WO2018019092A1 - 一种网络中vlan id分配的方法及控制器 - Google Patents

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WO2018019092A1
WO2018019092A1 PCT/CN2017/091510 CN2017091510W WO2018019092A1 WO 2018019092 A1 WO2018019092 A1 WO 2018019092A1 CN 2017091510 W CN2017091510 W CN 2017091510W WO 2018019092 A1 WO2018019092 A1 WO 2018019092A1
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WO
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vlan
vxlan
controller
network
nve device
Prior art date
Application number
PCT/CN2017/091510
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English (en)
French (fr)
Inventor
范汇华
梁文辉
张晓益
Original Assignee
华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
    • H04L12/4645—Details on frame tagging
    • H04L12/465—Details on frame tagging wherein a single frame includes a plurality of VLAN tags
    • H04L12/4654—Details on frame tagging wherein a single frame includes a plurality of VLAN tags wherein a VLAN tag represents a customer VLAN, e.g. C-Tag

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method and a controller for allocating a virtual local area network (VLAN) VLAN identifier (Identifier, ID).
  • VLAN virtual local area network
  • ID Identifier
  • OpenStack OpenStack
  • OpenStack Network Services also known as: Neutron
  • Neutron one of the core projects of OpenStack, provides virtual network capabilities in a cloud computing environment.
  • a virtual network created for multiple tenants that is, a tenant network
  • tenant network isolation In order to ensure the security of communication between tenant networks of different tenants, it is necessary to implement tenant network isolation through VLAN technology.
  • VxLAN virtual eXtensible Local Area Network
  • VLAN virtual eXtensible Local Area Network
  • VxLAN virtual eXtensible Local Area Network
  • VLAN virtual eXtensible Local Area Network
  • VSwitch virtual switch
  • the specific implementation principle is as follows: The OpenStack platform maps the subnets of different tenants distributed on different computing nodes to different VLANs, and the OpenStack platform is distributed in different computing nodes to ensure the subnets of the same tenant in different computing nodes. The subnets of the same tenant are mapped to the same VLAN; the OpenStack platform maps different VLANs to different VxLANs.
  • VLAN tag VxLAN Network Identifier
  • the OpenStack platform can upgrade the network layout mode of the above-mentioned traditional VLAN-VxLAN two-part mapping relationship to a network layout mode through a three-segment mapping relationship of VLAN1-VxLAN-VLAN2, so that it is deployed in different calculations.
  • the VLAN ID of the tenant's subnet is allocated by the computing node.
  • VLAN IDs By assigning VLAN IDs to the subnets of the tenants connected to each other by each compute node, you can ensure that the subnets of different tenants connected to each compute node are assigned different VLANs. ID, but there may be a computing node accessing the same access interface of the same Network Virtualization Edge (NVE) device.
  • NVE Network Virtualization Edge
  • the VLAN IDs assigned to the subnets of different tenants connected to each other are the same. A VLAN ID conflict occurs, and the problem of VLAN conflicts further leads to data transmission errors, and the tenant network cannot be isolated.
  • the present invention provides a method and a controller for assigning a VLAN ID in a network, which is used to solve the problem that a VLAN ID conflict occurs when an OpenStack platform allocates a VLAN ID through a computing node in the prior art.
  • the embodiment of the present application provides a method for allocating a VLAN ID in a network, where the network includes an NVE device and a controller, where the NVE device is a network edge device, and the controller controls and manages the NVE device.
  • the first VM and the second VM are connected to the network by the NVE device, and the NVE device is connected to the first VM and the second VM by using the same access interface, the method includes:
  • the controller obtains a first VxLAN ID of the first VM and a second VxLAN ID of the second VM; the controller may determine whether the obtained first VxLAN ID and the VxLAN ID are the same, Determining whether the first VM and the second VM belong to the same tenant; when the controller determines that the first VM and the second VM belong to the same tenant, the first VM and the The second VM allocates the same VLAN ID; after the control determines that the first VM and the second VM belong to different tenants, the first VM and the second VM are assigned different VLAN IDs.
  • the controller can ensure that the VMs belonging to the same tenant have the same VLAN ID, and the VMs belonging to different tenants are assigned different VLAN IDs, and are avoided.
  • the problem of VLAN conflicts increases the accuracy of assigning VLAN IDs and ultimately achieves tenant network isolation.
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device through a vSwitch, and specifically include two cases:
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device through a vSwitch.
  • the vSwitch can directly access the access interface of the NVE device, and can also access the aggregation. And the switch accesses the access interface of the NVE device;
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device through two vSwitches; the two vSwitches need to access the access interface of the NVE device through an aggregation switch.
  • the controller sends a VLAN ID assigned to the first VM and the second VM to the vSwitch, for example, the controller generates VLAN configuration information, and the VLAN configuration information Include information of the VLAN ID assigned to the first VM and the second VM; the controller sends the VLAN configuration information to the OpenStack platform; the OpenStack platform then uses the VLAN configuration information Sending to the vSwitch that the first VM and the second VM are connected.
  • the vSwitch can implement configuring the VLAN IDs of the first VM and the second VM.
  • the controller obtains the first VxLAN ID and the second VxLAN ID from a cloud computing platform OpenStack platform.
  • the controller can quickly and accurately determine the VxLAN IDs of the first VM and the second VM.
  • the controller stores a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID for the access interface; the controller may assign a VLAN ID to the first VM by the following steps: the controller Determining, according to the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID, a first VLAN ID corresponding to the first VxLAN ID; and assigning the first VLAN ID to the first VM;
  • the controller may assign a VLAN ID to the second VM by the following steps:
  • the controller determines a second VLAN ID corresponding to the second VxLAN ID according to the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID, and allocates the second VLAN ID to the second VM.
  • the controller can quickly and accurately determine the VLAN IDs of the first VM and the second VM, and at the same time, ensure that when the first VM and the second VM belong to the same tenant,
  • the two VMs are assigned the same VLAN ID.
