WO2013170729A1 - 一种虚拟网络布局的实现方法和系统 - Google Patents

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WO2013170729A1
WO2013170729A1 PCT/CN2013/075512 CN2013075512W WO2013170729A1 WO 2013170729 A1 WO2013170729 A1 WO 2013170729A1 CN 2013075512 W CN2013075512 W CN 2013075512W WO 2013170729 A1 WO2013170729 A1 WO 2013170729A1
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nve
access
network
traffic
data center
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PCT/CN2013/075512
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Inventor
顾忠禹
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H04L41/122—Discovery or management of network topologies of virtualised topologies, e.g. software-defined networks [SDN] or network function virtualisation [NFV]

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to a method and system for implementing a virtual network layout. Background technique
  • Layer 2 network virtualization based on Layer 3 overlay network (NV03, L2 "Network Virtualization Over L3" overlay), referred to as Layer 3 based network virtualization, is provided by the Internet Engineering Task Force (IETF) for data centers. Research group for multi-tenant networks. It is working on network-based virtualization technologies based on overlapping networks to implement multi-tenant networks in data centers.
  • Figure 1 shows the data center network structure of the NV03. At present, in the network structure considered by NV03, the user connects to the virtual network (VN, Virtual Network) in the data center through the data center gateway device. However, there is no specific solution at present. The general consideration is that the user can securely access and isolate the VN through the Internet Security Protocol (IPsec) security tunnel, as shown in Figure 1.
  • IPsec Internet Security Protocol
  • the centralized setting of the data center gateway will form a bottleneck when supporting 16 million VNs, because: Currently, the routing device generally supports only a few million routing entries. When the VN has a large number of routing entries, the data center gateway will soon be unable to provide routing entries to support more VN access.
  • VN access is achieved by directly connecting the broadband user's tunnel to one of the VN's Network Virtualization Edge nodes (NVEs). Therefore, it is not necessary to go through the data center gateway, so that the bottleneck problem of the data center gateway can be solved, as shown in FIG. 2 .
  • NVEs Network Virtualization Edge nodes
  • the main purpose of the embodiments of the present invention is to provide a method and system for implementing a virtual network layout, so as to solve the problem of excessive horizontal traffic and data traffic in the VN caused by the unreasonable layout of the existing virtual network.
  • An embodiment of the present invention provides a method for implementing a virtual network layout, where the method includes: deploying an NVE on a device of multiple network layers of a data center network;
  • the VM selects one of the NVEs that can serve the VM as an access NVE of the VM;
  • the VN service development and management function entity selects one NVE with the highest network level policy value as the VN access point from all NVEs of the VN.
  • the NVE when the NVE is deployed on the devices of the multiple network layers of the data center network, the NVE has a corresponding network layer policy value; the network layer policy value indicates the network layer where the NVE is located.
  • the VM selects one of the NVEs that can serve the VM according to the network layer policy value of the VM and the traffic characteristics of the VM as the access NVE of the VM.
  • the network layer policy value of the VM is determined according to the location of the VM in the data center network, and is set by the data center network administrator;
  • the traffic characteristics of the VM are set by the data center network administrator according to the subscription data of the VN.
  • the traffic characteristic of the VM is a value of the traffic attribute of the VM, and the value includes at least: vertical traffic is dominant, horizontal traffic is dominant, horizontal and vertical traffic is flat, or traffic attribute is uncertain.
  • the VM selects one of the NVEs that can serve the VM as one of the NVEs that serve the VM according to the network layer policy value of the VM and the traffic characteristics of the VM, including:
  • the VM selects an NVE corresponding to the highest network layer policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM as the Accessing the NVE of the VM; if the vertical traffic of the VM is less than the horizontal traffic, the VM selects the NVE corresponding to the lowest network layer policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM as Accessing the NVE of the VM;
  • the VM selects the NVE corresponding to the highest or lowest network level policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM.
  • the VM access NVE.
  • the processing power is the strongest and/or The least loaded is the VN access point.
  • the data center network includes: one or more data center VN access gateways or VN access agents;
  • the method also includes selecting one of the one or more data center VN access gateways or VN access agents as the VN access point.
  • the NVE in the VN or the data center VN access gateway or the VN access proxy is selected as the VN access point according to a preset policy, where the preset policy includes: in the NVE and the data center VN access gateway or When the VN access agent exists at the same time, the data center is preferred.
  • the VN access gateway or the VN access proxy acts as a VN access point.
  • the embodiment of the invention further discloses a system for implementing a virtual network layout, comprising: an NVE deployment function entity, a VM and a VN service development and management function entity, wherein:
  • the NVE deployment function entity is configured to deploy an NVE on a device of multiple network layers of the data center network
  • the VM is configured to select one of the NVEs that can provide services for itself as the access NVE;
  • the VN service development and management function entity is configured to select an NVE with the highest network layer policy value as the VN access point from all the NVEs of the VN.
