2 데이터 센터의 라우터 모두를 통과하는 대신에, 패킷은 제1 데이터 센터의 라우터만을 통과하여, 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
도 6a에 도시된, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법의 실시예는 데이터 센터 DC1에 위치한 가상 머신 VM3과 데이터 센터 DC2에 위한 가상 머신 VM7 사이의 통신을 구현하는 데 사용되며, 여기서 VM3과 VM7은 모두 제2 서브네트에 위치한다. VM3은 제2 교환기를 사용하여 제2 서브네트 외부의 VM과 통신하고, VM7은 제3 교환기를 사용하여 제2 서브네트 외부의 VM과 통신한다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(1) VM3은 VM7과 통신할 필요가 있다. VM3는 라우팅 테이블을 조회하여, VM7과 VM3이 동일한 서브네트에 위치한다는 것을 발견한다. VM3이 VM7의 MAC 주소를 저장하고 있지 않으면, VM3은 제2 교환기에 브로드캐스트 주소 결정 프로토콜(ARP, Address Resolution Protocol) 요청을 브로드캐스트 방식으로 전송하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 획득하도록 하며, ARP 요청은 VM7의 IP 주소를 싣고 있다.
(2) 제2 교환기가 제1 데이터 센터의 SDN 제어기에 ARP 요청을 전달한다.
(3) 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 APR 요청을 수신하고, ARP 요청에 실려 있는 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소로서 MAC-VM7을 획득한다. SDN 제어기가 제2 교환기에 ARP 응답을 전송하며, ARP 응답은 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있고, ARP 응답은 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 프록시에 의해 만들어지는 응답과 동등하다.
(4) 제2 교환기가 ARP 응답을 수신하고, 그 ARP 응답을 VM3에 전달한다.
(5) VM3이 제2 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC (DestMAC)은 MAC-VM7이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM7의 IP 주소: 192.168.2.7이고, IP 패킷의 소스 MAC은 VM3의 MAC(MAC-VM3로 표시됨)이고, IP 패킷의 소스 IP는 VM3의 IP 주소: 192.168.2.3이다.
도 4a 및 도 4b에서의 구성 프로세스에 의해, 제2 교환기는 MAC-VM7에 대응하는 VTEP 정보를 일시적으로 저장할 수 있다. 제2 교환기가 MAC-VM7에 대응하는 VTEP 정보가 존재한다는 것을 발견하면, 단계 (8)이 바로 수행되고; 제2 교환기가 MAC-VM7에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 단계 (6) 및 단계 (7)이 수행된다.
(6) 제2 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 제2 교환기에 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 전송한다.
본 실시예에서, 회득된 VTEP은 VTEP3이고, VTEP 정보는 MAC-VM7에 따라 11.11.11.3이다.
(8) 제2 교환기가 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, VM3으로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고, VTEP 정보에 대응하는 교환기에 그 IP 패킷을 전송하며, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 소스 IP는 제2 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.3이고, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 목적지 IP는 획득된 VTEP 정보 (11.11.11.3)이다.
제2 교환기는, 로컬 흐름표를 조회하여, MAC-VM7에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보는 전술한 단계 (6) 및 단계 (7)을 사용하여 획득하거나, 또는
제2 교환기는, 로컬 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득한다.
도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b에서의 구성 방법을 사용하여, 제1 데이터 센터의 SDN 제어기는, 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 VM7의 IP 주소와 MAC 주소, 및 제3 교환기의 VTEP 정보를 획득하고, VM7의 IP 주소와 MAC 주소, 및 제3 교환기의 VTEP 정보를 제2 교환기에 전송한다. 이와 같이, 제2 교환기는 제2 교환기와 제3 교환기 사이의 터널을 통해 VM7에 IP 패킷을 전송할 수 있다. 즉, IP 패킷은 데이터 센터 1(즉, 제1 데이터 센터)의 라우터를 통과할 필요가 없고 데이터 센터 2(즉, 제2 데이터 센터)의 라우터를 통과할 필요도 없다.
(9) 제3 교환기가 VxLAN 캡슐 해제를 수행한 후 VM7에 IP 패킷을 전송한다.
VM7이 VM3에 IP 패킷을 전송하는 프로세스는 전술한 프로세스와 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
도 6b에 도시된 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법의 실시예를 참조하며, 애플리케이션 시나리오는 도 6a에 도시된 실시예의 그것과 유사하다.