  • the two VMs are assigned different VLAN IDs to avoid VLAN conflicts.
  • the accuracy of assigning VLAN IDs is improved.
  • the embodiment of the present application further provides a controller for assigning a VLAN ID in a network, and the controller has a function of implementing the behavior of the controller in the foregoing method instance.
  • the functions may be implemented by hardware or by corresponding software implemented by hardware.
  • the hardware or software includes one or more modules corresponding to the functions described above.
  • the structure of the controller includes an obtaining unit and a processing unit, and the units may perform corresponding functions in the foregoing method examples.
  • the units may perform corresponding functions in the foregoing method examples.
  • the detailed description in the method example which is not described herein.
  • the controller includes a transceiver, a processor, a bus, and a memory for communicating with other devices in the network, the processor being configured to The controller is supported to perform the corresponding functions in the above methods.
  • the memory is coupled to the processor, which stores program instructions and data necessary for the controller.
  • the controller can ensure that the VMs belonging to the same tenant have the same VLAN ID and belong to different tenants.
  • the VMs are assigned different VLAN IDs to avoid VLAN conflicts, improve the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieve tenant network isolation.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a Neutron network according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for assigning a VLAN ID in a network according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a structural diagram of a controller according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a structural diagram of another controller according to an embodiment of the present application.
  • the embodiment of the present invention provides a method and a controller for assigning a VLAN ID in a network, which is used to solve the problem that a VLAN ID conflict occurs when the OpenStack platform allocates a VLAN ID through a computing node in the prior art.
  • the method and the controller described in the embodiments of the present application are based on the same inventive concept. Since the method in the embodiment of the present application and the controller solve the problem are similar in principle, the implementation of the controller and the method can be mutually referred to, and the repetition is not Let me repeat.
  • the controller when the NVE device is connected to the first VM and the second VM through the same access interface, when the controller determines the first When the VM and the second VM belong to the same tenant, the controller allocates the same VLAN ID to the first VM and the second VM; when the controller determines the first VM and the second When the VM belongs to different tenants, the controller allocates different VLAN IDs to the first VM and the second VM.
  • the above method can ensure that the VMs of the same accessing interface of the same NVE device have the same VLAN ID assigned by the VMs of the same tenant, and the VMs assigned to different tenants have different VLAN IDs to avoid the conflict of VLAN IDs. , improve the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieve tenant network isolation.
  • the controller involved in the embodiment of the present application is a network device that provides centralized control and management functions for other network devices in the network, and the controller may assign a VLAN ID to the VMs in the network.
  • the controller can also implement centralized control of the service chain, end-to-end quality of service (QoS) policy centralized control, and core functions such as path optimization capability and network resource utilization.
  • QoS quality of service
  • the NVE device involved in the embodiment of the present application is a network edge device and is a key module for implementing a virtual network. It can implement the function of a virtual switch and can be implemented in a physical switch or a router. The NVE device can help establish a logical connection (ie, tunnel) between the terminal nodes.
  • the NVE device is actually a connection device between a VxLAN and a VLAN, and has the capability of converting between VxLAN packets and VLAN packets, that is, You can convert a VLAN tag in a data stream to a VxLAN VNI or a VxLAN VNI in a data stream to a VLAN tag.
  • the NVE device may be an End Of Row (EOR) switch or the like.
  • Multiple as referred to in the embodiments of the present application means two or more.
  • FIG. 1 shows an architecture of a possible Neutron network in the embodiment of the present application, including: an OpenStack platform 101, a controller 102, at least one NVE device 103, at least one aggregation switch 104, and multiple vSwitches 105. And a plurality of VMs 106, wherein
  • the OpenStack platform 101 is configured to implement management of the Neutron network and allocate VxLAN IDs to the plurality of VMs 106 in the Neutron network.
  • the controller 102 is configured to assign a VLAN ID to each of the VMs 106 in the Neutron network.
  • the controller 102 and the at least one NVE device 103 may be connected by a network device such as a gateway (GateWay, GW).
  • the NVE device 103 is a connection device between the VxLAN and the VLAN in the Neutron network.
  • an NVE device 103 can connect multiple vSwitches 105 through at least one aggregation switch 104, as shown by the NVE device 103 on the left side of the figure, where different aggregation switches 104 access through different NVE devices 103.
  • the interface is connected to the NVE device 103.
  • an access interface of an NVE device 103 is directly connected to a vSwitch 105, as shown by the NVE device 103 on the right side of the figure.
  • FIG. 1 is only an example of a Neutron network, and the embodiment of the present application does not limit the connection manner between the NVE device 103 and the vSwitch 105.
  • the first connection mode can be used, as shown by the NVE device 103 on the left side of the figure, or the first NVE device 103 can adopt the first connection mode, and the partial NVE device 103 adopts the second connection mode.
  • a connection method is shown in the NVE device 103 on the right side of the figure.
  • the aggregation switch 104 is configured to aggregate multiple vSwitches 105 and connect to an access interface of an NVE device 103. It can be seen that, when the aggregation switch 104 is used, one access interface of the NVE device 103 can be connected to multiple vSwitches 105; when the aggregation switch 104 is not used, only one vSwitch 105 can be connected to one access interface of the NVE device 103.
  • the aggregation switch 104 can be a Top Of Rack (TOR) switch.
  • TOR Top Of Rack
  • the vSwitch 105 located in the compute node of the Neutron network, provides a software routing protocol stack for the VM.
  • the VM 106 is carried in a computing node of the Neutron network.
  • a plurality of VMs 106 may be carried in one computing node, and multiple VMs 106 in one computing node may belong to different tenants, and VMs 106 carried in different computing nodes may belong to the same tenant.
  • At least one VM 106 carried in the compute node connects to the NVE device 103 via a vSwitch 105 located within the compute node.
  • the OpenStack platform 101 allocates a VxLAN ID to each tenant in the Neutron network, where each tenant corresponds to at least one VM 106.