  • the VM is further configured to select one of the NVEs that can provide services for itself as an access NVE according to the network layer policy value of the VM and the traffic characteristics of the VM;
  • the network layer policy value of the VM is determined according to the location of the VM in the data center network, and is set by the data center network administrator; the traffic characteristics of the VM are set by the data center network administrator according to the VN subscription data.
  • the traffic characteristics of the VM are values of the traffic attributes of the VM, and the values include at least: vertical traffic, horizontal traffic, horizontal and vertical traffic, or traffic attributes are uncertain.
  • the VM is further configured to: when the vertical traffic is greater than the horizontal traffic, select an NVE corresponding to the highest network layer policy value of the VM from one or more NVEs that can provide services for itself.
  • the access NVE when the vertical traffic 'j, in the horizontal traffic, the NVE corresponding to the lowest network layer policy value of the VM is selected as the access NVE from one or more NVEs that can provide services for itself.
  • the NVE corresponding to the highest or lowest network policy value of the VM is selected as the access from one or more NVEs that can provide services for itself.
  • the VN service development and management function entity is further configured to select one of the one or more data center VN access gateways or the VN access agents as the VN access point.
  • the VN service development and management function entity is further configured to select an NVE in the VN or a data center VN access gateway or a VN access proxy as a VN access point, according to a preset policy, the preset The policy includes: when the NVE and the data center VN access gateway or the VN access proxy exist simultaneously, the data center VN access gateway or the VN access proxy is preferred as the VN access point.
  • the NVE is deployed on the devices of the multiple network layers, and the NVE of the selected VM and the NVE as the VN access point are not limited to the existing virtual network.
  • the location of the ToR that is, the NVE is not limited to the second layer, but the NVE is located at a more reasonable network layer according to the actual network conditions (such as horizontal traffic, vertical traffic, etc.), so that the VN internal horizontal traffic is large, and the data can be solved.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a data center network structure for implementing NV03 access from an INTERNET in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a data center network structure for implementing VN according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for implementing a virtual network layout according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the network structure of the VN access gateway in the data center. detailed description
  • the deployment of the NVE is performed on the devices of the multiple network layers, and the virtual machine selected is finally selected (in the embodiment of the present invention), in order to solve the problem that the existing virtual network layout is unreasonable.
  • VM Virtual Manufacturing
  • the NVE as a VN access point is not limited to the location of the ToR in the existing virtual network, that is, the NVE is not limited to the second layer, but the NVE is located in a more reasonable network according to actual network conditions (such as horizontal traffic, vertical traffic, etc.). On the layer, as shown in Figure 3, this can solve the problem of multiple horizontal traffic and data traffic in the VN.
  • a method for implementing a virtual network layout includes: Step 401: Deploy an NVE on a device at multiple network layers of a data center network;
  • Step 402 The VM selects one of the NVEs that can serve the VM as an access NVE of the VM.
  • Step 403 The VN service development and management function entity selects one NVE with the highest network level from all NVEs of the VN as the VN access point.
  • Embodiment 1 VM Accessing The selection process of the NVE.
  • the NVE When NVE is deployed on devices at multiple network layers of the data center network, the NVE has a corresponding network layer policy value; the network layer policy value indicates the network layer where the NVE is located.
  • NVE Network Address Translation
  • end devices or virtual machine monitors Hyvisors
  • access switches aggregation switches
  • access routers data center access gateways
  • NAT network address translation
  • Firewall Firewall
  • the corresponding network layer policy value can be set according to the actual situation of network deployment. As an example, such settings may be made, for example: 00 corresponds to an end device or a hypervisor, 01-02 corresponds to an access switch, 03-04 corresponds to an aggregation switch, 05-06 corresponds to an access router, and 07 corresponds to an access gateway.
  • the network layers corresponding to the above 00 to 07 are sequentially increased. This can be referred to FIG.
  • ToR is the access layer switch
  • Aggr.SW is the aggregation layer switch
  • AR/SR is the L2/L3 junction of the data center.
  • the access layer and the aggregation layer switch itself have multiple levels to support large networks.
  • Network level policy value can Set by the operator.
  • the VM automatically discovers the NVE. The VM then selects one of the NVEs that can serve the VM as an access NVE for the VM.
  • the VM sends a broadcast message, and all NVEs that can provide services for the VM respond, and the VM determines an NVE that can serve the VM from among the NVEs that respond to the broadcast message.
  • the VM selects one access NVE as a VM from one or more NVEs that can serve the VM according to the network layer policy value of the VM and the traffic characteristics of the VM.
