KR20120063501A - 클라우드 토폴로지 내 기업 확장을 위한 확장 가능 구조 - Google Patents

클라우드 토폴로지 내 기업 확장을 위한 확장 가능 구조 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들은 클라우드 데이터 센터, 클라우드 데이터 센터를 포함하는 시스템, 및 관련 방법에 대한 것이다. 클라우드 데이터 센터는 클라우드 네트워크 안의 논리적 네트워크 내 어드레스들과 사기업 네트워크 내 어드레스들 사이에 패킷을 전송하기 위한 논리적 고객 에지 라우터를 포함할 수 있다. 논리적 네트워크는 사기업 네트워크에 할당되며 가상 머신들이라 알려진 자원들을 가질 수 있으며, 사기업 네트워크와 공통 IP 어드레스 공간을 공유할 수 있다. 클라우드 데이터 센터에 있는 디렉토리가 논리적 네트워크 안의 위치 IP 어드레스 및 클라우드 IP 어드레스와 가상 머신들의 기업 IP 어드레스들을 연관시킬 수 있다. 클라우드 데이터 센터는 패킷을 논리적 네트워크 내 어떤 목적지로 전송할 때, 두 개의 특정 헤더들인 cloudIP 및 locIP 헤더와 함께 패킷들을 이중 캡슐화할 수 있다.

Description

클라우드 토폴로지 내 기업 확장을 위한 확장 가능 구조{SCALABLE ARCHITECTURE FOR ENTERPRISE EXTENSION IN A CLOUD TOPOLOGY}
여기에 개시된 실시예들은 일반적으로 네트워크 기반구조 및 인터넷 통신에 관한 것이다.
클라우드 컴퓨팅 네트워크는 고도로 확장 가능한 동적 서비스로서, 클라우드 컴퓨팅 제공자들이 인터넷을 통해 고객들에게 자원을 제공할 수 있게 한다. 클라우드 기반구조는 추상화 계층을 제공하여, 고객들이 요청된 자원들을 제공하는 클라우드 안에서 특정 기반구조에 대한 지식을 요하지 않는다. 그러한 서비스는 고객들이 피크 사용에 대한 추가 하드웨어에 대한 자본 지출을 피할 수 있게 하는데, 이는 고객들이 매일 사용할 사기업 네트워크에 이미 자리 잡은 기반구조를 이용하면서 큰 부하에 대해 클라우드 안에서 추가 자원들을 사용할 수 있기 때문이다.
예를 들어, IaaS(infrastructure as a service) 같은 시스템들은 고객들이 자신들의 컴퓨터 애플리케이션을 실행시킬 컴퓨터들을 렌트할 수 있게 한다. 그러한 시스템은 자원들의 확장 가능한 배치를 가능하게 하며, 여기서 고객들은 자신들이 선택한 소프트웨어를 구동하기 위해 가상 머신, 즉 서버 인스턴스를 생성한다. 고객들은 필요시, 보통 사용되는 액티브 서버들에 대해 비용을 청구하는 제공자들과 함께 이러한 가상 머신들을 생성, 사용 및 파기할 수 있다.
그러나 기존의 서비스들은 사기업 네트워크 안에 있는 자원들 같은 할당 자원들을 다루지 않는다. 이것은 예컨대, 애플리케이션이 특정 위치로 데이터를 전송할 때나 내부 내트워크 및 클라우드 네트워크가 상이한 어드레스 공간이나 어드레싱 방안을 사용할 때 문제를 초래할 수 있다. 클라우드 자원들을 악의적 공격으로부터 분리시키고 클라우드 네트워크 자원들로의 접속이 내부 네트워크 기반구조를 위태롭게 하지 못하게 하는 것과 관련된 문제들 역시 존재한다. 또한 고객들은 내부 및 클라우드 둘 모두의 위치들로부터의 자원들을 균등한 것으로 취급하는 대신, 내부 및 클라우드 자원들의 별개 집합들을 다룸에 따라 추가되는 복잡함에 직면할 수 있다.
그에 따라, IaaS 너머에서, 클라우드 네트워크 내 어떤 고객에게 할당된 자원들을 고객의 기존 사기업 네트워크 안에 완벽하게 통합시킬 필요가 있다. 그러한 확장은 할당된 모든 클라우드 자원들이 사기업 네트워크 안에 위치하는 자원들과 유사하게 보이고 행동하게 할 것이다. 그러한 구현예는 기업의 업무부담이 전용 사기업 네트워크의 자원들 및 클라우드 토폴로지 내 할당 자원들의 동적인 혼합을 통해 끊어짐 없이 확산될 수 있게 할 것이다.
상기의 관점에서, 클라우드 네트워크 내 자원들을 포함하도록 사기업 네트워크를 끊어짐 없이 확장시키는 것이 바람직할 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 고객이 사설 네트워크 상에서의 자원들과 같은 방식으로 클라우드 자원들을 취급할 수 있도록 사기업 네트워크 내 자원들과 클라우드 네트워크 내 할당 자원들 사이에 통신을 가능하게 하는 것이 바람직할 것이다. 본 명세서를 읽고 이해할 때 다른 바람직한 양태들이 당업자들에게 자명하게 될 것이다.
사기업 네트워크의 클라우드 네트워크로의 끊어짐 없는(seamless) 확장이라는 현재의 필요성에 비추어, 전형적인 다양한 실시예들의 간략한 개요가 제공된다. 이하의 개요에서 일부 단순화 및 생략이 이뤄질 수 있으며, 이는 전형적인 다양한 실시예들의 어떤 양태들을 강조 및 소개하고자 함이며 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 당업자가 본 발명의 개념들을 만들고 이용할 수 있게 하는데 알맞은 바람직한 전형적 실시예에 대한 상세한 설명이 다음 장에서 이어질 것이다.
다양한 전형적 실시예들은 클라우드 네트워크의 자원들을 사기업 네트워크로 통합하는 방법에 관한 것이다. 그것은 클라우드 데이터 센터를 개입시킬 수 있으며, 클라우드 데이터 센터는 클라우드 네트워크 내 클라우드 데이터 센터 안에 논리적 고객 에지 라우터(logical customer edge router)를 생성하는 단계, 사기업 네트워크의 어드레스 공간 안에 있는 IP 서브넷(subnet)을 수신하는 단계, IP 서브넷으로부터 IP 어드레스를 사기업 네트워크에 할당된 자원들을 포함하는 클라우드 네트워크 내 논리적 네트워크 안에 있는 각각의 자원에 할당하는 단계, 클라우드 데이터 센터의 논리적 고객 에지 라우터에 있는 가상 라우팅 및 포워딩 테이블에 상기 IP 서브넷에 대한 라우팅 엔트리를 추가하는 단계, 라우팅 엔트리를 사기업 네트워크 내 모든 고객 에지 라우터들로 전달하는 단계, 및 모든 기업 어드레스들을 클라우드 데이터 센터 내 논리적 고객 에지 라우터의 위치 IP 어드레스 및 클라우드 IP 어드레스에 매핑시키는 디폴트 엔트리를 디렉토리 서버 안에 추가하는 단계를 수행할 수 있다.
다양한 전형적 실시예들은 또한 사기업 네트워크 내 소스로부터 수신된 패킷을 사기업 네트워크에 할당된 클라우드 네트워크 내 목적지로 전송하는 방법에 관한 것이다. 이것은 클라우드 데이터 센터 내 논리적 고객 에지 라우터를 개입시킬 수 있으며, 그 논리적 고객 에지 라우터는, 사기업 네트워크 내 소스로부터 패킷을 수신하는 단계, 디렉토리 서버에서 목적지의 클라우드 IP 어드레스 및 위치 IP 어드레스를 조회(query)하는 단계, 논리적 고객 에지 라우터가 목적지가 논리적 네트워크 안에 있다고 판단할 때, 수신된 패킷을 캡슐화하는 단계, 수신된 패킷을 목적지의 해당 위치 IP 헤더를 가지고 추가 캡슐화하는 단계, 및 수신된 패킷을 목적지로 전달하되, 논리적 고객 에지 라우터는 수신된 패킷을 목적지 위치 IP 어드레스를 통해 목적지 클라우드 IP 어드레스로 전달하는 단계를 수행한다.