  • the OpenStack platform 101 can assign a VLAN ID to each tenant in a conventional manner, that is, the OpenStack platform 101 assigns a VLAN ID to each of the tenants' VMs 106 in each of the computing nodes by the vSwitch 105. Obviously, the VLAN ID of the same tenant carried in the computing node A may be different from the VLAN ID carried in the computing node B.
  • the VxLAN ID and the VLAN ID need to be one-to-one corresponding to the traditional two-stage mapping relationship.
  • the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID in the network layout mode of the three-part mapping relationship can be calculated according to the calculation.
  • the nodes vary. Therefore, the number of tenants in the Neutron network is not limited to the number of VLANs, but is limited to the number of VxLAN specifications. Since the number of VxLAN specifications is much larger than the number of VLANs, the Neutron network can significantly increase the number of tenants and expand the network scale through the network layout of the above three-part mapping relationship.
  • each of the vSwitches 105 may assign a VLAN ID to each of the tenant's VMs 106, which may occur.
  • a plurality of vSwitches 105 that access the same access interface of the same NVE device 103 have the same VLAN ID assigned to the VMs 106 of different tenants connected to each other, that is, a VLAN conflict occurs.
  • vSwitch1 and vSwitch2 pass through the aggregation switch 104. Accessing the same access interface of the NVE device, VM1 and VM3 belong to the same tenant, and VM2 and VM4 belong to the same tenant. Since vSwitch1 and vSwitch2 respectively assign VLAN IDs to their respective VMs, they are independent of each other. Therefore, vSwitch1 can assign VLAN ID1 to VM1 and VLAN ID2 to VM2. vSwitch2 can assign VLAN ID3 to VM3 and assign VLAN ID1 to VM4.
  • the aggregation switch 104 may use the downlink packet because the VM4 and the VM1 have the same VLAN ID. Forwarded to the VM4, resulting in data transmission errors, the tenant network can not achieve isolation.
  • the controller 102 may assign a VLAN ID to the VM 106 accessing the network.
  • the controller 102 determines the VxLAN IDs assigned by the OpenStack platform 101 to the four VMs when assigning VLAN IDs to VM1, VM2, VM3, and VM4, wherein the OpenStack platform 101 allocates the same for the VMs belonging to the same tenant.
  • VxLAN ID which assigns different VxLAN IDs to VMs belonging to different tenants.
  • the controller 102 may determine that the VM1 and the VM3 belong to one tenant, and the VM2 and the VM4 belong to another tenant; the controller is The VM1 and the VM3 are assigned a VLAN ID1, and the VLAN ID2 is allocated to the VM2 and the VM3.
  • the VM IDs assigned by the VMs belonging to the same tenant are the same, and the VLAN IDs assigned by the VMs belonging to different tenants are different. Avoid the problem of VLAN ID conflicts, improve the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieve tenant network isolation.
  • the controller 102 After determining the VLAN ID of each VM 106, the controller 102 generates VLAN configuration information, and sends the VLAN configuration information to the OpenStack platform 101; the OpenStack platform 101 uses a remote procedure call ( The remote procedure call (RPC) technology sends the VLAN configuration information to each vSwitch 105, so that each vSwitch 105 configures a VLAN ID for each VM 106 connected to the vSwitch 105 according to the VLAN configuration information, and finally implements Configuration of the VLAN of the VM in the Neutron network.
  • RPC remote procedure call
  • the controller may allocate the same VLAN ID to the VMs of the same tenant in the plurality of VMs that access the same access interface of the same NVE device, and belong to the VMs of different tenants. Assigning different VLAN IDs can avoid the problem of VLAN ID conflicts in the Neutron network, improve the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieve tenant network isolation.
  • a method for assigning a VLAN ID in a network where the network may be a Neutron network as shown in FIG. 1 , wherein the network includes an NVE device and a controller, and the NVE device is a network edge device.
  • the controller performs control management on the NVE device.
  • a plurality of VMs are connected to the network through the NVE device, and the plurality of VMs are connected to the NVE device through the same access interface of the NVE device.
  • the plurality of VMs include a first VM and a second VM. Referring to FIG. 2, the processing flow of the method includes:
  • Step 201 The controller obtains a first VxLAN ID of the first VM and a second VxLAN ID of the second VM.
  • the controller may determine, by using a topology connection relationship of the NVE of the Neutron network, the multiple VMs connected to the access interface.
  • the topology connection relationship may be a connection relationship between each access interface of the NVE and the accessed VM.
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device by using a vSwitch.
  • vSwitch There are two situations:
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device through a vSwitch; for example, VM1 and VM2 in the Neutron network shown in FIG. 1 are connected to the NVE device through the vSwitch 1, for example, in the Neutron network.
  • VM5 and VM6 are connected to the NVE device through vSwitch3;
  • the second case the first VM and the second VM are connected to the NVE device through two vSwitches; for example, the first VM in the Neutron network is VM1/VM2, and the second VM is VM3/ VM4, the first VM is connected to the NVE device through vSwitch1, and the second VM is connected to the NVE device through vSwitch2.
  • the vSwitch can directly access the access interface of the NVE device, such as the vSwitch 3 shown in FIG. 1; the vSwitch can also access the aggregation switch, and then access the NVE device.
  • the access interface is shown as vSwitch1 in FIG.
  • the two vSwitches need to access the access interface of the NVE device through an aggregation switch.
  • vSwitch1 and vSwitch2 shown in FIG. 1 access an access interface of the NVE device 103 through the aggregation switch 104.
  • the OpenStack platform allocates VxLAN IDs to all VMs in the Neutron network.
  • the VMs belonging to the same tenant have the same VxLAN IDs assigned to the VMs of different tenants.
  • the ID is different. Therefore, optionally, the controller may obtain the first VxLAN ID and the second VxLAN ID from an OpenStack platform.
  • the controller may determine whether the first VM and the second VM belong to the same tenant by determining whether the obtained first VxLAN ID and the VxLAN ID are the same.