  • the network layer policy value of the VM is determined according to the location (logical location or physical location) of the VM in the data center network, and is set by the data center network administrator; the traffic characteristics of the VM are determined by the data center network administrator according to the VN. According to the contract data setting, the traffic characteristics of the VM are the values of the VM traffic attributes, including at least: vertical traffic, horizontal traffic, horizontal and vertical traffic, or traffic attributes.
  • the VM selects the NVE corresponding to the highest network layer policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM as the access NVE of the VM; if the vertical traffic of the VM is smaller than the horizontal Traffic, the VM selects the NVE corresponding to the lowest network layer policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM as the access NVE of the VM;
  • the VM selects the NVE corresponding to the highest or lowest network level policy value of the VM from one or more NVEs that can serve the VM as the access NVE of the VM.
  • the processing capability and/or load may be selected according to processing capability and/or load situation.
  • the smallest is to access the NVE.
  • the NVE selection policy also includes: the service type provided by the NVE, the carrier name attribute of the NVE, and the like.
  • Embodiment 2 A selection process of a VN access point.
  • the VN service development and management function entity selects one NVE with the highest network layer policy value as the VN access point of the broadband terminal user. If there are multiple NVEs with the highest network layer policy value, the processing capability is the most. A strong and/or minimally loaded VN access point as a broadband end user.
  • VN service development and management function entity may also select one of the one or more data center VN access gateways or VN access agents as the VN access point.
  • the network layer devices in the NVE deployment also include one or more data center VN access gateways or VN access agents), as shown in Figure 5.
  • the preset policy includes: in the NVE and the data center VN access gateway
  • the data center VN access gateway or the VN access proxy is preferably used as the VN access point.
  • the data center operator or the VN service provider sets the VN service development and management function entity in the data center network, and the VN service portal is set in the entity, which has the service application and the user identity authentication.
  • the VN service development and management function entity stores information about all NVEs in the VN.
  • the service NVE information includes the NVE IP address, network layer policy value, load status, and processing capability.
  • VN access gateway or VN access proxy if the NVE uses ToR or is implemented by a hypervisor, the VN cannot be well controlled for the NVE supporting multiple VN access due to the limitation of processing capability. Or provide further processing or management functions, Further, ToR is mainly used for access, and the redundancy of components is generally not high, so reliability may also be problematic. Therefore, VN can be implemented by setting relatively high-end devices in the data center. Access control, the advantages of doing so are: high-end equipment has strong processing power, can carry out more control and processing, high reliability, and can optimize the load of VN access under the control of the business development control system.
  • This relatively high-end device can be called a data center VN access gateway or a VN access agent, and can be undertaken by a specially set device, or by using a relatively high-end aggregation layer device or a data center router device.
  • the traffic of the VN can be offloaded to relatively independent processing devices without affecting traditional data center services and traffic outside the VN.
  • the data center VN access gateway or VN access agent can also be flexibly deployed according to the development of the service, especially in the specific number of devices. Therefore, compared with the existing data center gateway deployment, Bottlenecks occur, and they are more flexible and the traffic distribution is more reasonable.
  • the NV function corresponding to the VN needs to be configured in the VN access gateway or the VN access proxy, and the VN is implemented.
  • the synchronization of other NVEs in the network enables access to the VN through the VN access gateway or the VN access proxy.
  • the data center VN accesses the gateway/VN access agent, and may include functions such as a NAT function and/or a firewall to support effective access of the VN.
  • functions such as a NAT function and/or a firewall to support effective access of the VN.
  • all NVEs of the NVE and VN that can serve the VM are respectively a subset of the deployed NVEs, and there may be intersections between the two subsets.
  • an embodiment of the present invention provides an implementation system of a virtual network layout, including: an NVE deployment function entity, a VM and a VN service development and management function entity, where:
  • An NVE deployment function entity configured to deploy an NVE on a device at multiple network layers of a data center network; VM, used to select one of the NVEs that can provide services for itself as an access NVE;
  • the VN service development and management function entity is used to select one NVE with the highest network layer as the VN access point from all NVEs of the VN.
  • the NVE deployment function entity may be a sub-function entity of the VN service development and management function entity.
  • the VM is further configured to select one of the NVEs that can provide services for itself according to the network layer policy value of the VM and the traffic characteristic of the VM as the access NVE;
  • the network layer policy value of the VM is determined according to the location of the VM in the data center network; the traffic characteristics of the VM are set by the data center network administrator;
  • the flow characteristics of the VM are: vertical flow dominated, horizontal flow dominated, horizontal and vertical flow are flat, or flow properties are uncertain.
  • the VM is also used to select the highest network level as the access NVE from one or more NVEs that can provide services for itself when the vertical traffic is greater than the horizontal traffic; when the vertical traffic is smaller than the horizontal traffic, one or more may be used Select the lowest network level as the access NVE in the NVE that provides services for itself; when the horizontal traffic and vertical traffic are equal or the traffic attributes are uncertain, select the highest network level or network from one or more NVEs that can provide services for itself. The lowest level is to access the NVE.