(1) VM3은 VM7과 통신할 필요가 있다. VM3는 라우팅 테이블을 조회하여, VM7과 VM3이 동일한 서브네트에 위치한다는 것을 발견한다. VM3이 VM7의 MAC 주소를 저장하고 있지 않으면, VM3은 제2 교환기에 브로드캐스트 주소 결정 프로토콜(ARP, Address Resolution Protocol) 요청을 브로드캐스트 방식으로 전송하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 획득하도록 하며, ARP 요청은 VM7의 IP 주소를 싣고 있다.
(2) 제2 교환기가 제1 데이터 센터의 SDN 제어기에 ARP 요청을 전달한다.
(3) 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 APR 요청을 수신하고, ARP 요청에 실려 있는 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소로서 MAC-VM7을 획득한다. SDN 제어기가 제2 교환기에 ARP 응답을 전송하며, ARP 응답은 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있고, ARP 응답은 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 프록시에 의해 만들어지는 응답과 동등하다.
(4) 제2 교환기가 ARP 응답을 수신하고, 그 ARP 응답을 VM3에 전달한다.
(5) VM3이 제2 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC (DestMAC)은 MAC-VM7이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM7의 IP 주소: 192.168.2.7이고, IP 패킷의 소스 MAC은 VM3의 MAC(MAC-VM3로 표시됨)이고, IP 패킷의 소스 IP는 VM3의 IP 주소: 192.168.2.3이다.
(6) 제2 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7.1) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하며; SDN 제어기가 제2 교환기로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고 그 IP 패킷을 제2 교환기에 전송한다.
본 실시예에서, 획득된 VTEP 정보는 VTEP3이고 VTEP 정보는 MAC-VM7에 따라 11.11.11.3이다. VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 소스 IP는 제2 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.3이고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 목적지 IP 주소는 획득된 VTEP 정보 (11.11.11.3)이고, VNI는 22222이다.
(7.2) 다른 측면에서, SDN 제어기는 제2 교환기에 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 흐름표의 형태로 전송한다. 그 뒤에 IP 패킷을 수신한 경우, 제2 교환기는, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보에 따라, 더 이상 SDN 제어기에 흐름표를 요청하지 않고, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 그 뒤에 수신된 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달할 수 있다.
(8) 제2 교환기가, SDN 제어기로부터, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 수신하고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷 내의 VTEP 정보에 따라, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달한다.
유의해야 할 것은 단계 (7.2) 및 단계 (8)의 수행 순서는 제한되지 않는다는 것이다.
전술한 프로세스들 중 어느 하나에 의해, 데이터 센터와 동일한 서브네트 내에 걸친 통신이 구현되고, SDN 제어기는 VM에 의해 전송되는 브로드캐스트 ARP 요청에 응답하기 위한 프록시 역할을 할 수 있어, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킨다. 또, VM 간의 통신을 하는 동안에, 패킷은 제1 데이터 센터의 라우터를 통과할 필요가 없고 패킷은 제2 데이터 센터의 라우터를 통과할 필요도 없으므로, 두 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
도 7a에 도시된, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법의 실시예는 데이터 센터 DC1에 위치한 가상 머신 VM1과 데이터 센터 DC1에 위한 가상 머신 VM2 사이의 통신을 구현하는 데 사용되며, 여기서 VM1은 제1 서브네트에 위치하고, VM2는 제2 서브네트에 위치하며. 제1 서브네트과 제2 서브네트는 상이하다. VM1은 제1 교환기를 사용하여 제1 서브네트 외부의 VM과 통신하고, VM2는 제2 교환기를 사용하여 제2 서브네트 외부의 VM과 통신한다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(1) VM1은 VM2와 통신할 필요가 있다. VM1은 라우팅 테이블을 조회하여, VM1과 VM2가 상이한 서브네트에 위치한다는 것을 발견한다. 그러면, VM1은 제1 서브네트의 디폴트 게이트웨이 192.168.1.1을 목적지 게이트웨이로서 사용한다. VM1은 제1 교환기에 브로드캐스트 주소 결정 프로토콜(ARP, Address Resolution Protocol) 요청을 브로드캐스트 방식으로 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하도록 하며, ARP 요청은 목적지 게이트웨의 IP 주소를 싣고 있다.
(2) 제1 교환기가 ARP 요청을 수신하고, 제1 데이터 센터의 SDN 제어기에 ARP 요청을 전달한다.