다양한 전형적 실시예들은 또한 사기업 네트워크에 할당된 클라우드 네트워크 내 소스로부터 발신된 패킷을 전달하는 방법에 관한 것이다. 이것은 하이퍼바이저(hypervisor)를 개입시키며, 하이퍼바이저는, 사기업 네트워크에 할당된 자원들을 포함하는 클라우드 네트워크 내 논리적 네트워크 안의 가상 머신으로부터 패킷을 수신하는 단계, 패킷의 목적지 어드레스가 가상 머신을 주재하는 서버에 있는 가상 라우팅 및 포워딩 테이블에 없을 때, 논리적 네트워크 내 디렉토리 서버에서 목적지 어드레스를 조회하는 단계, 패킷을 클라우드 IP 헤더로 캡슐화하는 단계, 패킷을 위치 IP 헤더를 가지고 추가 캡슐화하는 단계, 및 패킷을 위치 IP 어드레스로 전달하는 단계를 수행할 수 있다.
다양한 전형적 실시예들은 또한 사기업 네트워크에 할당된 자원들을 포함하는 클라우드 네트워크 내 논리적 네트워크로 사기업 네트워크를 확장하는 시스템을 포함할 수도 있다. 이것은 사기업 네트워크와 동일한 IP 어드레스 공간을 공유하는 논리적 네트워크 내 일련의 서버들을 포함할 수 있다. 각각의 서버는 사기업 네트워크에 할당된 서버 상의 자원들을 포함하는 가상 머신 및 상기 가상 머신을 주재하는 하이퍼바이저를 포함할 수 있다. 시스템은 또한, 논리적 네트워크를 사기업 네트워크에 연결시키는 사기업 네트워크와 동일한 IP 어드레스 공간을 공유하는 논리적 네트워크 내 논리적 고객 에지 라우터, 및 사기업 네트워크 내 적어도 한 고객 에지 라우터를 포함할 수도 있다.
다양한 전형적인 실시예들은 또한 클라우드 네트워크 내 논리적 고객 에지 라우터를 포함할 수도 있다. 논리적 고객 에지 라우터는 사기업 네트워크 내 적어도 한 개의 고객 에지 라우터에 연결하는 논리적 고객 에지 라우터 및 사기업 네트워크에 할당된 가상 머신을 주재하는 서버를 포함할 수 있다. 사설 네트워크 내 고객 에지 라우터와 가상 머신과 클라우드 네트워크 내 논리적 고객 에지 라우터는 사기업 네트워크에 할당된 공통 IP 어드레스 공간을 공유할 수 있다.
상술한 사항에 따라, 다양한 전형적 실시예들은 클라우드 자원들을 기업의 사설 어드레스 공간 안에 배치시킴으로써, 클라우드 자원들을 기업의 기존 토폴로지 안에 끊어짐 없이 통합시킬 수 있다. 다양한 실시예들은 또한 기업 네트워크 밖의 어떤 자원들로부터 분리되는, 기업 네트워크의 보안 바운더리 안쪽에 클라우드 자원들을 배치시킴으로써 보안을 보장한다. 그에 따라 고객은 자신이 기업 네트워크의 내부 자원들을 구성 및 관리하는 것과 같은 방식으로 클라우드 자원들을 구성할 수 있다. 이러한 효과들 외에, 다양한 실시예들은 또한 클라우드 컴퓨팅 패러다임의 이점들, 즉 고도로 동적인 클라우드 자원들의 확장성을 유지시킨다.
이제 실시예들에 따른 장치 및/또는 방법의 일부 실시예들이 단지 예로서 첨부 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 사기업 네트워크를 클라우드 네트워크로 확장시키기 위한 전형적 네트워크의 개략도이다.
도 2는 L3 프로토콜을 이용하는 패킷 전송의 개략도이다.
도 3은 확장된 기업 네트워크에서 보여지는 네트워크 장치들의 전형적인 가상 라우팅 및 포워딩 테이블의 개략도이다.
도 4는 클라우드 네트워크에서 보여지는 네트워크 장치들의 위치 엔트리들에 대한 전형적인 디렉토리 테이블의 개략도이다.
도 5는 확장된 기업 네트워크를 통해 전송된 전형적인 데이터그램의 콘텐츠를 예시한 개략도이다.
도 6은 사기업 네트워크 내 한 위치로부터 클라우드 네트워크 내 한 목적지로 패킷을 전송하는 방법의 전형적 실시예의 흐름도이다.
도 7은 클라우드 네트워크 안에 있는 한 위치로부터 패킷을 전송하는 방법의 전형적 실시예의 흐름도이다.
도 8은 할당된 클라우드 자원들을 사기업 네트워크로 통합시키는 방법의 전형적 실시예의 흐름도이다.
이제 동일한 참조 부호가 동일한 구성요소들이나 단계들을 지칭하는 도면들을 참조하여, 다양한 전형적 실시예들의 광범위한 양태들이 개시된다.
도 1은 사기업 네트워크를 클라우드 토폴로지로 확장시키기 위한 전형적 네트워크(100)의 개략도이다. 다양한 전형적 실시예들에서, 네트워크(100)는 사기업 네트워크(101), 서비스제공자 네트워크(102), 클라우드 네트워크(103), 고객 에지(customer edge(CE)) 장치들(110a-h), 제공자 에지 장치들(111a-h), 클라우드 데이터 센터 CE(112), 데이터 센터 접속부(113), 및 각각 하이퍼비이저(115a-d) 및 가상 머신(116a-d)을 보유하는 서버들(114a-d)을 포함한다.
사기업 네트워크(101), 서비스 제공자 네트워크(102) 및 클라우드 네트워크(103)는 각각 패킷 교환 네트워크들일 수 있다. 그러한 패킷 교환 네트워크들은 패킷 기반 프로토콜에 따라 동작하는 어떤 네트워크일 수 있다. 따라서, 네트워크들(101, 102, 103)은 각각 예컨대 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), MPLS(Multi Protocol Label Switching), ATM(Asynchronous Transfer Mode), 프레임 릴레이, 이더넷, PBT(Provider Backbone Transport), 또는 당업자에게 자명할 수 있는 어떤 다른 알맞은 패킷 기반 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 패킷 교환 네트워크들(101, 102, 103)은 MPLS와 같은 계층 3 프로토콜을 이용하는 가상의 사설 네트워크(virtual private network:VPN)로서 통신할 수 있다.
사기업 네트워크(101)는 고객 개체에 전용되는 하드웨어를 포함하는 네트워크일 수 있으며, 기업 내 기기들이 동일한 어드레스 공간을 점유하도록 구성될 수 있다. 전형적인 일 실시예에서, 사기업 네트워크(101)는 일련의 고객 에지(CE) 장치들(110a-e)을 포함한다.
도 1에 예시된 실시예에서, 사기업 네트워크 A(Ent A)는 서비스 제공자 네트워크(102)를 통해 서로 통신하는 두 개의 서로 다른 사이트에 자리하는 고객 에지 장치들(110a-e)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 사기업 네트워크(101)는 동일한 사이트에서 서로에 대해 직접 연결되는 장치들을 포함할 수 있다.
사기업 네트워크(101) 내 장치들은 동일한 어드레스 공간을 공유할 수 있다, 예컨대 10.1 IP 프리픽스(prefix)를 공유할 수 있다. 사기업 네트워크(101) 내 모든 장치들은 동일한 보안 바운더리 너머에 위치되어, 네트워크 보안이 보안 바운더리 안쪽 장치들을 바운더리 바깥쪽 장치들로부터 분리시키고 보안 경계선에서 소수 허용된 통신을 제어하도록 한다. 이것은 고객 에지 장치들(110a-f) 같은 장치들이 보안 바운더리를 넘는 것과 관련한 예방책을 구현할 필요 없이 트래픽을 자유롭게 넘길 수 있게 한다.
서비스 제공자 네트워크(102)는 사기업 네트워크(101)에 대한 호스트로서 동작할 수 있다. 서비스 제공자 네트워크(102)는 일련의 제공자 에지(provider edge: PE) 장치들(111a-h)을 포함할 수 있다. 서비스 제공자 네트워크(102)는 사기업 네트워크(101)를 특히 클라우드 네트워크(103), 다른 사기업 네트워크, 또는 인터넷 같은 다른 네트워크들에 연결시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 서비스 제공자 네트워크(102)는 사기업 네트워크(101)의 이종 부분들을 연결시킬 수 있으며, 이러한 이종 부분들을 통해 동일한 어드레스 공간을 공유할 수 있다.