  • the VN service development and management function entity is further configured to select one of the one or more data center VN access gateways or the VN access agents as the VN access point.
  • the VN service development and management function entity is also used to select an NVE in the VN or a data center access gateway or an access proxy as a VN access point, according to a preset policy, and the preset policies include: When the data center access gateway or access agent exists at the same time, Preferably, the data center access gateway or the access proxy acts as a VN access point.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种虚拟网络布局的实现方法，包括：在数据中心网络的多个网络层的设备上部署NVE；VM从一个或多个可以为VM提供服务的NVE中选择一个作为所述VM的接入NVE；VN业务开展和管理功能实体从VN的所有NVE中选择网络层次策略值最高的一个NVE作为VN接入点。通过本发明可以解决虚拟网络布局不合理引起的VN中横向流量多、数据流量迂回造成的带宽浪费和延时增加的问题。

Description

一种虚拟网络布局的实现方法和系统 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别是指一种虚拟网络布局的实现方法和系统。 背景技术
基于层三重叠网的层二网络虚拟化 ( NV03 , L2 "Network Virtualization Over L3" overlay ), 简称基于层三的网络虚拟化， 是互联网工程任务组 ( IETF, Internet Engineering Task Force )针对数据中心提供多租户网络的 研究组。 它正致力于基于重叠网络的网络虚拟化技术来实现数据中心的多 租户网络。 图 1所示为 NV03的数据中心网络结构图。 目前， NV03考虑 的网络结构中， 通过数据中心网关设备实现用户对数据中心中的虚拟网络 ( VN, Virtual Network ) 的连接， 但是， 如何实现， 目前还没有具体的方 案。 一般的考虑是， 可以通过 INTERNET安全协议（IPsec )安全隧道， 实 现用户对 VN的安全接入和隔离， 如图 1所示。
考虑到需要将数据中心的所有通过 INTERNET接入 VN的转发表信息 引入数据中心网关， 那么， 在支持一千六百万个 VN 的情况下， 数据中心 网关的集中设置会形成瓶颈， 因为： 由于目前的路由设备一般只支持数百 万条路由表项， 而在 VN有大量的路由表项时， 数据中心网关很快就会不 能提供路由表项来支持更多的 VN接入。
因此， 需要解决方案来克服数据中心网关的限制， 其中一个思路是： 通过将宽带用户的隧道直接连接到 VN 的其中某一个网络虚拟化边缘节点 ( NVE, Network Virtualization Edge ) 而实现 VN的接入， 从而不需要经过 数据中心网关， 这样就可以解决数据中心网关的瓶颈问题， 如图 2所示。
如图 2所示， 虽然宽带用户通过 INTERNET可以接入 VN的接入点 VNE, 但是由于 NVE (如图 2中所示的架顶交换机 ( ToR, Top of Rack ) 或者宿主机端系统）所处的网络层次比较低， VN的接入点位置比较低， 导 致 VN内的横向流量比较多， 容易造成数据流量的路由迂回， 如图 2中的 虚线所示， 如此会导致数据中心网络带宽的浪费， 和由于路由迂回而导致 的不必要的延时。 发明内容
有鉴于此， 本发明实施例的主要目的在于提供一种虚拟网络布局的实 现方法和系统， 以解决现有虚拟网络布局不合理引起的 VN内横向流量多、 数据流量迂回的问题。
为达到上述目的， 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种虚拟网络布局的实现方法， 该方法包括： 在数据中心网络的多个网络层的设备上部署 NVE;
VM从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择一个作为所 述 VM的接入 NVE;
VN业务开展和管理功能实体从 VN的所有 NVE中选择网络层次策略 值最高的一个 NVE作为 VN接入点。
优选地， 在数据中心网络的多个网络层的设备上部署 NVE 时， 所述 NVE具有对应的网络层次策略值；所述网络层次策略值指示 NVE所处的网 络层。
优选地， 所述 VM根据所述 VM的网络层次策略值和所述 VM的流量 特性从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE 中选择一个作为所述 VM的接入 NVE。
优选地， 所述 VM的网络层次策略值根据所述 VM在数据中心网络中 的位置所决定， 并由数据中心网络管理员设定；
所述 VM的流量特性由数据中心网络管理员根据 VN的签约数据设定。 优选地， 所述 VM的流量特性为所述 VM的流量属性取值， 所述取值， 至少包括： 纵向流量为主、 横向流量为主、 横向和纵向流量持平或者流量 属性不确定。