(3) 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 APR 요청을 수신하고, ARP 요청에 실려 있는 목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소로서 MAC1을 획득한다. SDN 제어기가 제1 교환기에 ARP 응답을 전송하며, ARP 응답은 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있고, ARP 응답은 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 프록시에 의해 만들어지는 응답과 동등하다.
선택적으로, ARP 요청은 ARP 응답을 수신하는 제1 교환기의 포트 정보를 더 싣고 있을 수 있으며, SDN 제어기는 포트 정보에 따라 흐름표를 조회하여 포트 정보에 대응하는 VNI를 취득하며, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하는 것은 구체적으로, SDN 제어기가, 목적지 게이트웨이의 IP 주소 및 포트 정보에 대응하는 VNI에 따라 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 취득하는 것이다. 구체적으로, 포트 정보는 VM1의 제2 교환기상의 가상 포트에 관한 정보일 수 있다.
선택적으로, ARP 요청은 ARP 응답을 수신하는 제1 교환기의 포트의 VNI를 더 싣고 있을 수 있으며, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 획득하는 것은 구체적으로, SDN 제어기가, 목적지 게이트웨이의 IP 주소 및 제1 교환기의 포트의 VNI에 따라 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 취득하는 것이다.
(4) 제1 교환기가 ARP 응답을 수신하고, 그 ARP 응답을 VM1에 전달한다.
(5) VM1이 제1 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC (DestMAC)은 MAC1이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM2의 IP 주소: 192.168.2.2이고, IP 패킷의 소스 MAC은 VM1의 MAC(MAC-VM1로 표시됨)이고, IP 패킷의 소스 IP는 VM1의 IP 주소: 192.168.1.2이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b에서의 구성 프로세스에 의해, 제1 교환기는 MAC1에 대응하는 VTEP 정보를 일시적으로 저장할 수 있다. 제1 교환기가 MAC1에 대응하는 VTEP 정보가 존재한다는 것을 발견하면, 단계 (8)이 바로 수행되고; 제1 교환기가 MAC1에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 단계 (6) 및 단계 (7)이 수행된다.
(6) 제1 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 제1 교환기에 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 전송한다.
SDN 제어기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 제1 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다.
본 실시예에서, 두 개의 VTEP 정보, 즉 VTEP5(IP가 10.10.10.5임) 및 VTEP6(IP가 11.11.11.6임)가 MAC1에 따라 획득되고, 제2 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치한 VTEP5가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP로서 선택된다.
도 1b에 도시된 복수의 라우터의 방안에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 센터에, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보가 둘 이상 존재할 때, SDN 제어기는, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 VM1에 적합한 VTEP을 선택하고, 제1 교환기에 그 선택된 적합한 VTEP의 IP 주소를 전송한다. 라우터의 부하는 라우터의 트래픽 및 라우터의 CPU 부하를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니며; 스케줄링 정책은 RondRobin, 최소 부하 우선, 및 최대 부하 우선을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
(8) 제1 교환기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, VM1로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고, 그 IP 패킷을 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 전송하며, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 소스 IP는 제1 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.2이고, VxLAN 캡슐화가 수행되는 IP 패킷의 목적지 IP는 획득된 VTEP 정보 (10.10.10.5)이고, VNI는 11111이다.
제1 교환기가, 로컬 흐름표를 조회하여, MAC1에 대응하는 VTEP 정보가 존재하지 않는다는 것을 발견하면, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보는 전술한 단계 (6) 및 단계 (7)을 사용하여 획득하거나, 또는
제1 교환기는, 로컬 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득한다. 구체적으로, 둘 이상의 VTEP 정보가 획득되는 경우, 제1 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다. 동일한 데이터 센터가 복수의 라우터를 가지는 경우, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책에 따라 선택이 수행되는데, 이는 단계 (7)에서와 유사하므로 자세하게 다시 설명하지 않는다.
(9) 제1 데이터 센터의 라우터가 수신된 패킷의 VxLAN 캡슐화를 변경하고, 그 패킷을 제1 데이터 센터의 라우터와 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 교환기에 전송한다.