클라우드 네트워크(103)는 클라우드 서비스 제공자에 의해 소유되고 인터넷 전체를 통해 어떤 네트워크 안에서 연결될 수 있는 한 개 이상의 서버들(114a-d)을 포함할 수 있다. 기반 구조 서비스 모델에서, 예컨대 클라우드 서비스 제공자는 클라우드 네트워크(103)에 위치하는 특정 자원들을 그 클라우드 네트워크(103)의 고객에게 할당할 수 있다. 그러한 특정 자원들은 가상 머신들(116a-d)로서 그룹화될 수 있다.
가상 머신(116a)은 사기업 네트워크(101)에 위치하는 고객에 의해 제어되는 클라우드 네트워크(103) 안의 서버(114a) 상의 서버 인스턴스일 수 있다. 고객은 의지에 따라 임의 갯수의 가상 머신들(116a-d)을 생성하고 사용하며 파기하는 능력을 가질 수 있다. 이러한 능력은 예컨대 대역폭, 저장 용량, 및 프로세싱 수요와 같은 사용자 정의 기준에 기반할 수 있다.
고객에게 할당된 가상 머신들(116a-d)은 클라우드 안에서 서로 논리적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 고객에게 할당된 모든 가상 머신들(116a-d)은 예컨대 10.1.8/24와 같은 동일한 IP 서브넷 안에 나타난다. 가상 머신들(116a-d)은 동일한 서버(114a) 상이나 상이한 서버들(114a-d) 상에서 물리적으로 위치될 수 있으나, 서로 논리적 연결을 유지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가상 머신(116a)은 클라우드 네트워크 안의 다른 서버(114a)와 같은 다른 물리적 위치들로 옮겨질 수 있다.
가상 스터브(vstub)(104)는 특정 고객에게 할당된 클라우드 네트워크(103) 내 모든 자원들을 포함하는 논리적 네트워크일 수 있다. 그에 따라, 가상 스터브(104)는 고객에게 할당된 클라우드 네트워크(103) 내 모든 액티브 가상 머신들(116a-d), 할당된 그 가상 머신들(116a-d)을 주재 및 제어할 수 있는 일련의 하이퍼바이저들(115a-d), 할당된 가상 머신들(116a-d)을 포함하는 각각의 서버(114a-d)에 물리적으로 연결될 수 있는 데이터 센터 접속부(113), 및 클라우드 네트워크(103) 내 모든 할당된 가상 머신들(116a-d)의 허브(hub)로서 작용할 수 있는 클라우드 데이터 센터 CE(112)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가상 스터브(104)는 그것의 논리적 네트워크가 물리적으로 근접할 필요가 없으며, 데이터 센터 접속부(113) 같이 각종 물리적 서버들(114a-d)을 연결하는 네트워킹을 포함할 수 있다. 가상 스터브는 사기업 네트워크(101)에 할당된 서버들(114a-d)을 클라우드 네트워크(103) 안에 있는 일련의 서버들(119a, 119b)로부터 분리시킬 수 있다. 일련의 서버들(119a, 119b)은 그에 따라 사기업 네트워크에 연결되거나 동일한 어드레스 공간을 공유하지 않을 것이다.
고객 에지(CE) 장치(110)는 사기업 네트워크(101) 안의 한 노드일 수 있다. CE 장치(110a)는 패킷들을 사기업 네트워크(101) 내 다른 고객 에지 라우터들, 서비스 제공자 네트워크(102) 내 제공자 에지 장치들(111a-h), 또는 클라우드 네트워크(103) 내 클라우드 데이터 센터 CE(112)와 같은 다른 노드들로 전송하도록 구성된 라우터나 스위치 같은 네트워크 노드일 수 있다. CE 장치(110a)는 예컨대 MPLS(L3 MPLS)를 이용하는 계층 3 통신 및 이더넷 및 VPLS(Virtual Private LAN Service)를 이용하는 계층 2 통신과 같은 OSI 참조 모델의 여러 계층들을 이용하여 사기업 네트워크(101) 안팎 모두의 다른 장치들과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, CE 장치(110a)는 물리적 장치에 존재하는 가상 장치일 수 있다.
각각의 제공자 에지(PE) 장치(111a-h)는 서비스 제공자 네트워크(102) 안의 노드일 수 있으며 라우터, 스위치, 또는 그와 유사한 하드웨어 장치들일 수 있다. PE 장치(111a-h)는 CE 장치(110a)로부터 패킷들을 수신하고 서비스 제공자 네트워크(102)를 통해 그러한 패킷들을 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 패킷들은 사기업 네트워크(101) 내 다른 목적지들, 클라우드 네트워크(103) 내 목적지들, 또는 도 1에 도시되지 않은 다른 네트워크들 안의 목적지들로 전송될 수 있다.
클라우드 데이터 센터 CE(112)는 고객 에지 라우터일 수 있으며 클라우드 서비스 제공자의 고객에 의해 운영되는 장치에 의해 구현될 수 있다. "고객" 에지 장치라고 불리지만 클라우드 데이터 센터 CE(112)가 클라우드 서비스 제공자나 어떤 다른 개체에 의해 소유 및/또는 운영될 수 있다는 것은 자명한 일일 것이다. 일부 실시예들에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 클라우드 네트워크(103) 내부에 있는 가상 스터브(104)의 허브를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 논리적 고객 에지 라우터(112)를 포함하는 물리적 CE 장치는 복수의 기업 네트워크들에 의해 공유될 수 있다.
일부 실시예들에서, 클라우드 네트워크(103)는 또한 디렉토리 서버를 포함할 수도 있다. 디렉토리 서버는 매핑 개체들의 디렉토리를 관리할 수 있다. 이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 이러한 매핑 개체들은 기업 네트워크 안에 있는 어느 목적지의 할당된 IP 어드레스를 클라우드 IP 어드레스(cloudIP) 및 위치 IP 어드레스(locIP)를 이용하는 클라우드 네트워크 안의 목적지의 어드레스와 연관시킬 수 있다. 위치 IP 어드레스(lociP)는 가상 스터브(104) 안에 있는 특정 스위치, 예컨대 스위치(117a)의 위치를 식별한다. 가상 머신(116a)은 자신이 상주하는 IP 스위치(117a)를 나타내는 locIP 어드레스를 가진다. 또한, 클라우드 IP 어드레스(cloudIP)는 가상 스터브(104) 안의 각각의 가상 머신(116a-d)을 구별되게 지시한다.
가상 머신(116a)은 그에 따라 자신의 위치와 논리적으로 분리된 별개의 어드레스를 보유할 수 있으므로, 장치들은 할당된 IP 어드레스 대신 locIP 및 cloudIP 어드레스를 사용해서 가상 머신을 찾기 위해 디렉토리 서버에게 조회할 수 있다. 일 실시예에서, 사기업 네트워크(101) 안의 소스는 패킷 형식의 정보를 클라우드 네트워크(103) 안에 있는 가상 머신(116a)으로 전송하기 위해 기업 네트워크 안에서 할당된 IP 어드레스를 사용할 수 있다. 이 예에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 IP 헤더를 사용해 어드레스된 그러한 패킷들을 수신하며, 목적지의 가상 머신(116a)으로 전송되는 수신 패킷들을 클라우드 네트워크(103) 안의 목적지 가상 머신(116a)에 대응되는 cloudIP 어드레스 헤더 및 locIP 어드레스 헤더 둘 모두를 사용해 캡슐화할 수 있다. 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 기업 ID(IP 어드레스)를 디렉토리 서버 상에 위치한 디렉토리를 통해 가상 머신의 locIP 및 cloudIP 어드레스들과 연관시킬 수 있다.