优选地， 所述 VM根据所述 VM的网络层次策略值和所述 VM的流量 特性从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE 中选择一个作为所述 VM的接入 NVE, 包括：
如果所述 VM的纵向流量大于横向流量， 则所述 VM从一个或多个可 以为所述 VM提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最高的网络层次策略 值所对应的 NVE作为所述 VM的接入 NVE; 如果 VM的纵向流量小于横 向流量，则 VM从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择所述 VM 的所述最低的网络层次策略值所对应的 NVE作为所述 VM 的接入 NVE;
如果横向和纵向流量持平或者流量属性不确定时 , VM从一个或多个可 以为所述 VM提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述网络层次策略值为最 高或最低所对应的 NVE作为所述 VM的接入 NVE。
优选地， 所述网络层次策略值最高的 NVE有多个时或者网络层次策略 值最低的 NVE有多个时， 根据所述 NVE的处理能力和 /或负载情况， 选择 处理能力最强和 /或负载最小的作为 VN接入点。
优选地， 所述数据中心网络中包括： 一个或多个数据中心 VN接入网 关或 VN接入代理；
该方法还包括：从一个或多个数据中心 VN接入网关或 VN接入代理中 选择一个作为所述 VN接入点。
优选地， 选择 VN中的 NVE或者数据中心 VN接入网关或者 VN接入 代理作为 VN接入点， 根据预设的策略进行， 所述预设策略包括： 在 NVE 以及数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理同时存在时， 优选数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理作为 VN接入点。
本发明实施例还公开了一种虚拟网络布局的实现系统， 包括： NVE部 署功能实体、 VM和 VN业务开展和管理功能实体， 其中：
所述 NVE部署功能实体， 设置为在数据中心网络的多个网络层的设备 上部署 NVE;
所述 VM, 设置为从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择一 个作为所述接入 NVE;
所述 VN业务开展和管理功能实体， 设置为从 VN的所有 NVE中选择 网络层次策略值最高的一个 NVE作为 VN接入点。
优选地， 所述 VM, 还设置为根据 VM的网络层次策略值和 VM的流 量特性从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE 中选择一个作为接入 NVE;
所述 VM的网络层次策略值根据所述 VM在数据中心网络中的位置所 决定， 并由数据中心网络管理员设定； 所述 VM的流量特性由数据中心网 络管理员根据 VN的签约数据设定；
所述 VM的流量特性为所述 VM的流量属性取值， 所述取值， 至少包 括： 纵向流量为主、 横向流量为主、 横向和纵向流量持平或者流量属性不 确定。
优选地， 所述 VM, 还设置为当所述纵向流量大于横向流量时， 从一个 或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最高的网络层次 策略值所对应的 NVE作为接入 NVE; 当纵向流量 'j、于横向流量时 ,从一个 或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最低的网络层次 策略值所对应的 NVE作为接入 NVE;当横向流量和纵向流量持平或者流量 属性不确定时， 从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM 的所述网络层次策略值为最高或最低所对应的 NVE作为接入 NVE。 优选地， 所述 VN业务开展和管理功能实体， 还设置为从一个或多个 数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理中选择一个作为所述 VN接入点。
优选地， 所述 VN业务开展和管理功能实体， 还设置为选择 VN中的 NVE或者数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理作为 VN接入点， 根据 预设的策略进行， 所述预设策略包括： 在 NVE以及数据中心 VN接入网关 或者 VN接入代理同时存在时，优选数据中心 VN接入网关或者 VN接入代 理作为 VN接入点。
本发明实施例虚拟网络布局的实现方法和系统， 在多个网络层的设备 上进行 NVE的部署， 最终所选择的 VM的接入 NVE以及作为 VN接入点 的 NVE并不仅限于现有虚拟网络中的 ToR、 即 NVE的位置并不仅限于二 层， 而是根据实际网络情况（例如横向流量、 纵向流量等）使 NVE位于更 加合理的网络层上， 这样就可以解决 VN 内部横向流量多、 数据流量迂回 的问题。 附图说明
图 1为现有技术中的 NV03网络结构；
图 2为现有技术中实现从 INTERNET接入 NV03的数据中心网络结构 示意图；
图 3本发明实施例优化的实现 VN的数据中心网络结构示意图； 图 4为本发明实施例虚拟网络布局的实现方法流程图；
图 5为数据中心拥有 VN接入网关网络结构示意图。 具体实施方式