VxLAN 캡슐화를 변경하는 것은 구체적으로, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 소스 IP를 10.10.10.5로 변경하고, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 목적지 IP를 제2 교환기의 IP 주소, 즉 11.11.11.3으로 변경하고, 단계 (8)에서의 VxLAN 캡슐화의 VNI를 22222로 변경한 다음, 단계 (5)에서의 IP 패킷의 목적지 MAC을 MAC-VM2로 변경하고, 단계 (5)에서의 IP 패킷의 소스 MAC을 MAC1로 변경하는 것이다. VxLAN 캡슐화를 변경함으로써, 제2 교환기는 캡슐화된 IP 패킷을 수신하고, 더 이상 ARP 요청을 브로드캐스팅하는 프로세스를 트리거하지 않고 직접 처리를 수행한다.
(10) 제2 교환기가 VxLAN 캡슐 해제를 수행한 후 VM2에 IP 패킷을 전송한다.
도 7b에 도시된 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법의 실시예를 참조하며, 애플리케이션 시나리오는 도 7a에 도시된 실시예의 그것과 유사하다. 이하에 상호작용 프로세스를 자세하게 설명한다.
(1) 내지 (4)는 도 7a에 도시된 실시예에서의 (1) 내지 (4)와 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
(5) VM1이 제1 교환기에 IP 패킷을 전송하며, IP 패킷의 목적지 MAC(DestMAC)은 MAC1이고, IP 패킷의 목적지 IP(DestIP)는 VM2의 IP 주소: 192.168.2.2이고, IP 패킷의 소스 MAC은 VM1의 MAC이고(MAC-VM1로 표시됨), IP 패킷의 소스 IP는 VM1의 IP 주소: 192.168.1.2이다.
(6) 제1 교환기가 현재의 데이터 센터의 SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청한다.
(7.1) SDN 제어기가 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하며; SDN 제어기가 제1 교환기로부터 수신된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐화를 수행하고 그 IP 패킷을 제1 교환기에 전송하며, 여기서 VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 소스 IP는 제1 교환기의 IP 주소, 즉 10.10.10.2이고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷의 목적지 IP는 획득된 VTEP 정보 (10.10.10.5)이고, VNI은 11111이다.
SDN 제어기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 제1 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용된다.
본 실시예에서, 두 개의 VTEP 정보, 즉 VTEP5(IP가 10.10.10.5임) 및 VTEP6(IP가 11.11.11.6임)가 MAC1에 따라 획득되고, 제1 교환기와 동일한 데이터 센터에 위치한 VTEP5가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP로서 선택된다.
도 1b에 도시된 복수의 라우터의 방안에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 센터에, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보가 둘 이상 존재하는 경우, SDN 제어기는, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 VM4에 적합한 VTEP을 선택하고, 제1 교환기에 그 선택된 적합한 VTEP의 IP 주소를 전송한다. 라우터의 부하는 라우터의 트래픽 및 라우터의 CPU 부하를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니며; 스케줄링 정책은 RondRobin, 최소 부하 우선, 및 최대 부하 우선을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
(7.2) 다른 측면에서, SDN 제어기는 제1 교환기에 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 흐름표의 형태로 전송한다. 그 뒤에 IP 패킷을 수신한 경우, 제1 교환기는, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보에 따라, 더 이상 SDN 제어기에 흐름표를 요청하지 않고, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 그 뒤에 수신된 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달할 수 있다.
(8) 제1 교환기가, SDN 제어기로부터, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 수신하고, VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷 내의 VTEP 정보에 따라, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 VxLAN 캡슐화가 수행된 IP 패킷을 직접 전달한다.
유의해야 할 것은 단계 (7.2) 및 단계 (8)의 수행 순서는 제한되지 않는다는 것이다.
(9) 및 (10)은 도 7a에 도시된 실시예에서의 (9) 및 (10)과 유사하므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
전술한 프로세스들 중 어느 하나에 의해, 동일한 데이터 센터와 서브네트들에 걸친 통신이 구현되고, SDN 제어기는 VM에 의해 전송되는 브로드캐스트 ARP 요청에 응답하는 프록시 역할을 할 수 있어, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킨다. 또, VM 간의 통신을 하는 동안에,
패킷이 데이터 센터 1의 라우터와 데이터 센터 2의 라우터 모두를 통과할 수 있는 종래기술과 달리, 패킷은 데이터 센터 1의 라우터만을 통과하여, 데이터 센터 간의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다. 복수의 라우터의 방안에 대해, 라우터들 사이에서 융통성 있는 스케일링을 구현할 수도 있다.