이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 디렉토리 서버 내 디렉토리는 사기업 네트워크(101) 및 클라우드 네트워크(103)에 있는 액티브 서버들 및 가상 머신들의 어드레스 엔트리들을 포함할 수 있다. 한 네트워크에서 다른 네트워크로 전송되는 패킷들은 수신된 패킷의 헤더를 다른 네트워크에서 필요한 헤더로 연관시키기 위해 디렉토리를 사용하는 클라우드 데이터 센터 CE(112)를 통해 보내질 수 있다. 예를 들어 클 라우드 데이터 센터 CE(112)는 클라우드 네트워크 안에서 패킷들을 정확히 전송하기 위해 디렉토리를 사용해 cloudIP 및 locIP 어드레스 헤더들을 찾는다. 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 또한 디렉토리를 사용하여, 서비스 제공자 네트워크(102) 및 사기업 네트워크(101) 안에서 패킷들을 전송하기 위해 적절한 IP 헤더(L3 헤더 같은)와 함께 패킷을 캡슐화하도록 클라우드 네트워크(103)에서 발생된 cloudIP 및 locIP 어드레스 헤더들을 캡슐해제할 수도 있다.
오직 한 개의 논리적 CE가 예시되어 있지만, 대안적 실시예들은 복수의 논리적 CE들을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 기업 어드레스 공간 내 가상 머신들(116a-d)은 각각의 CE가 독립적인 허브로서 동작하는 여러 논리적 CE들에 할당될 수 있다. 그러한 실시예는 이하에서 논의되는 것과 같은 디렉토리 룩업이 하이퍼바이저들(115a-d) 대신 각각의 논리적 CE에 의해 수행되게 할 수도 있다. 복수의 논리적 CE 장치들은 또한, 데이터 패킷들이 적절한 허브인 논리적 CE로 대신 터널링될 수 있기 때문에, 가상 스터브(104) 내 클라우드 목적지들에 대한 locIP 및 cloudIP 헤더들의 수요를 불필요하게 할 수도 있다.
데이터 센터 접속부(113)는 일련의 서버들(114a-d)에 연결하는 스위치 또는 일련의 스위치들일 수 있다. 데이터 센터 접속부(113)는 클라우드 데이터 센터 CE(112)를 직접, 할당된 일련의 서버들(114a-d)에 연결할 수 있다. 다른 대안으로서, 데이터 센터 접속부(113)는 일련의 중간 스위치들(117a-c)을 통해 일련의 서버들(114a-d)에 연결할 수 있다. 그러한 경우, 각각의 중간 스위치(117a-c)는 동시에 복수의 서버들(114a-d)에 연결될 수 있다. 중간 스위치(117a)는 가상 스터브(104) 안에서 고유한 위치 IP(locIP) 어드레스를 가질 수 있다. 연결된 서버들 중 한 개(114a)의 가상 머신(116a)으로 어드레스된 패킷들을 수신할 때, 중간 스위치(117a)는 패킷으로부터 locIP 헤더를 캡슐 해제하며, 그런 다음 그 패킷을 해당 cloudIP 어드레스와 함께 서버(114a)로 전달할 수 있다.
서버(114a)는 컴퓨팅 서비스들을 클라이언트들에게 제공하는 장치일 수 있다. 보다 구체적으로, 서버는 클라이언트가 예컨대 애플리케이션을 실행하거나 파일을 메모리 안에 저장하는데 사용하는 저장 및 프로세싱 용량과 같은 컴퓨팅 자원들을 주재하는 네트워킹 장치일 수 있다. 따라서 서버(114a-d)는 예컨대, 각각이 물리적 서버 블레이드(blade)를 보유할 수 있는 복수의 슬롯들을 포함하는 섀시 기반(chassis-based) 서버(즉, 블레이드 서버) 등일 수 있다. 각각의 물리적 서버(114a-d)는 하이퍼바이저(115a-d) 및 적어도 한 개의 가상 머신(116a-d)을 포함할 수 있다.
한 개 이상의 하이퍼바이저들(115a-d)은 각각의 물리적 서버(114a-d) 상에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 하이퍼바이저들(115a-d)은 그들이 거주하는 물리적 서버들 상에 물리적으로 위치하는 할당된 각각의 가상 머신(116a-d)을 주재한다. 각각의 하이퍼바이저(115a-d)는 그에 따라 한 개 이상의 가상 머신들(116a-d)을 동시에 제어할 수 있다.
하이퍼바이저(115a-d)는 예컨대 자신이 주재하는 각각의 가상 머신의 cloudIP 어드레스들 및 하이퍼바이저(115a-d)를 주재하는 중간 스위칭(117a-c)의 locIP 어드레스를 포함할 수 있는 기업 정보를 인지할 수 있다. 하이퍼바이저(115a-d)는 그에 따라 자신이 주재하는 가상 머신들(116a-d)의 기업 멤버십(즉, 기업 ID)을 인식한다. 하이퍼바이저(115a-d)는 또한 자신이 주재하는 가상 머신들(116a-d)과 관련된 트래픽을 가로챌 수도 있다. 가상 머신(116a-d)이 가상 스터브(104) 바깥의 목적지로 패킷을 전송하고 있을 때, 하이퍼바이저(115a-d)는 자신이 주재하는 가상 머신(116a-d) 중 하나로부터 전송된 패킷들을 클라우드 데이터 센터 CE(112)와 관련된 cloudIP 헤더 및 locIP 헤더 둘 모두를 사용하여 캡슐화할 수 있다. 하이퍼바이저(115a-d)는 또한 하이퍼바이저(115a-d)에 의해 주재되는 가상 머신(116a-d)으로 전송되는 패킷들의 cloudIP 헤더를 캡슐 해제할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 하이퍼바이저(115a-d)는 자신이 주재하는 각각의 가상 머신(116a-d)에 대한 보안 파라미터들을 인식한다. 그러한 보안 파라미터들은 예컨대 가상 스터브(104)가 크기를 바꿀 때 어떤 고의적이지 않은 정보 누출을 방지하기 위해 내장된 고객 ID를 포함할 수 있다. 하이퍼바이저(115a-d)는 이하에 논의되는 바와 같이 악의적 하이퍼바이저들 같은 개체들에 의한 고의적 공격들 및 다른 텔넷(telnet) 공격들을 방지할 수 있는 보안 토큰(또는 쌍(pair-wise) 보안 토큰)과 같은 다른 보안 특성들을 인식할 수 있다.
도 2는 L3 MPLS 프로토콜을 이용하는 패킷 전송의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 종단(endpoint)에 있는 장치는 IP 어드레스를 이용해 목적지를 어드레싱할 수 있고, 여기서 각각의 IP 어드레스는 기업의 IP 어드레스 공간 안에서 존재한다. 이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 클라우드 네트워크(103) 내 가상 스터브(104)는 사기업 네트워크(101)의 IP 어드레스 공간(도 2에서 10.1로 예시됨) 안에서 IP 서브넷(도 2에서 10.1.8로 예시됨)을 할당받는다. 그에 따라, 가상 스터브(104) 안에서 각각의 가상 머신(116a-d) 역시 IP 서브넷 내 해당 어드레스를 할당받는다.
클라우드 네트워크(103)의 특성이 가상 머신(116a-d)의 위치를 판단하기 위해 클라우드 네트워크(103) 안에서 특정한 정적 IP 어드레스들의 사용을 배척할 수 있다는 것은 자명할 것이다. 예를 들어, 가상 머신(116a)은 다른 물리적 서버(114d)로 동적으로 이동하여, 어떤 주어진 시점에 특정 가상 머신(116a)을 어드레싱할 때 사용할 적절한 IP 어드레스를 결정하는 것을 어렵게 할 수 있다. 따라서, 클라우드 네트워크(103) 안에서 가상 머신(116a)은 자신의 기업 ID, 위치 IP 어드레스 및 클라우드 IP 어드레스에 의해 식별된다. 이러한 어드레싱 정보는 디렉토리 서버 내 어느 디렉토리 안에 저장될 수 있다.
그에 따라, 클라우드 네트워크(103) 내 목적지들로의 패킷 전송은 패킷을 이중 캡슐화하는 동작, 각각의 패킷을 안쪽 클라우드 IP 헤더 및 바깥쪽 위치 IP 헤더를 사용하여 캡슐화하는 동작을 수반할 수 있다. 패킷이 예컨대 클라우드 네트워크(103) 내 가상 머신(116a)으로부터 사기업 네트워크(101) 안에 있는 어느 목적지로 보내지는 중이면, 그 패킷을 캡슐화하는 cloudIP 및 locIP 헤더는 별도의 cloudIP 어드레스를 포함하는 가상 스터브(104)의 허브로서 동작하여 패킷을 가령 계층 3 프로토콜을 이용하여 사기업 네트워크(101) 안의 적절한 IP 어드레스로 전달하는 클라우드 데이터 센터 CE(112)의 어드레스에 해당한다.