为了解决现有虚拟网络布局不合理引起的 VN之间横向流量多、 数据 流量迂回的问题， 本发明实施例中， 在多个网络层的设备上进行 NVE的部 署， 最终所选择的虚拟机（VM, Virtual Manufacturing ) 的接入 NVE以及 作为 VN接入点的 NVE并不仅限于现有虚拟网络中的 ToR、 即 NVE的位 置并不仅限于二层， 而是根据实际网络情况（例如横向流量、 纵向流量等） 使 NVE位于更加合理的网络层上， 如图 3所示， 这样就可以解决 VN内部 横向流量多、 数据流量迂回的问题。
如图 4所示， 本发明实施例虚拟网络布局的实现方法， 包括： 步驟 401 , 在数据中心网络的多个网络层的设备上部署 NVE;
步驟 402 , VM从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择 一个作为所述 VM的接入 NVE;
步驟 403 , VN业务开展和管理功能实体从 VN的所有 NVE中选择网 络层次最高的一个 NVE作为 VN接入点。
下面通过具体实施例来说明上述的技术方案。
实施例一、 VM的接入 NVE的选择过程。
1、 在数据中心网络的多个网络层的设备上进行 NVE的部署。
在数据中心网络的多个网络层的设备上部署 NVE时， NVE具有对应的 网络层次策略值； 该网络层次策略值指示 NVE所处的网络层。
可以进行 NVE部署的设备，例如：端设备或虚拟机监视器（ Hypervisor )、 接入交换机、 汇聚交换机、 接入路由器、 数据中心接入网关、 网络地址转 换（NAT, Network Address Translation )设备、 或者防火墙等等。 这些设备 部署了 NVE时， 对应的网络层次策略值可以根据网络部署的实际情况进行 设定。 作为一个示例， 可以进行这样的设置， 例如： 00 对应于端设备或 Hypervisor, 01-02对应接入交换机， 03-04对应汇聚交换机， 05-06对应接 入路由器， 07对应接入网关。 上述 00至 07对应的网络层依次增高， 这个 可以参照图 2。 其中， ToR为接入层交换机， Aggr.SW为汇聚层交换机， AR/SR为数据中心的 L2/L3交汇点。 在实现部署中， 接入层和汇聚层交换 机本身都会有多个层次， 以实现对大型网络的支持。 网络层次策略值可以 由运营商设定。
2、 在 VN的形成过程中， VM自动发现 NVE。 然后， VM从一个或多 个可以为 VM提供服务的 NVE中选择一个作为 VM的接入 NVE。
具体的： VM发送广播消息， 则所有可以为该 VM提供服务的 NVE都 进行回应， VM从回应其广播消息的这些 NVE中确定可以为 VM提供服务 的 NVE。
较佳地， VM根据 VM的网络层次策略值和 VM的流量特性从一个或 多个可以为 VM提供服务的 NVE中选择一个作为 VM的接入 NVE。
其中： VM的网络层次策略值根据 VM在数据中心网络中的位置（逻 辑位置或物理位置）所决定， 并由数据中心网络管理员设定； VM的流量特 性由数据中心网络管理员根据 VN的签约数据设定， VM的流量特性为 VM 的流量属性取值， 至少包括： 纵向流量为主、 横向流量为主、 横向和纵向 流量持平或者流量属性不确定等类型。
选择接入 NVE时：
如果 VM的纵向流量大于横向流量， 则 VM从一个或多个可以为 VM 提供服务的 NVE中选择 VM最高的网络层次策略值所对应的 NVE作为 VM 的接入 NVE; 如果 VM的纵向流量小于横向流量 , 则 VM从一个或多个可 以为 VM提供服务的 NVE中选择 VM最低的网络层次策略值所对应的 NVE 作为 VM的接入 NVE;
如果横向和纵向流量持平或者流量属性不确定时 , VM从一个或多个可 以为 VM提供服务的 NVE中选择 VM的网络层次策略值为最高或最低所对 应的 NVE作为 VM的接入 NVE。
较佳地， 当网络层次策略值最高的 NVE有多个时， 或者， 网络层次策 略值最低的 NVE有多个时，可以根据处理能力和 /或负载情况，选择处理能 力最强和 /或负载最小的作为接入 NVE。 需要说明的是， NVE的选择策略还包括： NVE提供的服务类型， NVE 的运营商名称属性等。 在增加了本发明实施例的选择策略后， 在做 NVE选 择时， 要综合考虑这些策略。
实施例二、 VN接入点的选择过程。
在 VN的所有 NVE中， VN业务开展和管理功能实体选择网络层次策 略值最高的一个 NVE作为宽带终端用户的 VN接入点， 如果网络层次策略 值最高的 NVE有多个，则选择处理能力最强和 /或负载最小的作为宽带终端 用户的 VN接入点。
另外， VN业务开展和管理功能实体还可以从一个或多个数据中心 VN 接入网关或 VN接入代理中选择一个作为 VN接入点。 （需要指出的是， 在 进行 NVE部署时的网络层的设备也包括一个或多个数据中心 VN接入网关 或 VN接入代理）， 如图 5所示。
较佳地， 选择 VN中的 NVE或者数据中心 VN接入网关或者 VN接入 代理作为 VN接入点时， 根据预设的策略进行， 该预设策略包括： 在 NVE 以及数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理同时存在时， 优选数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理作为 VN接入点。
关于 VN业务开展和管理功能实体：数据中心运营商或者 VN业务提供 商在数据中心网络中设置了 VN业务开展和管理功能实体， 该实体中设置 了 VN业务门户， 具有业务申请和用户身份认证等功能。
VN业务开展和管理功能实体中存储了 VN中所有 NVE的信息，这里， 服务 NVE的信息包括 NVE的 IP地址、 网络层次策略值、 负载情况和处理 能力等。