  • Step 202 When the first VxLAN ID and the second VxLAN ID are the same, determining that the first VM and the second VM belong to the same tenant, the controller is the first VM and the The second VM allocates the same VLAN ID; when the first VxLAN ID and the second VxLAN ID are different, determining that the first VM and the second VM belong to different tenants, and the controller is The first VM and the second VM are assigned different VLAN IDs.
  • the controller may determine whether the first VM and the second VM belong to the same tenant by determining whether the obtained first VxLAN ID and the VxLAN ID are the same; the control After determining that the first VM and the second VM belong to the same tenant, assigning the same VM ID to the first VM and the second VM; or the controlling is determining the first VM and After the second VM belongs to different tenants, the first VM and the second VM are assigned different VLAN IDs.
  • the controller can avoid the problem of VLAN ID conflict, improve the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieve tenant network isolation.
  • the controller stores a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID for each access interface of each NVE device in the Neutron network. There is no constraint between the VxLAN ID and the VLAN ID of the access interfaces of the NVE device, and there is no corresponding relationship between the VxLAN ID and the VLAN ID of the access interfaces of different NVE devices. Constraint relationship.
  • VxLAN ID1 corresponds to VLAN ID1 in the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID of the access interface 1 of the NVE device 1; however, the VxLAN ID1 is in the VxLAN ID and VLAN ID of the access interface 2 for the NVE device 1 Corresponding relationship corresponds to VLAN ID2; the VxLAN ID1 corresponds to VLAN ID4 in the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID of the access interface 1 of the NVE device 2.
  • the controller Since the controller stores the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID of each access interface of each NVE device in the Neutron network, the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID of one VxLAN ID is different. In the middle, it can correspond to different VLAN IDs, thereby realizing the network layout mode of the three-stage mapping relationship of the Neutron network, and ensuring a large network scale.
  • the controller when the controller stores a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID for the access interface, the controller allocates a VLAN ID to the first VM, including:
  • the controller allocates a VLAN ID to the second VM, including:
  • the controller determines a second VLAN ID corresponding to the second VxLAN ID according to the correspondence between the VxLAN ID and the VLAN ID, and allocates the second VLAN ID to the second VM.
  • the controller can quickly and accurately determine the VLAN IDs of the first VM and the second VM, and at the same time, ensure that when the first VM and the second VM belong to the same tenant,
  • the two VMs are assigned the same VLAN ID.
  • the two VMs are assigned different VLAN IDs to avoid the conflict of VLAN IDs and improve the accuracy of assigning VLAN IDs.
  • the first VM and the second VM are used as an example, and the controller may allocate a VLAN ID to the multiple VMs accessing the access interface by using the foregoing method; further, The controller may further allocate a VLAN ID to multiple VMs accessing any other access interface of the NVE device by using the foregoing method. Further, the controller may also be used by the foregoing method. A plurality of VMs of any one of the other NVE devices in the Neutron network are assigned VLAN IDs, and finally the controller can implement allocating VLAN IDs to all VMs in the Neutron network.
  • the controller sends the VLAN ID assigned to the first VM and the second VM to the vSwitch.
  • the controller generates VLAN configuration information, where the VLAN configuration information includes information about a VLAN ID assigned to the first VM and the second VM;
  • the controller sends the VLAN configuration information to the OpenStack platform, and the OpenStack platform sends the VLAN configuration information to the vSwitch to which the first VM and the second VM are connected, so that the The vSwitch may configure the VLAN ID corresponding to the first VM and the second VM according to the VLAN configuration information, that is, configure the first VLAN ID to the first VM, and configure the second VLAN ID to the Said second VM.
  • the NVE device stores a correspondence between the first VxLAN ID and the first access information, and And storing a correspondence between the second VxLAN ID and the second access information, where the first access information includes: The interface information of the access interface and the first VLAN ID; the second access information includes: interface information of the access interface and the second VLAN ID.
  • the NVE device maintains a correspondence between the first VxLAN ID and the first access information, so that when there is a downlink packet that needs to be sent to the first VM in the NVE device, the downlink is The packet includes the first VxLAN ID, and the NVE device may determine the first access information according to the correspondence between the first VxLAN ID and the first access information, so that the NVE device may And transmitting, by the access interface and the first VLAN ID, the downlink packet to the first VM.
  • the NVE device maintains the correspondence between the second VxLAN ID and the second access information, and ensures that the NVE device can use the access interface and the second VLAN ID to send downlink packets. Transfer to the second VM.
  • the NVE device saves the correspondence between the first VxLAN ID and the first access information, and the correspondence between the second VxLAN ID and the second access information, and the NVE can be guaranteed.
  • the downlink message to be sent to the first VM and the second VM can be accurately transmitted to the corresponding target VM to ensure the accuracy of data transmission.
  • the controller can ensure that the VMs belonging to the same tenant have the same VLAN ID assigned to the same NVE device. VMs belonging to different tenants are assigned different VLAN IDs, avoiding the problem of VLAN ID conflicts, improving the accuracy of assigning VLAN IDs, and finally achieving tenant network isolation.
  • the present application further provides a controller for assigning a VLAN ID in a network, and the controller is applied to a Neutron network as shown in FIG. 1, which can implement a method for assigning a VLAN ID in a network as shown in FIG. 2.
  • the Neutron network includes the controller and an NVE device.
  • the first VM and the second VM are connected to the network by using the NVE device, and the NVE device is a network edge device, and the controller controls the NVE device. Management, the NVE device is connected to the first VM and the second VM by using the same access interface.
  • the controller 300 includes: an obtaining unit 301 and a processing unit 302, where
  • the obtaining unit 301 is configured to obtain a first virtual extended local area network identifier VxLAN ID of the first VM and a second VxLAN ID of the second VM;
  • the processing unit 302 is configured to: when the first VxLAN ID and the second VxLAN ID are the same, determine that the first VM and the second VM belong to the same tenant, and are the first VM and the The second VM is assigned the same VLAN ID;
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device by using a vSwitch.
  • controller 300 further includes:
  • a sending unit configured to send, to the vSwitch, a VLAN ID assigned to the first VM and the second VM.