도 2에 예시된 예에서, 사기업 네트워크(101) 안에서 IP 어드레스 10.1.2.2에 있는 소스(201)(위치 "A")가 패킷을 클라우드 네트워크(103) 안의 IP 어드레스 10.1.8.8에 있는 가상 머신(116a)인 목적지 가상 머신(116a)(위치 "B")으로 보낸다. 소스 "A"(201)는 IGP(Interior Gateway Protocol) 라우팅을 이용하여 패킷(203)을 사기업 네트워크(101) 내 고객 에지 라우터(CEA)(110a)로 보낸다. 예로 든 패킷(203)의 헤더는 페이로드 외에 소스 IP 어드레스 헤더(10.1.2.2) 및 목적지 IP 어드레스 헤더(10.1.8.8)를 포함한다.
MPLS 라벨 스태킹(label stacking)을 이용하여, 패킷은 서비스 제공자 네트워크(102)에 있는 적어도 한 개의 제공자 에지 장치(111a)를 통해 클라우드 네트워크(103) 안의 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 보내질 수 있다. 당업자라면 잘 알 수 있다시피, 패킷은 계층 3 터널링 같은 다른 프로토콜에 따라 사기업 네트워크(101) 및 서비스 기업 네트워크(103)를 통해 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 보내질 수 있다. 도 2는 한 개의 제공자 에지 장치(111a)를 포함하지만, 다른 실시예들은 패킷이 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 터널링될 때 일련의 연결된 제공자 에지 장치들(111a-f)을 포함할 수 있다.
클라우드 데이터 센터 CE(112)는 패킷(202) 수신시, 디렉토리 서버에 클라우드 네트워크(103) 안의 목적지 "B"와 관련된 위치 IP 어드레스(locIP) 및 클라우드 IP 어드레스(cloudIP)를 조회할 수 있다. 클라우드 데이터 센터 CE(112)가 해당하는 개체를 찾으면, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 이제 이중 캡슐화된 패킷(206)에 의해 보여진 바와 같이, 목적지 "B"와 관련된 cloudIP 헤더 및 locIP 헤더 둘 모두와 함께 패킷(203)을 이중 캡슐화할 수 있다. 그러한 이중 캡슐화는 cloudIP 헤더와 함께 패킷(203)을 일차로 캡슐화하며, 그런 다음 그 수정된 패킷을 바깥의 locIP 헤더를 사용하여 캡슐화하는 일을 수반한다. 그런 다음, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 이중 캡슐화된 패킷(206)을 데이터 센터 접속부(113) 및 클라우드 네트워크(103)를 통해 해당 목적지 locIP 어드레스를 가진 계층 3 중간 스위치(117a)로 보낸다.
그러면 중간 스위치(117)는 패킷(206)으로부터 locIP 헤더를 캡슐해제하고, 수정된 패킷(209)을 해당하는 목적지 cloudIP 어드레스로 전송한다. 목적지 cloudIP 어드레스에 대응하는 서버(114a)에서, 서버(114a) 상의 하이퍼바이저(115a)는 수정된 패킷(209)으로부터 cloudIP 헤더를 캡슐 해제하며 그 패킷(210)을 서버(114a) 상의 목적지 가상 머신"B"(116a)으로 전송한다. 일부 실시예들에서, 하이퍼바이저(115a)는 또한 패킷이 동일한 기업 네트워크로부터 나온 것임을 확인하기 위해 패킷(210) 안의 보안 토큰을 확인할 수 있다.
도 3은 클라우드 데이터 센터 CE(112)에 포함된 논리적 CE 라우터의 전형적인 가상 라우팅 및 포워딩(VRF) 테이블(300)이다. 사기업 네트워크(101) 내 고객 에지 장치들(110a-e) 및 서비스 제공자 네트워크(102) 내 제공자 에지 장치들(111a-h)과 같은 다른 장치들 역시 유사한 VRF 테이블들(300)을 관리할 수도 있다.
entIP 필드(301)는 기업 위치 ID에 해당한다. 전형적인 실시예에서, 가상 스터브(104) 안의 자원들은 할당된 IP 서브넷 안의 IP 어드레스들을 할당받으며, 그에 따라 클라우드 네트워크(103) 및 사기업 네트워크(101) 둘 모두에 있는 자원들이 동일한 어드레스 공간을 공유할 수 있다. 도시된 실시예에서, 클라우드 안의 자원들은 10.1.8/24를 IP 서브넷으로서 사용하고(/24는 그 서브넷 내 24 비트를 나타냄), 클라우드 바깥의 장치들은 10.1/16 할당 IP 서브넷 내 IP 어드레스를 사용해 사기업 네트워크(101) 내 고객 에지 장치 엔트리(313) 같이, 동일한 IP 어드레스 공간 안의 다른 어드레스들을 사용할 수 있다.
locIP 필드(302)는 클라우드 네트워크 내 장치들의 위치 IP 어드레스에 해당한다. locIP는 엔트리의 가상 머신(116a)을 주재하는 클라우드 네트워크(103) 안의 중간 스위치(117a)의 어드레스에 해당한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 가상 머신 엔트리(311)는 해당하는 가상 머신(116a)을 주재하는 중간 스위치(117a)에 해당하는 20.2.2.8이라는 위치 IP 어드레스를 가진다.
cloudIP 필드(303)는 클라우드 네트워크(103) 안의 가상 머신(116a)의 cloudIP 어드레스에 해당할 수 있다. locIP 어드레스(302)에 있는 중간 스위치(117a)는 자신이 주재하는 각각의 가상 머신(116a)에 대한 별개의 비중복 cloudIP 어드레스들(303)을 가진다. 클라우드 데이터 센터는 클라우드 네트워크(103) 내 가상 머신들(116a-d) 사이에 cloudiP 어드레스들을 할당할 수 있다. 예시된 실시예에서, 가상 머신 엔트리는 20.2.2.1의 cloudIP를 가지므로, 중간 스위치(117a)가 가상 머신(116a)을 위한 패킷을 수신할 때, 그 스위치는 하이퍼바이저(115a)를 통해 특정 가상 머신 20.2.2.1로 패킷을 전달할 수 있다.
nextHop 필드(304)는 장치가 패킷을 전송해야 하는 기업 네트워크 내 다음 위치를 가리킨다. 예시된 실시예에서, 엔트리(313)는 사기업 네트워크(101) 내 어떤 위치에 해당하는 IP 서브넷 10.1/16 안의 entIP 어드레스를 가진다. 그에 따라, 그 위치는 적용가능한 locIP나 cloudIP 어드레스들을 가지지 않으며, 그들은 다만 클라우드 네트워크(103) 안의 어드레스들에 의해 사용될 수 있다. 클라우드 데이터 센터 CE(112)로부터 해당하는 nextHop 엔트리는 그에 따라 연결된 제공자 에지 장치(111a)에 대한 것으로, 그 제공자 에지 장치(111a)는 10.1/16 서브넷 안의 목적지를 위한 패킷들을 수신할 때 그 자신의 VRF 테이블에게 조회하고 그것을 엔트리의 해당 nextHop 어드레스로 전달할 것이다. 이 프로세스는 패킷이 궁극적으로 사기업 네트워크(101) 내 10.1/16 서브넷 안의 목적지 IP 어드레스에 도달할 때까지 각각의 장치 상에서 차례로 계속될 것이다.
도 4는 디렉토리 서버 내 전형적인 디렉토리 테이블이다. 디렉토리 테이블(400)은 디렉토리 테이블(400)이 nextHop 필드(304)를 관리하지 않는다는 것을 제외하면 클라우드 데이터 센터 VRF 테이블(300)과 유사하게 entIP 필드, locIP 필드, 및 cloudIP 필드를 관리한다. 이것은 디렉토리 테이블(400)이 포워딩 정보를 관리하지 않기 때문이다; 그 보다 디렉토리 테이블(400)은 단순히 사기업 네트워크(101) 및 클라우드 네트워크(103) 둘 모두의 내부에 있는 위치들의 locIP(303) 및 cloudIP(303) 어드레스들에 대한 포괄적 리스트를 관리한다.