关于上述的数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理：若 NVE使用 ToR 或者通过 Hypervisor实现， 由于处理能力的限制， 对支持多个 VN接入的 NVE而言，不能很好地对 VN进行控制或者提供进一步的处理或管理功能， 进一步地， ToR主要是用于接入的， 部件的冗余度一般也不高， 因此可靠 性方面也可能存在问题， 为此， 可以通过在数据中心中设置相对比较高端 的设备来实现 VN的接入控制， 如此做的好处是： 高端设备处理能力较强， 可以开展更多的控制和处理， 可靠性高， 以及在业务开展控制系统的控制 下可以优化 VN接入的负载。 这个比较高端的设备， 可以称之为数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理， 可以通过专门设置的设备， 或者使用比较 高端的汇聚层设备， 或者数据中心的路由器设备来承担。 如此， 可以将 VN 的业务流量分流到相对独立处理的设备上， 而不影响 VN之外的传统数据 中心业务和流量。另外，数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理还可以根 据业务的开展的情况进行灵活的部署， 特别是在具体的设备数量上， 因此， 和现有的数据中心网关部署相比较， 不会出现瓶颈， 且更灵活、 流量分布 更合理。
在本发明实施中，在引入专门的数据中心 VN接入网关或者 VN接入代 理后， 较佳地， 需要在 VN接入网关或者 VN接入代理中配置对应 VN的 NVE功能， 并实现和 VN中的其他 NVE的同步，从而可以通过 VN接入网 关或者 VN接入代理来实现 VN的接入。
较佳地， 数据中心 VN接入网关 /VN接入代理， 可以包括 NAT功能和 / 或者防火墙等功能， 支持 VN的有效接入。
在上述两个实施例中，可以为 VM提供服务的 NVE和 VN的所有 NVE 分别为部署的 NVE的一个子集， 这两个子集可能存在交叉。
为了实现上述方法， 本发明实施例提供了一种虚拟网络布局的实现系 统， 包括： NVE部署功能实体、 VM和 VN业务开展和管理功能实体， 其 中：
NVE部署功能实体， 用于在数据中心网络的多个网络层的设备上部署 NVE; VM, 用于从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择一个作为 接入 NVE;
VN业务开展和管理功能实体， 用于从 VN的所有 NVE中选择网络层 次最高的一个 NVE作为 VN接入点。
优选地， NVE部署功能实体可以是 VN业务开展和管理功能实体的一 个子功能实体。
优选地,
VM,还用于根据 VM的网络层次策略值和 VM的流量特性从一个或多 个可以为自身提供服务的 NVE中选择一个作为接入 NVE;
VM的网络层次策略值根据 VM在数据中心网络中的位置所决定； VM 的流量特性由数据中心网络管理员设定；
VM的流量特性为： 纵向流量为主、横向流量为主、横向和纵向流量持 平或者流量属性不确定。
优选地 ,
VM, 还用于当纵向流量大于横向流量时， 从一个或多个可以为自身提 供服务的 NVE中选择网络层次最高的作为接入 NVE;当纵向流量小于横向 流量时， 从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择网络层次最低的 作为接入 NVE; 当横向流量和纵向流量持平或者流量属性不确定时， 从一 个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择网络层次最高或网络层次最低 的作为接入 NVE。
优选地， VN业务开展和管理功能实体， 还用于从一个或多个数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理中选择一个作为 VN接入点。
优选地， VN业务开展和管理功能实体， 还用于选择 VN中的 NVE或 者数据中心接入网关或者接入代理作为 VN接入点， 根据预设的策略进行， 预设策略包括： 在 NVE以及数据中心接入网关或者接入代理同时存在时， 优选数据中心接入网关或者接入代理作为 VN接入点。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书
1、 一种虚拟网络布局的实现方法， 其中， 该方法包括：
在数据中心网络的多个网络层的设备上部署网络虚拟化边缘节点
NVE;
虚拟机 VM从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择一 个作为所述 VM的接入 NVE;
虚拟网络 VN业务开展和管理功能实体从 VN的所有 NVE中选择网 络层次策略值最高的一个 NVE作为 VN接入点。
2、 根据权利要求 1所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 在数据中 心网络的多个网络层的设备上部署 NVE时， 所述 NVE具有对应的网络 层次策略值； 所述网络层次策略值指示 NVE所处的网络层。
3、 根据权利要求 2所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述 VM 根据所述 VM的网络层次策略值和所述 VM的流量特性从一个或多个可 以为所述 VM提供服务的 NVE中选择一个作为所述 VM的接入 NVE。
4、 根据权利要求 3所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述 VM的网络层次策略值根据所述 VM在数据中心网络中的位置 所决定， 并由数据中心网络管理员设定；