동일한 데이터 센터와 동일한 서브네트 내의 통신에서는 라우터를 통과할 것을 요구하지 않는다. VM2와 VM3 사이의 통신을 예로 사용하면, VM2는 제2 교환기에 패킷을 전송하고, 그 후 제2 교환기가 그 패킷을 VM3에 전송한다.
[본 발명의 실시예에서의 장치]
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 적어도 가상 머신 간의 통신을 구현하는 제1 교환기를 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 제1 교환기로서, 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 제1 교환기는 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 제1 교환기는 다음 구성요소:
제1 가상 머신으로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈(801);
제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기에 ARP 요청을 전달하도록 구성된 전송 모듈(803); 및
목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하도록 구성된 획득 모듈(802) - VTEP 정보에 대응하는 라우터는 제1 데이터 센터에 위치함 -을 포함하고,
수신 모듈(801)은 SDN 제어기로부터 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하도록 더 구성되고,
전송 모듈(803)은, VTEP 정보에 대응하는 라우터가 라우터와 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, VTEP 정보에 따라, VTEP 정보에 대응하는 라우터에 IP 패킷을 전송하도록 더 구성된다.
획득 모듈(802)이, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
획득 모듈(802)이 SDM 제어기에 요청을 전송하여 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하고, SDN 제어기에 의해 전송되는, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하도록 구성되는 것이거나; 또는
획득 모듈(802)이, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로,
획득 모듈이, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 제1 교환기에 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하하고, 둘 이상의 VTEP 정보가 획득되는 경우, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 VTEP 정보를 사용하도록 구성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제공하며, 상기 SDN 제어기는 제1 데이터 센터에 위치하고, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되며, 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 제1 교환기는 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 SDN 제어기는 다음 구성요소:
제1 교환기로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈(901);
목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하도록 구성된 처리 모듈(902); 및
제1 교환기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 제1 교환기에 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하도록 구성된 전송 모듈(903) - VTEP 정보에 대응하는 라우터가 라우터와 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, VTEP 정보에 대응하는 라우터는 제1 데이터 센터에 위치함 -를 포함한다.
수신 모듈(901)은, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하도록 더E다.
처리 모듈(902)은, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 제1 교환기에 회신하고; SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 VTEP 정보를 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하도록 더 구성된다. 처리 모듈(902)이, 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 처리 모듈(902)은, 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 선택한다.
제2 가상 머신이 제2 데이터 센터에 위치하면, 처리 모듈(902)은, 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 제2 가상 머신 IP 주소 및 MAC 주소, 제2 서브네트의 VNI, 및 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성된다.
본 발명의 실시예에 따라 도 8에 제공된 교환기 및 도 9에 제공된 SDN 제어기는 도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b에서의 구성 프로세스를 실행하는 데 사용될 수 있고, 도 5a, 도 5b, 도 7a 및 도 7b에 도시된 방법을 실행하는 데 사용될 수 있다. 구체적인 프로세스에 대해서는, 시스템 실시예들 및 방법 실시예들의 설명을 참조할 수 있으므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 도 8에 제공된 교환기 및 도 9에 제공된 SDN 제어기는 서브네트들에 걸친 통신을 구현할 수 있고, SDN 제어기는 VM에 의해 전송된 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 응답을 하는 프록시 역할을 할 수 있어, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킨다. 또, VM 간의 통신 중에, 데이터 센터 1의 라우터와 데이터 센터 2의 라우터 모두를 통과하는 대신에, 패킷은 데이터 센터 1의 라우터만을 통과하므로, 데이터 센터들 사이의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 본 발명의 실시예는, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 제1 교환기를 제공하며, 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 제1 가상 머신과 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 제1 교환기는 제2 교환기와 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 제1 교환기는 다음 구성요소:
제1 가상 머신으로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈(1001);
목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하도록 구성된 처리 모듈(1002) - VTEP 정보는 제2 교환기의 IP 주소임 -; 및
제1 교환기와 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈(1003)을 포함한다.
처리 모듈(1002)이 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로, 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기에 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 ARP 요청을 전달하고; SDN 제어기로부터 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하는 것이다.
처리 모듈(1002)이, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것은 구체적으로, 처리 모듈(1002)이, SDN 제어기에 요청을 전송하여 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하고, SDN 제어기에 의해 전송되는, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하도록 구성되는 것이나; 또는
처리 모듈(1002)이, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 제1 교환기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 구성되는 것이다.