  • the obtaining unit 301 obtains the first VxLAN ID of the first VM and the second VxLAN ID of the second VM, including:
  • the obtaining unit 301 obtains the first VxLAN ID and the second VxLAN ID from an OpenStack platform.
  • controller 300 further includes:
  • a storage unit configured to store a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID of the access interface
  • the processing unit 302 is configured to: when assigning a VLAN ID to the first VM, specifically:
  • the processing unit 302 is configured to: when assigning a VLAN ID to the second VM, specifically:
  • the controllers provided in the embodiments of the present application can ensure that VMs belonging to the same tenant are assigned the same VLAN ID in multiple VMs accessing the same access interface of the same NVE device, and different VMs are assigned to different tenants.
  • the VLAN ID is used to avoid the problem of VLAN ID conflicts. This improves the accuracy of assigning VLAN IDs and ultimately achieves tenant network isolation.
  • the division of the unit in the embodiment of the present application is schematic, and is only a logical function division. In actual implementation, there may be another division manner.
  • the functional units in the embodiments of the present application may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically separately, or two or more units may be integrated into one unit.
  • the above integrated unit can be implemented in the form of hardware or in the form of a software functional unit.
  • the integrated unit if implemented in the form of a software functional unit and sold or used as a standalone product, may be stored in a computer readable storage medium.
  • a computer readable storage medium A number of instructions are included to cause a computer device (which may be a personal computer, server, or network device, etc.) or a processor to perform all or part of the steps of the methods described in various embodiments of the present application.
  • the foregoing storage medium includes: a U disk, a mobile hard disk, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic disk, or an optical disk, and the like. .
  • the embodiment of the present application further provides a controller for assigning a VLAN ID in a network, where the controller is applied to a Neutron network as shown in FIG. 1, and the VLAN ID in the network as shown in FIG. 2 can be implemented.
  • the Neutron network further includes an NVE device, where the first VM and the second VM are connected to the network by using the NVE device, the NVE device is a network edge device, and the controller controls and manages the NVE device, where The NVE device is connected to the first VM and the second VM through the same access interface.
  • the controller 400 includes a transceiver 401, a processor 402, a bus 403, and a memory 404, where
  • the transceiver 401, the processor 402, and the memory 404 are connected to each other through the bus 403; the bus 403 may be a peripheral component interconnect (PCI) bus or an extended industry standard structure. (extended industry standard architecture, referred to as EISA) bus.
  • PCI peripheral component interconnect
  • EISA extended industry standard architecture
  • the bus can be divided into an address bus, a data bus, a control bus, and the like. For ease of representation, only one thick line is shown in Figure 4, but it does not mean that there is only one bus or one type of bus.
  • the transceiver 401 is configured to perform communication interaction with other devices connected to the controller in the Neutron network network.
  • the processor 402 is configured to implement a VLAN ID allocation in a network as shown in FIG. 2, including:
  • first VxLAN ID and the second VxLAN ID are different, determining that the first VM and the second VM belong to different tenants, and assigning different VLANs to the first VM and the second VM ID.
  • the first VM and the second VM are connected to the NVE device by using a vSwitch.
  • processor 402 is further configured to:
  • the processor 402 is configured to: when obtaining the first VxLAN ID of the first VM and the second VxLAN ID of the second VM:
  • the first VxLAN ID and the second VxLAN ID are obtained from an OpenStack platform.
  • the controller 400 stores a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID of the access interface.
  • the processor 402 assigns a VLAN ID to the first VM
  • the processor 402 is specifically configured to:
  • the processor 402 assigns a VLAN ID to the second VM
  • the processor 402 is specifically configured to:
  • the memory 404 is configured to store a program, a correspondence between a VxLAN ID and a VLAN ID of the access interface, and the like.
  • the program can include program code, the program code including computer operating instructions.
  • the memory 404 may include a random access memory (RAM), and may also include a non-volatile memory, such as at least one disk storage.
  • the processor 402 executes an application stored in the memory 404 to implement the above functions, thereby implementing a method for assigning VLAN IDs in the network as shown in FIG. 2.
  • the controllers provided in the embodiments of the present application can ensure that VMs belonging to the same tenant are assigned the same VLAN ID in multiple VMs accessing the same access interface of the same NVE device, and different VMs are assigned to different tenants.
  • the VLAN ID is used to avoid the problem of VLAN ID conflicts. This improves the accuracy of assigning VLAN IDs and ultimately achieves tenant network isolation.
  • the embodiment of the present application provides a method and a controller for assigning a VLAN ID in a network, which are applicable to a network including an NVE device and a controller, where the NVE device communicates with the first VM and the second VM through the same access interface.
  • the controller determines that the first VM and the second VM belong to the same tenant
  • the controller allocates the same VLAN ID to the first VM and the second VM
  • the controller allocates different VLAN IDs for the first VM and the second VM.
  • the above method can ensure that the VMs of the same accessing interface of the same NVE device have the same VLAN ID assigned by the VMs of the same tenant, and the VMs assigned to different tenants have different VLAN IDs to avoid the conflict of VLAN IDs. , improved allocation of VLANs The accuracy of the ID ultimately leads to tenant network isolation.