所述 VM的流量特性由数据中心网络管理员根据 VN的签约数据设 定。
5、 根据权利要求 3所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述 VM 的流量特性为所述 VM的流量属性取值， 所述取值至少包括： 纵向流量 为主、 横向流量为主、 横向和纵向流量持平或者流量属性不确定。
6、 根据权利要求 5所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述 VM 根据所述 VM的网络层次策略值和所述 VM的流量特性从一个或多个可 以为所述 VM提供服务的 NVE中选择一个作为所述 VM的接入 NVE, 包括：
如果所述 VM的纵向流量大于横向流量， 则所述 VM从一个或多个 可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最高的网络层次 策略值所对应的 NVE作为所述 VM的接入 NVE; 如果 VM的纵向流量 小于横向流量，则 VM从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中 选择所述 VM的所述最低的网络层次策略值所对应的 NVE作为所述 VM 的接入 NVE;
如果横向和纵向流量持平或者流量属性不确定时， VM从一个或多个 可以为所述 VM提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述网络层次策略值 为最高或最低所对应的 NVE作为所述 VM的接入 NVE。
7、 根据权利要求 6所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述网络 层次策略值最高的 NVE有多个时或者网络层次策略值最低的 NVE有多 个时， 根据所述 NVE的处理能力和 /或负载情况， 选择处理能力最强和 / 或负载最小的作为 VN接入点。
8、 根据权利要求 1所述虚拟网络布局的实现方法， 其中， 所述数据 中心网络中包括： 一个或多个数据中心 VN接入网关或 VN接入代理； 该方法还包括：从一个或多个数据中心 VN接入网关或 VN接入代理 中选择一个作为所述 VN接入点。
9、 根据权利要求 1至 8任一所述虚拟网络布局的方法， 其中， 选择 VN中的 NVE或者数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理作为 VN接 入点， 根据预设的策略进行， 所述预设策略包括： 在 NVE以及数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理同时存在时，优选数据中心 VN接入网关 或者 VN接入代理作为 VN接入点。
10、 一种虚拟网络布局的实现系统， 其中， 包括： NVE部署功能实 体、 VM和 VN业务开展和管理功能实体， 其中： 所述 NVE部署功能实体， 设置为在数据中心网络的多个网络层的设 备上部署 NVE;
所述 VM, 设置为从一个或多个可以为所述 VM提供服务的 NVE中 选择一个作为所述接入 NVE;
所述 VN业务开展和管理功能实体， 设置为从 VN的所有 NVE中选 择网络层次策略值最高的一个 NVE作为 VN接入点。
11、 根据权利要求 10所述虚拟网络布局的实现系统， 其中， 所述 VM, 还设置为根据 VM的网络层次策略值和 VM的流量特性 从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择一个作为接入 NVE; 所述 VM的网络层次策略值根据所述 VM在数据中心网络中的位置 所决定， 并由数据中心网络管理员设定； 所述 VM的流量特性由数据中 心网络管理员根据 VN的签约数据设定；
所述 VM的流量特性为所述 VM的流量属性取值， 所述取值， 至少 包括： 纵向流量为主、 横向流量为主、 横向和纵向流量持平或者流量属 性不确定。
12、 根据权利要求 11所述虚拟网络布局的实现系统， 其中， 所述 VM,还设置为当所述纵向流量大于横向流量时，从一个或多个 可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最高的网络层次策略 值所对应的 NVE作为接入 NVE； 当纵向流量小于横向流量时 ,从一个或 多个可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述最低的网络层次 策略值所对应的 NVE作为接入 NVE;当横向流量和纵向流量持平或者流 量属性不确定时， 从一个或多个可以为自身提供服务的 NVE中选择所述 VM的所述网络层次策略值为最高或最低所对应的 NVE作为接入 NVE。
13、 根据权利要求 10所述虚拟网络布局的实现系统， 其中， 所述 VN业务开展和管理功能实体 ,还设置为从一个或多个数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理中选择一个作为所述 VN接入点。
14、 根据权利要求 10至 13所述虚拟网络布局的实现系统， 其中， 所述 VN业务开展和管理功能实体， 还设置为选择 VN中的 NVE或 者数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理作为 VN接入点 ,根据预设的 策略进行， 所述预设策略包括： 在 NVE以及数据中心 VN接入网关或者
VN接入代理同时存在时，优选数据中心 VN接入网关或者 VN接入代理 作为 VN接入点。
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