처리 모듈(1002)은, 제1 데이터 센터의 SDN 제어기로부터, 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기를 제공하며, 상기 SDN 제어기는 제1 데이터 센터에 위치하고, 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되며, 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하고, 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 제1 가상 머신과 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 제1 교환기는 제2 교환기와 동일하거나 상이한 교환기이다. 상기 SDN 제어기는 다음 구성요소:
제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈(1101);
목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하도록 구성된 획득 모듈(1102); 및
제1 교환기가 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득할 수 있도록, 제1 교환기에 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하도록 구성된 전송 모듈(1103) - 제1 교환기가 제1 교환기와 제2 교환기 사이의 터널을 통해 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, VTEP 정보는 제2 교환기의 IP 주소임 -을 포함한다.
수신 모듈(1101)은, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하도록 더 구성되고; 획득 모듈(1102)은, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, SDN 제어기에 의해 저장된 흐름표를 조회하여, 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 제1 교환기에 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하도록 더 구성된다.
획득 모듈(1102)은 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하도록 더 구성되고; 전송 모듈(1103)은 제1 교환기에 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 제2 교환기의 VTEP 정보를 전송하도록 더 구성된다.
본 발명의 실시예에 따라 도 10에서 제공된 교환기 및 도 11에서 제공된 SDN 제어기는 도 2, 도 2, 도 4a 및 도 4b에서의 구성 프로세스를 실행하는 데 사용될 수 있고, 도 6a 및 도 6b에 도시된 방법을 실행하는 데 사용된다. 구체적인 프로세스에 대해서는, 시스템 실시예 및 방법 실시예의 설명을 참조할 수 있으므로, 자세하게 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 도 10에 제공된 교환기 및 도 11에 제공된 SDN 제어기는 데이터 센터들에 걸친, 동일한 서브네트 내의 통신을 구현할 수 있고, SDN 제어기는 VM에 의해 전송된 브로드캐스트 ARP 요청에 대해 응답을 하는 프록시 역할을 할 수 있어, 패킷 브로드캐스팅에 의해 점유되는 송신 대역폭을 감소시킨다. 또, VM 간의 통신 중에, 패킷은 데이터 센터 1의 라우터를 통과할 필요가 없고 데이터 센터 2의 라우터를 통과할 필요도 없어, 두 데이터 센터 사이의 패킷의 우회 라우팅을 완화한다.
도 12에는 본 발명의 실시예에 따른 가상 머신 간의 통신을 구현하는 다른 장치(1200)가 제공되며, 상기 장치는 다음 구성요소:
프로세서(101), 메모리(102), 및 시스템 버스(약칭하여 버스)(105)를 포함하고, 프로세서(101)와 메모리(102)는 시스템 버스(105)를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성한다.
프로세서(101)는 본 발명의 실시예들을 구현하도록 구성된 싱글코어(single-core) 또는 멀티코어(multi-core) 중앙 처리 유닛, 특정 집적회로, 또는 하나 이상의 집적회로일 수 있다.
메모리(102)는 고속 RAM 메모리일 수 있거나, 비휘발성(non-volatile) 메모리, 예를 들어, 하나 이상의 하드 디스크 메모리일 수 있다.
컴퓨터가 동작할 때, 프로세서(101)은 컴퓨터로 판독 가능한 명령어(1021)를 동작시켜, 도 2 내지 도 7b에서의 프로세스 중 어느 하나를 실행할 수 있다.
본 발명의 실시예는 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 컴퓨터 프로그램 제품을 더 제공하며, 프로그램 코드에 포함된 명령어가 도 2 내지 도 7b에서의 프로세스 중 어느 하나를 실행하는 데 사용된다.
당업자는, 본 발명의 각 측면 또는 각 면의 가능한 구현 방식이 구체적으로 시스템, 방법, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 각 측면 또는 각 측면의 가능한 구현 방식은, 여기서 "회로", "모듈", 또는 "시스템"이라고 하는, 하드웨어만의 실시예, 소프트웨어만의 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어 등을 포함), 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 가진 실시예의 형태로 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 각 측면 또는 각 측면의 가능한 구현 방식은 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있고, 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 코드를 가리킨다.
컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터로 판독 가능한 신호 매체 또는 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 임의 접근 메모리(random access memory, RAM), 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM), 소거 및 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(erasable programmable read only memory(EPROM) 또는 플래시 메모리), 광섬유, 및 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(compact disc read only memory, CD-ROM)과 같은, 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 적외선, 또는 반도체 시스템, 기기, 또는 장치, 또는 이들의 적절한 조합을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램은, 프로세서가 흐름도 내의 각 단계 또는 단계들의 조합으로 특정되는 기능 및 동작을 수행할 수 있도록 하고; 장치는
블록도 내의 각 블록 또는 블록들의 조합으로 특정되는 기능 및 동작을 구현하도록 생성된다.
컴퓨터로 판독 가능한 프로그램 코드 전부가 사용자 컴퓨터에서 실행될 수 있거나, 또는 일부가 사용자 컴퓨터에서 독립형 소프트웨어 패키지로서 실행될 수 있거나, 또는 일부는 사용자의 컴퓨터에서 실행될 수 있는 한편 일부는 원격의 컴퓨터에서 실행될 수 있거나, 또는 모든 코드가 원격의 컴퓨터 또는 서버에서 실행될 수 있다. 또한, 유의해야 할 것은, 일부 대안적인 구현 방안에서, 흐름도 내의 각 단계 또는 블록도 내의 각 블록에 특정된 기능은 예시된 순서로 출현하지 않을 수 있다는 것이다. 예를 들어, 도면에서 관련 기능에 의존하는 두 개의 연속적인 단계들 또는 두 개의 블록은 실제 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 또는 이들 블록은 때로는 반대 순서로 실행될 수도 있다.
당업자라면, 본 명세서에 개시된 실시예에서 설명한 예와 함께, 유닛 및 알고리즘 단계가 전자적 하드웨어 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지는 기술적 해결방안의 구체적인 애플리케이션 및 설계 제약 조건에 따라 달라진다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명한 기능을 실현하기 위해 다른 방법을 사용할 수도 있지만, 본 발명의 범위를 넘어서는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (40)

  1. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법으로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
    상기 제1 교환기가 상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(Address Resolution Protocol, ARP) 요청을 수신하는 단계;
    상기 제1 교환기가 상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(software defined network, SDN) 제어기에 상기 ARP 요청을 전달하는 단계;
    상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기로부터 상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(Media Access Control, MAC) 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 수신하는 단계;
    상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(virtual extensible local area network tunnel end point, VTEP) 정보를 획득하는 단계 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -; 및
    상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 교환기가, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 제1 교환기가 상기 SDN 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하는 단계; 및
    상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 로컬로 저장된 흐름표(flow table)를 조회하여 상기 VTEP 정보를 획득하는 단계; 및
    둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 교환기가, 상기 VTEP 정보에 따라, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계는 구체적으로,
    상기 제1 교환기가, 상기 제1 가상 머신으로부터 수신된 IP 패킷에 대해 확장 가능한 가상 근거리 통신(virtual extensible local area network, VxLAN) 캡슐화(capsulation)를 수행하는 단계 - 상기 VxLAN 캡슐화의 목적지 IP 주소는 상기 획득된 VTEP 정보이고, 가상 네트워크 식별자(virtual network identifier, VNI)는 상기 제1 서브네트의 식별자이고, 상기 VxLAN 캡슐화의 목적지 MAC 주소는 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소임 -;
    상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가, 상기 목적지 IP 주소를 상기 제2 교환기의 IP 주소로, 상기 VNI를 상기 제2 서브네트의 식별자로, 그리고 상기 목적지 MAC 주소를 상기 제2 가상 머신의 MAC 주소로 변경하고, 상기 제2 교환기에 VxLAN 캡슐화가 변경된 IP 패킷을 전송하는 단계; 및
    상기 제2 교환기가 상기 수신된, VxLAN 캡슐화가 변경된 IP 패킷에 대해 VxLAN 캡슐 해제(decapsulation)를 수행한 후, 상기 제2 가상 머신에 상기 IP 패킷을 전송하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  5. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법으로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
    상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기가 상기 제1 교환기로부터 목적지 게이트웨이의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 교환기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 게이트웨이의 IP 주소에 따라, 상기 목적지 게이트웨이의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -
    를 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 상기 제1 교환기에 회신하는 단계를 더 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조회하는 단계는,
    상기 SDN 제어기가 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 사용하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 SDN 제어기가 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여 상기 제1 데이터 센터에 위치한 라우터의 둘 이상의 VTEP 정보를 획득하는 경우, 상기 SDN 제어기는 라우터의 부하 및 스케줄링 정책 중 적어도 하나에 따라 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 선택하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 가상 머신이 제2 데이터 센터에 위치하면,