Abstract

本申请公开了一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器。该方法适用于包含NVE设备和控制器的网络中，所述NVE设备通过同一接入接口与多个VM连接，该方法包括：控制器分别获得第一VM和第二VM的VxLAN ID；当两个VxLAN ID相同时，确定第一VM和第二VM属于同一个租户，控制器为第一VM和第二VM分配相同的VLAN ID；当两个VxLAN ID不同时，确定第一VM和第二VM属于不同的租户，控制器为第一VM和第二VM分配不同的VLAN ID。该方法可以保证属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN ID冲突的问题。

Description

一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器
本申请要求于2016年7月27日提交中国专利局、申请号为201610601516.0、申请名称为“一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络中(Virtual Local Area Network，VLAN)VLAN标识(Identifier，ID)分配的方法及控制器。
背景技术
开放堆栈(OpenStack)平台作为具有降低运营成本、提高业务敏捷度、节能减排等优点的云计算平台，各通信运营商将其应用到通信网络中。OpenStack网络服务(又称为：Neutron)作为OpenStack的核心项目之一，提供云计算环境下的虚拟网络功能。
在Neutron网络中通常可以存在针对多个租户创建的虚拟网络，即租户网络。为了保证不同租户的租户网络之间通信的安全性，因此需要通过VLAN技术实现租户网络隔离。
在实现租户网络隔离中，为了保证同一租户的处于不同计算节点的子网(Subnet)互通，通常采用虚拟扩展局域网(Virtual eXtensible Local Area Network，VxLAN)技术和VLAN技术结合实现，其中计算节点为承载虚拟机(Virtual Machine，VM)的运行节点，该计算节点可以为虚拟交换机(Virtual Switch，vSwitch)。具体实现原理为：OpenStack平台将分布在不同计算节点上的不同租户的子网映射到不同的VLAN中，并且为了保证不同计算节点中同一租户的子网互通，OpenStack平台将分布在不同计算节点中同一租户的子网映射到同一VLAN中；OpenStack平台再将不同的VLAN映射到不同的VxLAN中。为了实现在Neutron网络中数据流的传输，需要对数据流中VLAN标签(Tag)和VxLAN网络标识(VxLAN Network Identifier，VNI)之间转换。
然而VLAN Tag字段在报文中占有12比特(bit)位，而VNI字段在报文中占有24bit位，因此，在上述方式进行租户网络隔离，Neutron网络中的租户的个数将限制在4094(212-2＝4094)内，限定了网络规模。
为了扩大网络规模，OpenStack平台可以将上述传统的VLAN-VxLAN两段式映射关系的网络布局方式，升级为通过VLAN1-VxLAN-VLAN2三段式映射关系的网络布局方式，这样，部署于不同的计算节点的同一租户的子网无需映射到同一VLAN中，从而将Neutron网络中的租户的个数限制在VxLAN的数量规格范围224-1＝16777215内。
然而，由于在上述三段式映射关系进行网络布局的网络中，租户的子网的VLAN ID是由计算节点来分配的。通过每个计算节点分别为各自连接的租户的子网分配VLAN ID的方式，可以保证将每个计算节点连接的不同租户的子网分配不同的VLAN  ID，但是有可能会出现接入同一网络虚拟化边界(Network Virtualization Edge，NVE)设备的同一接入接口的计算节点，为各自连接的不同租户的子网分配的VLAN ID相同的情况，即会出现VLAN ID冲突的问题，而VLAN冲突的问题会进一步导致数据传输错误，租户网络无法实现隔离。
发明内容
本申请提供一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器，用以解决现有技术中OpenStack平台通过计算节点来分配VLAN ID时，出现VLAN ID冲突的问题。
本申请提供的具体技术方案如下：
一方面，本申请实施例提供了一种网络中VLAN ID分配的方法，所述网络包括NVE设备和控制器，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理，其中，第一VM和第二VM通过所述NVE设备连接网络，所述NVE设备通过同一接入接口与所述第一VM和所述第二VM连接，所述方法包括：
所述控制器获得所述第一VM的第一VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID；所述控制器可以通过判断获得的所述第一VxLAN ID和所述VxLAN ID是否相同，来判断所述第一VM和所述第二VM是否属于同一个租户；当所述控制器判定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户后，为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；当所述控制判定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户后，为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
通过上述方法，所述控制器可以保证接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
在一个可能的设计中，所述第一VM和所述第二VM通过vSwitch连接所述NVE设备，具体包含两种情况：
第一种情况：所述第一VM和所述第二VM通过一个vSwitch连接所述NVE设备；其中，所述vSwitch可以直接接入所述NVE设备的所述接入接口，也可以接入汇聚交换机，再接入所述NVE设备的所述接入接口；
第二种情况：所述第一VM和所述第二VM通过两个vSwitch连接所述NVE设备；所述两个vSwitch需要通过汇聚交换机接入所述NVE设备的所述接入接口。
在一个可能的设计中，所述控制器将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch，例如：所述控制器生成VLAN配置信息，所述VLAN配置信息中包含为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID的信息；所述控制器将所述VLAN配置信息发送至所述OpenStack平台；所述OpenStack平台再将所述VLAN配置信息下发至所述第一VM和所述第二VM连接的所述vSwitch。
通过上述方法，所述vSwitch可以实现对所述第一VM和所述第二VM的VLAN ID进行配置。
在一个可能的设计中，所述控制器从云计算平台OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
通过上述方法，所述控制器可以快速准确地确定所述第一VM和所述第二VM的VxLAN ID。
在一个可能的设计中，所述控制器存储针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系；所述控制器可以通过以下步骤为所述第一VM分配VLAN ID：所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
同理，所述控制器可以通过以下步骤为所述第二VM分配VLAN ID：
所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
通过以上方法，所述控制器可以快速准确地确定所述第一VM和所述第二VM的VLAN ID，同时，可以保证在所述第一VM和所述第二VM属于相同租户时，为上述两个VM分配相同的VLAN ID，在上述两个VM属于不同租户时，分别为上述两个VM分配不同的VLAN ID，避免出现VLAN冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