예시된 실시예에서, "Default(디폴트)" 엔트리(411)는 그것의 locIP(302) 어드레스로서 IPCA만을 가지며 적용 가능한 cloudIP(303) 어드레스는 가지지 않는다. 디폴트 엔트리(411)는 명시적 locIP(302)나 cloudIP(303) 어드레스들을 가지지 않는 사기업 네트워크(101) 내 장치들을 가리킨다. IPCA 엔트리는 디렉토리(400) 내에서 유효한 locIP(302) 및 cloudIP(303) 어드레스들을 가진 엔트리(412)로서 특정하게 나열되지 않은 목적지들을 가진 패킷들이 클라우드 데이터 센터 CE(112)를 향할 것이라는 것을 의미하며, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 그런 다음 그 VRF 테이블(300)을 사용하여 패킷을 사기업 네트워크(101) 안의 적절한 목적지로 전달할 것이다.
전형적인 실시예에서, 가상 머신(116)은 셧 다운될 것이다. 가상 머신이 셧 다운될 때, 디렉토리 서버에서의 디렉토리(400) 안의 VM의 엔트리는 삭제될 수 있다. 다른 전형적인 실시예에서, VM은 다른 서버로, 예컨대 114a에서 114c로 옮겨질 것이다. VM이 다른 서버(114c)로 이동할 때, VM(116a)이 현재 위치하는 새로운 서버(114c)를 반영하도록 그것의 locIP 어드레스가 디렉토리(400) 안에서 업데이트될 것이다. 가상 머신(116a)은 또한 새로운 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 옮겨질 수도 있다. 실효된 엔트리의 경우(쓸모 없어진 VRF 테이블을 가진 장치), 이전 locIP 어드레스의 스위치(117a)는 잘못 어드레스된 패킷을 현재의 클라우드 데이터 센터 CE에 있는 디렉토리 서버로 전달할 것이다. 디렉토리 서버는 그런 다음 유니캐스트를 통해 실효된 스위치의 VRF 테이블을 정정할 것이다.
도 5는 시스템에 사용되는 데이터그램의 전형적인 도면이다. 데이터그램(500)은 패킷을 나타낼 수 있다. 도 5는 페이로드 외에 내부 cloudIP 헤더 및 외부 locIP 헤더 둘 모두, 목적지 cloudIP 어드레스(503)를 포함하는 이중 캡슐화된 패킷의 전형적인 데이터그램을 예시한다.
데이터그램은 또한 보안 토큰(502)을 포함할 수도 있다. 보안 토큰은 예를 들어 기업 고유 키, 기업 ID, 및 목적지 IP 어드레스의 조합을 포함할 수 있다. 하이퍼바이저(115a)는 보안 토큰(502)을 확인하고자 시도할 수 있고, 패킷이 틀린 보안 토큰(502)을 포함하면 그 패킷을 버릴 수 있다. 일 실시예에서, 패킷은 쌍(pair-wise) 보안 토큰(502)에 의해 인코딩될 수 있다. 쌍 보안 토큰은 오직 한 사용자를 위해 사용되는 개별 키인 쌍(pair-wise) 키로부터 파생될 수 있다. 이것은 악의적 하이퍼바이저(115a)와 보안 관계를 가진 가상 머신들(116a-d)로의 공격을 국지화(localizing)함으로써 악의적 하이퍼바이저들(115a)로부터의 공격을 막도록 도울 수 있다.
또한, 데이터그램(500)은 보안을 이유로 고객 ID(504)를 포함할 수 있는데, 고객 ID(504)는 가상 스터브(104) 안에 없는 가상 머신들(116a-d)로 패킷을 보내는 것을 방지한다. 이런 상황은 예컨대 가상 머신(116a-d)이 옮겨지거나 셧 다운되고 장치들이 연속해서 그 가상 머신(116)으로 트래픽을 전송할 경우에 일어날 수 있다. 일 실시예에서, 페이로드(501)는 공유된 그룹 키를 사용해 암호화될 수 있다. 공유된 그룹 키는 주어진 고객 그룹의 멤버들 사이에서 공유될 수 있다.
도 6은 이중 캡술화를 이용하여 사기업 네트워크(101) 내 한 소스로부터 클라우드 네트워크(103) 내 한 목적지로 패킷(203)을 전송하는 방법(600)의 전형적 실시예의 흐름도이다. 단계 601에서, 사기업 네트워크(101) 내 소스 "A"로부터 패킷이 사기업 네트워크(101) 내 논리적 CE 장치(110a)로 전송될 수 있으며, 논리적 CE 장치(110a)는 그 패킷을 서비스 제공자 네트워크(102) 내 적어도 한 개의 PE 장치(111a)를 통해 클라우드 네트워크(103) 안의 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 전달할 수 있다.
단계 602에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 디렉토리 서버에게 조회할 수 있다. 조회는 목적지 "B"의 위치 IP(locIP) 및 클라우드 IP(cloudIP)에 대한 디렉토리(400) 룩업을 그 위치가 클라우드 네트워크(103) 안에 있는 경우 수반할 수 있다. 단계 603에서 목적지 "B"가 클라우드 네트워크(103) 안에 있으면, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 해당 목적지 cloudIP 어드레스 및 위치 IP 어드레스들을 검색할 수 있다.
단계 604에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 검색된 cloudIP 어드레스에 해당하는 헤더를 가진 패킷을 캡슐화할 수 있다. 단계 605에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 검색된 locIP 어드레스에 해당하는 헤더를 가진 수정된 패킷을 캡슐화할 수 있다. 단계 606에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 이중 캡슐화된 패킷(206)을 클라우드 네트워크(103)를 통해 해당하는 locIP 어드레스로 전송할 수 있다.
단계 607에서, locIP 어드레스에 있는 중간 스위치(117a)가 이중 캡슐화된 패킷(206)으로부터 locIP를 캡슐화 해제 할 수 있으며, 수정된 패킷(209)을 해당 cloudIP 어드레스로 전송할 수 있다. 단계 608에서, 서버(114a)의 해당 cloudIP 어드레스에 있는 하이퍼바이저(115a)는 수정된 패킷(209)을 캡슐 해제할 수 있고, 그 패킷(210)을 목적지 "B"에 있는 해당 가상 머신(116a)으로 전송할 수 있다. 다른 대안적 실시예에서, 하이퍼바이저(115a)는 먼저, 패킷(210)을 가상 머신(116a)으로 전송하기 전에 포함된 보안 토큰(502)을 검사함으로써 수신된 패킷(210)을 인가할 수 있다.
도 7은 클라우드 네트워크9103) 내 소스로부터 패킷을 전송하는 전형적인 방법(700)을 예시한다. 단계 701에서, 소스 "B"의 서버(114a) 상의 하이퍼바이저(115a)는 소스 "B" 가상 머신(116a)으로부터 패킷(210)을 수신한다. 단계 702에서, 하이퍼바이저(115a)는 목적지 어드레스가 자신의 VRF 테이블 안에 있는지 여부를 체크한다. 목적지 "A"(201)에 대한 포워딩 개체가 존재하면 단계 704가 이어지는 반면, 목적지 "A"(201)가 리스트에 없으면 단계 703이 뒤따른다.
단계 704에서, 하이퍼바이저(115a)는 패킷(210)을 해당 cloudIP 헤더를 사용하여 캡슐화한다. 단계 705에서, 하이퍼바이저(115a)는 그 다음, 수정된 패킷(209)을 해당 locIP 헤더를 사용하여 캡슐화한다. 단계 706에서, 하이퍼바이저(115a)는 그 이중 캡슐화된 패킷(206)을 해당 locIP 어드레스로 전송한다.
단계 707에서, 목적지 "A"가 클라우드 네트워크(103) 안에 있으면, 해당 locIP 어드레스에 있는 중간 스위치(117b)는 이중 캡슐화된 패킷(206)으로부터 locIP 헤더를 캡슐 해제하고, 수정된 패킷(209)을 해당 cloudIP 어드레스로 보낸다. 단계 708에서, 해당 cloudIP 어드레스에 있는 하이퍼바이저(115c)는 수정된 패킷(209)을 캡슐 해제한다. 단계 709에서, 하이퍼바이저(115c)는 패킷(210)을 목적지 "A" VM(116c)으로 전송한다. 일부 실시예들에서, 하이퍼바이저(115c)는 패킷(203)을 목적지 "A" VM으로 보내기 전에 먼저 검증을 위해 수정된 패킷의 보안 토큰(502)을 체크한다.