    상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기의 제어하에, 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터가 상기 라우터와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 상기 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신 IP 주소 및 MAC 주소, 상기 제2 서브네트의 가상 네트워크 식별자(VNI), 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  10. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법으로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
    상기 제1 교환기가 상기 제1 가상 머신으로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계;
    상기 제1 교환기가 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하는 단계;
    상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득하는 단계 - 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -; 및
    상기 제1 교환기가 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로,
    상기 제1 교환기가 SDN(Software Defined Network) 제어기에 요청을 전송하여 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하는 단계; 및
    상기 SDN 제어기에 의해 전송되는, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계는 구체적으로,
    상기 제1 교환기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  13. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법으로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일 서브네트에 위치하고, 상기 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법은,
    상기 제1 데이터 센터의 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기가, 상기 제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 교환기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신망 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 제1 교환기가 상기 제1 교환기와 상기 제2 교환기 사이의 터널을 통해 상기 제2 가상 머신에 IP 패킷을 전송할 수 있도록, 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -
    를 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 SDN 제어기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하여, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하는 단계를 더 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 데이터 센터의 SDN 제어기가, 상기 제2 데이터 센터의 SDN 제어기로부터 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 제2 가상 머신의 IP 주소와 MAC 주소, 및 상기 제2 교환기의 VTEP 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 방법.
  16. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터의 제1 서브네트에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터의 제2 서브네트에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 SDN 제어기는,
    프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호 간의 통신을 완성하며;
    상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
    상기 프로세서는, 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜, 상기 제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하는 단계; 및 상기 제1 교환기가 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 VTEP 정보에 대응하는 라우터는 상기 제1 데이터 센터에 위치함 -를 실행하도록 구성되는,
    SDN 제어기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜,
    상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하고, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하는 단계를 실행하도록 더 구성되는, SDN 제어기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜, 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하는 단계를 실행하도록 구성되는 것은,
    둘 이상의 VTEP 정보를 취득하고, 상기 둘 이상의 VTEP 정보에서 상기 제1 데이터 센터에 위치하는 라우터의 VTEP 정보를 상기 목적지 게이트웨이의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보로서 선택하는 것을 포함하는, SDN 제어기.
  19. 적어도 제1 가상 머신 및 제2 가상 머신을 포함하는 시스템에 적용되는 가상 머신 간의 통신을 구현하는 소프트웨어 정의 네트워크(SDN) 제어기로서, 상기 제1 가상 머신은 제1 데이터 센터에 위치하고 제1 교환기와 통신하며, 상기 제2 가상 머신은 제2 데이터 센터에 위치하고 제2 교환기와 통신하며, 상기 제1 가상 머신과 상기 제2 가상 머신은 동일한 서브네트에 위치하고, 상기 SDN 제어기는,
    프로세서, 메모리, 및 시스템 버스를 포함하고, 상기 프로세서와 상기 메모리는 상기 시스템 버스를 사용하여 연결되고 상호간의 통신을 완성하며;
    상기 메모리는 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 저장하도록 구성되고;
    상기 프로세서는, 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜, 상기 제1 교환기로부터 목적지 가상 머신의 IP 주소를 싣고 있는 주소 결정 프로토콜(ARP) 요청을 수신하는 단계; 상기 목적지 가상 머신의 IP 주소에 따라 상기 목적지 가상 머신의 미디어 액세스 제어(MAC) 주소를 획득하는 단계; 및 상기 제1 교환기가, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 확장 가능한 가상 근거리 통신 터널 종점(VTEP) 정보를 획득할 수 있도록, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소를 싣고 있는 ARP 응답을 전송하는 단계 - 상기 VTEP 정보는 상기 제2 교환기의 IP 주소임 -를 실행하도록 구성되는,
    SDN 제어기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령어를 동작시켜,
    상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하도록 요청하기 위해 상기 제1 교환기에 의해 전송되는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 따라 로컬로 저장된 흐름표를 조회하고, 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 획득하고, 상기 제1 교환기에 상기 목적지 가상 머신의 MAC 주소에 대응하는 VTEP 정보를 회신하는 단계를 실행하도록 더 구성되는, SDN 제어기.
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