另一方面，本申请实施例还提供了一种网络中VLAN ID分配的控制器，该控制器具有实现上述方法实例中控制器行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一种可能的设计中，所述控制器的结构中包括获取单元和处理单元，这些单元可以执行上述方法示例中的相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，此处不做赘述。
在一种可能的设计中，所述控制器的结构中包括收发器、处理器、总线以及存储器，所述收发器用于与所述网络中的其他设备进行通信交互，所述处理器被配置为支持所述控制器执行上述方法中相应的功能。所述存储器与所述处理器耦合，其保存所述控制器必要的程序指令和数据。
采用本申请提供的网络中VLAN ID分配的方法，所述控制器可以保证接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种Neutron网络的架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种网络中VLANID分配的方法流程图；
图3为本申请实施例提供的一种控制器的结构图；
图4为本申请实施例提供的另一种控制器的结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器，用以解决现有技术中OpenStack平台通过计算节点来分配VLAN ID时，出现VLAN ID冲突的问题。其中，本申请实施例所述的方法和控制器基于同一发明构思，由于本申请实施例中的方法及控制器解决问题的原理相似，因此控制器与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
本申请实施例中，在包含NVE设备和控制器的网络中，在所述NVE设备通过同一接入接口与第一VM和第二VM连接的情况下，当所述控制器确定所述第一VM和所述第二VM属于同一租户时，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；当所述控制器确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户时，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。上述方法可以保证接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便与本领域技术人员理解。
本申请实施例涉及的控制器，是网络中对其他网络设备提供集中控制和管理功能的网络设备，所述控制器可以为所述网络中的VM分配VLAN ID。可选的，所述控制器还可以实现业务链集中控制、端到端的服务质量(Quality of Service，QoS)策略集中控制，以及具备路径优化能力、提升网络资源利用率等核心功能。
本申请实施例涉及的NVE设备，为网络边缘设备，是实现虚拟网络的关键模块，它可以实现虚拟交换机的功能，可以在物理交换机或路由器中实现。所述NVE设备可以帮助建立终端节点之间的逻辑连接(即隧道)。在通过VLAN1-VxLAN-VLAN2三段式映射关系进行网络布局的网络中，所述NVE设备实际上为VxLAN和VLAN之间的连接设备，具有VxLAN报文与VLAN报文之间转换的能力，即可以将数据流中的VLAN Tag转换为VxLAN VNI，或将数据流中的VxLAN VNI转换为VLAN Tag。可选的，所述NVE设备可以为列末(End Of Row，EOR)交换机等。
本申请实施例中提到的“多个”，是指两个或两个以上。
另外，需要理解的是，在本申请实施例中的“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
为了更加清晰的描述本申请实施例的技术方案，下面结合图1，对本申请实施例可能的Neutron网络的架构进行说明。图1示出了本申请实施例的一种可能的Neutron网络的架构，在该网络中包括：OpenStack平台101、控制器102、至少一个NVE设备103、至少一个汇聚交换机104、多个vSwitch 105，以及多个VM 106，其中，
OpenStack平台101，用于实现对Neutron网络的管理，以及为所述Neutron网络中的所述多个VM 106分配VxLAN ID。
控制器102，用于为所述Neutron网络中的中的每个VM 106分配VLAN ID。可选的，所述控制器102与所述至少一个NVE设备103之间可以通过网关(GateWay，GW)等网络设备连接。
NVE设备103，为所述Neutron网络中VxLAN和VLAN之间的连接设备。
可选的，一个NVE设备103可以通过至少一个汇聚交换机104连接多个vSwitch105，如图中左侧的NVE设备103所示，其中，不同的汇聚交换机104通过不同的所述NVE设备103的接入接口连接所述NVE设备103。可选的，一个NVE设备103的一个接入接口直接连接一个vSwitch 105，如图中右侧的NVE设备103所示。
需要说明的是，图1仅为一个Neutron网络的示例，本申请实施例并不限制所述NVE设备103与vSwitch 105之间的连接方式。在实际的Neutron网络组网时，可以仅通过第一种连接方式，如图中左侧的NVE设备103所示，也可以部分NVE设备103采用第一种连接方式，部分NVE设备103采用第二种连接方式，如图中右侧的NVE设备103所示。
汇聚交换机104，用于将多个vSwitch 105进行汇聚，并连接至一个NVE设备103的一个接入接口中。由此可知，通过所述汇聚交换机104时，NVE设备103的一个接入接口可以连接多个vSwitch 105；不通过汇聚交换机104时，NVE设备103的一个接入接口只可以连接一个vSwitch 105。可选的，所述汇聚交换机104可以为架顶式(Top Of Rack，TOR)交换机。
vSwitch 105，位于所述Neutron网络的计算节点中，对VM提供软件的路由交换协议栈。
VM 106，承载于所述Neutron网络的计算节点中。一个计算节点中可以承载多个VM 106，一个计算节点中的多个VM 106可以属于不同的租户，而不同的计算节点中承载的VM 106可以属于同一租户。承载在计算节点中的至少一个VM 106通过位于该计算节点内的vSwitch 105连接所述NVE设备103。
在所述Neutron网络通过VLAN1-VxLAN-VLAN2三段式映射关系的网络布局方式时，所述OpenStack平台101为所述Neutron网络中每个租户分配VxLAN ID，其中每个租户对应至少一个VM 106。
所述OpenStack平台101可以采用传统的方式在为每个租户分配VLAN ID，即所述OpenStack平台101分别通过每个所述vSwitch 105为所在的计算节点中每个租户的VM 106分配VLAN ID。显然，同一租户承载在计算节点A中VLAN ID与承载在计算节点B中的VLAN ID可以不同。
通过上述论述可知，相对于传统的两段式映射关系的网络布局方式中VxLAN ID和VLAN ID需要一一对应，三段式映射关系的网络布局方式中VxLAN ID和VLAN ID的对应关系可以根据计算节点的不同而变化。因此Neutron网络中的租户的个数不会限制在VLAN的数量规格范围内，而是限定在VxLAN的数量规格范围内。由于VxLAN的数量规格远远大于VLAN的数量规格，所以，Neutron网络通过上述三段式映射关系的网络布局方式可以显著地提高租户的数量，扩大了网络规模。
然而，所述OpenStack平台101在采用传统的方式在为每个租户分配VLAN ID时，由于每个所述vSwitch 105分别为所在的计算节点中每个租户的VM 106分配VLAN ID，有可能会出现接入同一NVE设备103的同一接入接口的多个vSwitch 105，为各自连接的不同租户的VM 106分配的VLAN ID相同的情况，即会出现VLAN冲突的问题。
例如，在图中所示的Neutron网络中，vSwitch1和vSwitch2通过汇聚交换机104 接入所述NVE设备的同一接入接口，VM1和VM3属于相同的租户，而VM2和VM4属于相同的租户。由于vSwitch1和vSwitch2在分别为各自对应的VM分配VLAN ID时，是相互独立的。因此，vSwitch1可以为VM1分配VLAN ID1，并为VM2分配VLAN ID2，vSwitch2可以为VM3分配VLAN ID3，并为VM4分配VLAN ID1。由于VM1和VM4分配了相同的VLAN ID，当网络侧有下行报文需要传输给VM1时，由于所述VM4和所述VM1的VLAN ID相同，所述汇聚交换机104可能会将所述下行报文转发给所述VM4，从而导致数据传输错误，租户网络无法实现隔离。