단계 702에서 목적지가 사기업 네트워크(101) 안에 있을 때, 방법(700)은 단계 703으로 진행한다. 단계 703에서, 하이퍼바이저(115a)는 디렉토리 서버에서 목적지 "A" cloudIP 어드레스 및 locIP 어드레스를 조회한다. 목적지가 사기업 네트워크(101) 안에 있을 때, 해당 목적지 locIP는 클라우드 데이터 센터 CE(112)에 연결된 중간 스위치 IP(117a)의 IP 어드레스이고 해당 cloudIP 어드레스는 클라우드 데이터 센터 CE(112)의 IP이다. 방법(700)은 위에서 상세히 기술된 단계 704에 상응하는 710으로 진행한다. 이제 방법(700)은 위에서 상세히 기술된 단계들 705 및 706에 상응하는 단계들 711 및 712로 진행한다. 이것은 클라우드 데이터 센터 CE(112)에 해당하는 이중 캡슐화된 패킷(209)의 cloudIP 어드레스를 파생한다.
그에 따라, 단계 712a에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 lockIP 어드레스가 자신의 IP 어드레스 공간에 있는지를 판단한다. 그렇지 않은 경우라면, 방법(700)은 단계 707로 진행하고, 패킷이 클라우드 네트워크(103) 내 다른 VM으로 전달된다. locIP가 논리적 CE(112)의 IP 어드레스 공간 안에 있으면, 방법(700)은 클라우드 데이터 센터 CE(112)가 자신의 두 locIP 및 cloudIP 헤더들 모두의 이중 캡슐화된 패킷(206)을 캡슐 해제하는 단계 713으로 진행한다. 단계 714에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 자신의 VRF 테이블(300)을 이용해 사기업 네트워크(101) 내 목적지 어드레스 "A"에 대한 해당 엔트리를 찾도록 한다.
단계 715에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 사기업 네트워크(101) 내 목적지 "A" 어드레스에 해당하는 MPLS 헤더와 같은 계층 3 헤더와 함께 패킷(203)을 캡슐화한다. 단계 716에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 MPLS 패킷(206)을 사기업 네트워크(101)를 통해 목적지 "A"(201)로 전송한다. 단계 717에서, 사기업 네트워크(101) 내 목적지 "A" 어드레스에 있는 고객 에지 장치(111a)가 MPLS 패킷의 MPLS 헤더를 캡슐 해제하고, 단계 718에서 고객 에지 장치(111a)는 패킷(203)을 해당 목적지 어드레스 "A"(201)로 전송한다.
도 8은 할당된 클라우드 자원들을 사기업 네트워크로 통합시키는 전형적인 방법을 예시한다. 단계 801에서, 클라우드 데이터 센터는 논리적 고객 에지(CE) 라우터인 클라우드 데이터 센터 CE(112)를 생성한다. 논리적 CE 라우터는 사기업 네트워크(101) 내 고객 에지 라우터들과 비슷하게 동작하는 가상 라우터이다. 한 개의 논리적 CE는 한 개의 가상 스터브(104)를 주재하기 때문에 클라우드 데이터 센터는 한 논리적 CE를 생성하며, 클라우드 데이터 센터는 다수의 가상 스터브들을 주재할 수 있다. 단계 802에서, 클라우드 데이터 센터는 논리적 CE 라우터로 IP 서브넷을 제공한다. 논리적 CE 라우터(112)는 가상 스터브(104)의 허브로서 작용한다. 가상 스터브(104)는 클라우드 서비스 제공자에 의해 사기업 네트워크(101)로 할당된 자원들을 포함하는 클라우드 네트워크(103) 내 논리적 네트워크이다. 가상 스터브(104) 안의 자원들은 가상 스터브(104) 밖의 다른 클라우드 자원들로부터 분리될 수 있다.
단계 803에서, 할당된 IP 서브넷이 10.1.8/16일 때 가상 머신(116)에 IP 어드레스 10.1.8.8을 할당하는 것과 같이, 가상 스터브(104) 안에 있는 각각의 자원에는 제공된 IP 서브넷 내 어드레스가 할당된다. 단계 804에서, 서비스 제공자 네트워크(102) 내 제공자 에지 라우터(111b)는 사기업 네트워크(101) 내 고객 에지 장치(110a) 및 클라우드 데이터 센터 CE(112)에 연결함으로써 가상 스터브(104)와 인터페이스하도록 프로비저닝된다.
단계 805에서, 클라우드 데이터 센터는 제공된 서브넷에 대한 라우팅 엔트리(412)를 클라우드 데이터 센터 CE(112) 내 디렉토리 서버 상의 디렉토리(400)에 추가할 수 있다. 가상 스터브(104) 내 자원들은 제공된 IP 서브넷 내 어드레스들이기 때문에, 단순히 서브넷을 추가하는 것은 그러한 자원들이 다른 소스들로부터 패킷들을 수신할 수 있게 하며, 서브넷에 대한 패킷들은 이제 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 전송될 수 있고 그 다음 가상 스터브(104) 안의 알맞은 어드레스로 전달될 수 있다.
단계 806에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 업데이트된 라우팅 정보를 사기업 네트워크(101) 안에 자리한 고객 에지 자치들(110a-d)로 전달한다. 단계 807에서, 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 사기업 네트워크(101) 장치들(110a-d)의 어드레스들을 클라우드 데이터 센터 CE(112)에 매핑하는 디렉토리(400)에 디폴트 엔트리를 추가하며, 여기서 사기업 네트워크 안의 어드레스들은 논리적 CE(11)의 locIP 및 cloudIP 어드레스에 대응하는 locIP 및 cloudIP 어드레스를 가진다. 이것은 클라우드 네트워크(103) 안으로부터 사기업 네트워크(101) 안의 목적지로 전송된 패킷들이 먼저 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 보내지고, 그런 다음 사기업 네트워크(101) 안의 적절한 목적지로 전달될 수 있게 한다. 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 그에 따라 사기업 네트워크(101) 및 클라우드 네트워크(103) 내 장치들 사이의 통신을 위한 메인 허브로서 작용하며, 이러한 두 네트워크들 안의 장소들 사이에서의 통신은 먼저 클라우드 데이터 센터 CE(112)로 전달되며, 그러면 클라우드 데이터 센터 CE(112)는 디렉토리 서버를 이용하여 적절한 IP 헤더들과 함께 패킷들을 캡슐화한 후 이들을 다른 네트워크를 통해 궁극적인 목적지로 전달한다.
상기 내용으로부터 본 발명의 다양한 전형적 실시예들이 하드웨어 및/또는 펌웨어에서 구현될 수 있다는 것은 자명할 것이다. 또한, 다양한 전형적 실시예들은 여기에 상세히 기술된 동작들을 수행하기 위해 적어도 한 개의 프로세서에 의해 읽혀지고 실행될 수 있는 장치 판독가능 저장 매체 상에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있다. 장치 판독가능 저장 매체는 네트워크 노드(가령, 라우터나 스위치)와 같은 장치에 의해 판독 가능한 형식의 정보를 저장하기 위한 어떤 메커니즘을 포함할 수 있다. 따라서, 장치 판독가능 저장 매체는 ROM(read-only memory), RAM(random- access memory), 마그네틱 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 소자, 및 그와 유사한 저장 매체를 포함할 수 있다.
다양한 전형적 실시예들이 그들의 어떤 전형적 양태들에 특히 관련하여 상세히 기술되었으나, 본 발명은 다른 실시예들을 가능하게 할 수 있으며 그 세부내용은 다양하고 명백한 측면에서 변경들을 가능하게 할 수 있다. 당업자라면 용이하게 알 수 있듯이, 본 발명의 개념과 범위 내에 유지되면서 변경 및 변형이 구현될 수 있다. 따라서, 상기 개시, 상세한 설명, 및 도면들은 단지 예시적인 목적을 위한 것이며, 청구범위에 의해서만 규정되는 본 발명을 어떤 식으로든 제한하지 않는다.

Claims (8)

  1. 클라우드 토폴로지의 자원을 사기업 네트워크로 통합하는 방법으로서,
    상기 클라우드 토폴로지 내의 클라우드 데이터 센터 내에서 논리적 고객 에지 라우터(logical customer edge router)를 생성하는 단계와,
    상기 사기업 네트워크 내에 있는 IP 서브넷을 가상 스터브(virtual stub)로 제공하는 단계 - 상기 가상 스터브는 상기 사기업 네트워크에 할당됨과 아울러 상기 가상 스터브 밖에 있는 클라우드 자원과 분리되는 자원을 포함하는 상기 클라우드 토폴로지 내의 논리적 네트워크를 포함함 - 와,
    상기 IP 서브넷으로부터의 IP 어드레스를 상기 가상 스터브 내의 각각의 자원에 할당하는 단계와,
    사기업 네트워크의 논리적 고객 에지 라우터에 인터페이스하기 위해 서비스 제공자 인터페이스 내의 제공자 에지 라우터에 있는 가상 라우터를 프로비저닝(provisioning)하는 단계와,
    상기 클라우드 데이터 센터에 있는 가상 라우팅 및 포워딩 테이블에 상기 IP 서브넷을 위한 라우팅 엔트리를 추가하는 단계와,
    상기 라우팅 엔트리를 상기 사기업 네트워크 내의 모든 고객 에지 라우터로 배포하는 단계와,
    디폴트 엔트리를 클라우드 데이터 센터에 있는 디렉토리 서버 내에 추가하는 단계 - 상기 디폴트 엔트리는 모든 기업 어드레스를 상기 클라우드 데이터 센터 내의 상기 논리적 고객 에지 라우터의 위치 IP 어드레스 및 클라우드 IP 어드레스에 매핑시킴 - 를 포함하는
    방법.
  2. 사기업 네트워크 내의 소스로부터 상기 사기업 네트워크에 할당된 클라우드 토폴로지 내의 목적지로 패킷을 전송하는 방법으로서,
    상기 사기업 네트워크 내의 소스로부터 상기 클라우드 토폴로지 내의 가상 스터브에 위치한 클라우드 데이터 센터 내의 논리적 고객 에지 라우트로 패킷을 송신하는 단계와,
    상기 목적지의 클라우드 IP 어드레스 및 위치 IP 어드레스를 결정하기 위해 상기 클라우드 데이터 센터에 의해 상기 클라우드 데이터 센터 내의 디렉토리 서비스에게 조회하는 단계와,
    상기 목적지가 상기 가상 스터브 내에 위치할 때, 상기 클라우드 데이터 센터에 의해 상기 패킷을 캡슐화하는 단계 - 상기 패킷은 먼저 해당 목적지의 클라우드 IP 헤더를 사용하여 캡슐화되며, 상기 패킷은 상기 해당 목적지의 위치 IP 헤더에 의해 추가로 캡술화됨 - 와,
    상기 목적지의 위치 IP 어드레스에 있는 하이퍼바이저(hypervisor)에 의해 상기 패킷의 위치 IP 헤더를 캡슐 해제(decapsulating)하는 단계와,
    상기 목적지의 클라우드 IP 어드레스에 있는 서버에 의해 상기 패킷의 클라우드 IP 헤더를 캡슐 해제하는 단계를 포함하는
    방법.
  3. 사기업 네트워크로 할당된 클라우드 토폴로지 내의 소스로부터 상기 사기업 네트워크 내의 목적지로 패킷을 전송하는 방법으로서,
    상기 클라우드 토폴로지 내의 가상 스터브 안에 있는 하이퍼바이저에 의해 상기 하이퍼바이저에 의해 주재되는 가상 머신으로부터 패킷을 수신하는 단계와,
    상기 하이퍼바이저에 의해 상기 하이퍼바이저를 주재하는 서버에 있는 포워딩 테이블에서 상기 목적지 IP 어드레스를 포함하는 엔트리를 조회하는 단계와,
    상기 포워딩 테이블에 아무 엔트리도 없을 때, 상기 하이퍼바이저에 의해 상기 가상 스터브 내의 클라우드 데이터 센터에 있는 디렉토리 서버에서 위치 IP 어드레스 및 클라우드 IP 어드레스를 조회하는 단계와,
    상기 패킷을 캡슐화하는 단계 - 상기 패킷은 먼저 상기 클라우드 데이터 센터에 있는 논리적 고객 라우터의 클라우드 IP 어드레스에 해당하는 클라우드 IP 헤더를 사용하여 캡슐화되며, 상기 패킷은 상기 클라우드 데이터 센터 내의 상기 고객 라우터에 해당하는 위치 IP 헤더에 의해 추가 캡슐화됨 - 와,
    상기 클라우드 데이터 센터 내의 상기 고객 라우터에 의해 상기 패킷의 상기 위치 IP 헤더를 캡슐 해제하는 단계와,
    상기 클라우드 데이터 센터 내의 상기 고객 라우터에 의해 상기 패킷의 상기 클라우드 IP 헤더를 캡슐 해제하는 단계와,
    상기 클라우드 데이터 센터 내 상기 고객 라우터에 의해 상기 사기업 네트워크 내의 상기 목적지의 IP 어드레스에 해당하는 MPLS 헤더를 캡슐화하는 단계와,
    상기 사기업 네트워크 내의 상기 목적지로 상기 패킷을 전송하는 단계와,
    상기 사기업 네트워크 내의 상기 목적지에 있는 고객 라우터에 의해 상기 MPLS 헤더를 캡슐 해제하는 단계를 포함하는
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하이퍼바이저에 의해 기업 고유 키, 기업 ID, 및 목적지 IP 어드레스의 조합을 포함하는 보안 토큰을 산출하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  5. 클라우드 토폴로지 내의 자원을 사기업 네트워크로 통합하는 시스템으로서,
    상기 사기업 네트워크에 할당됨과 아울러 가상 스터브 외부에 있는 클라우드 자원과 분리된 자원들을 포함하는 상기 클라우드 토폴로지 내의 논리적 네트워크를 포함하는 가상 스터브 - 상기 가상 스터브는 상기 사기업 네트워크에 할당된 상기 서버 상의 자원들을 포함하는 가상 머신 및 상기 가상 머신을 주재하는 하이퍼바이저를 포함하는 일련의 서버들과, 적어도 상기 일련의 서버들에 동작 가능하게 결합된 데이터 센터 접속 스위치와, 상기 데이터 센터 접속 스위치에 연결되며, 상기 가상 스터브를 상기 사기업 네트워크에 연결시키는 클라우드 데이터 센터를 포함함 - 와,
    상기 가상 스터브를 상기 사기업 네트워크에 연결하는 서비스 제공자를 포함하는
    시스템.
  6. 사기업 네트워크에 할당된 클라우드 토폴로지의 자원을 관리하는 시스템으로서,
    상기 사기업 네트워크 내에서 이용 가능한 자원들을 포함하는 일련의 서버와,
    서버 리스트를 포함하며, 사용자 정의 기준에 기반하여 상기 사기업 네트워크 내의 자원 및 상기 클라우드 토폴로지 내의 자원의 사용을 관리하는 상기 사기업 네트워크 내의 부하 균형기와,
    상기 사기업 네트워크 및 상기 클라우드 토폴로지 내의 자원의 성능 데이터를 수집하는 모니터를 포함한 제어기와,
    일련의 서버를 포함하되, 상기 일련의 서버는 상기 사기업 네트워크에 할당된 상기 클라우드 토폴로지 내의 가상 머신을 포함하는 클라우드 토폴로지를 포함하는
    시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 클라우드 토폴로지 내에서 상기 가상 머신들을 관리하는 관리자를 더 포함하되, 상기 관리는 사용자에 의해 정의된 확장(scaling) 알고리즘에 기반하는
    시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 클라우드 토폴로지 내에서 상기 가상 머신을 관리하는 상기 클라우드 토폴로지 내의 제2부하 균형기를 더 포함하며, 상기 부하 균형기는 상기 제2부하 균형기를 단지 상기 클라우드 토폴로지 내에 위치한 단일 서버로서 관리하는
    시스템.
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