在本申请实施例中，所述控制器102可以为接入网络的VM 106分配VLAN ID。其中，所述控制器102在为VM1、VM2、VM3和VM4分配VLAN ID时，先确定OpenStack平台101为上述四个VM分配的VxLAN ID，其中，OpenStack平台101为属于相同租户的VM分配相同的VxLAN ID，为属于不同租户的VM分配不同的VxLAN ID。通过上述四个VM1、VM2、VM3和VM4的VxLAN ID，所述控制器102可以确定所述VM1和所述VM3属于一个租户，所述VM2和所述VM4属于另一个租户；所述控制器为所述VM1和所述VM3分配VLAN ID1，为所述VM2和所述VM3分配所述VLAN ID2。
通过上述方法，可以保证所述Neutron网络中接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
可选的，所述控制器102确定每个VM 106的VLAN ID后，生成VLAN配置信息，并将所述VLAN配置信息发送至所述OpenStack平台101；所述OpenStack平台101会通过远程过程调用(Remote Procedure Call，RPC)技术，将所述VLAN配置信息下发至每个vSwitch 105，使每个vSwitch 105根据所述VLAN配置信息，对每个vSwitch 105连接的VM 106配置VLAN ID，最终实现了对所述Neutron网络中VM的VLAN的配置。
在本申请实施例提供的Neutron网络中，所述控制器可以将接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配相同的VLAN ID，而属于不同租户的VM分配不同的VLAN ID，这样，可以避免所述Neutron网络出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
本申请实施例提供的一种网络中VLAN ID分配的方法，所述网络可以为如图1所示的Neutron网络，其中，所述网络包括NVE设备和控制器，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理。多个VM通过所述NVE设备连接网络，且所述多个VM通过所述NVE设备的同一接入接口连接所述NVE设备。所述多个VM中包含第一VM和第二VM。参阅图2所示，该方法的处理流程包括：
步骤201：所述控制器获得所述第一VM的第一VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID。
其中，可选的，所述控制器可以通过所述Neutron网络的所述NVE的拓扑连接关系，确定所述接入接口连接的所述多个VM。所述拓扑连接关系可以体现所述NVE的每个接入接口与接入的VM的连接关系。
可选的，所述第一VM和所述第二VM通过vSwitch连接所述NVE设备。具体包含两种情况：
第一种情况：所述第一VM和所述第二VM通过一个vSwitch连接所述NVE设备；例如图1所示的Neutron网络中VM1和VM2通过vSwitch1连接NVE设备，又例如所述Neutron网络中的VM5和VM6通过vSwitch3连接NVE设备；
第二种情况：所述第一VM和所述第二VM通过两个vSwitch连接所述NVE设备；例如所述Neutron网络中所述第一VM为VM1/VM2，所述第二VM为VM3/VM4，所述第一VM通过vSwitch1连接所述NVE设备，且所述第二VM通过vSwitch2连接所述NVE设备。
在第一种情况下，所述vSwitch可以直接接入所述NVE设备的所述接入接口，如图1所示的vSwitch3；所述vSwitch也可以接入汇聚交换机，再接入所述NVE设备的所述接入接口，如图1所示的vSwitch1。
在第二种情况下，所述两个vSwitch需要通过汇聚交换机接入所述NVE设备的所述接入接口。例如，图1所示的vSwitch1和vSwitch2通过汇聚交换机104接入所述NVE设备103的一个接入接口。
为了实现租户网络隔离，在Neutron网络组网完成后，OpenStack平台为所述Neutron网络中的所有VM分配VxLAN ID，其中，属于同一租户的VM分配的VxLAN ID相同，属于不同租户的VM分配的VxLAN ID不同。因此，可选的，所述控制器可以从OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
由于所述OpenStack平台将属于同一租户的VM分配相同的VxLAN ID，将属于不同租户的的VM分配不同的VxLAN ID。因此，所述控制器可以通过判断获得的所述第一VxLAN ID和所述VxLAN ID是否相同，来判断所述第一VM和所述第二VM是否属于同一个租户。
步骤202：当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID相同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID不同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
在步骤202中，所述控制器可以通过判断获得的所述第一VxLAN ID和所述VxLAN ID是否相同，来判断所述第一VM和所述第二VM是否属于同一个租户；所述控制器在判定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户后，为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；或者所述控制在判定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户后，为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。通过上述步骤，所述控制器可以避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
可选的，所述控制器中存储有针对所述Neutron网络中每个NVE设备的每个接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系。其中，针对一个NVE设备的不同接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系之间没有任何约束关系，且针对不同NVE设备的接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系之间也没有任何约束关系。例如， VxLAN ID1在针对NVE设备1的接入接口1的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系中，对应VLAN ID1；但是，所述VxLAN ID1在针对NVE设备1的接入接口2的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系中，对应VLAN ID2；所述VxLAN ID1在NVE设备2的接入接口1的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系中，对应VLAN ID4。
由于所述控制器中保存有针对所述Neutron网络中每个NVE设备的每个接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，因此，一个VxLAN ID在不同的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系中，可以对应不同的VLAN ID，从而实现了Neutron网络三段式映射关系的网络布局方式，保证了较大的网络规模。
可选的，当所述控制器中存储针对针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系时，所述控制器为所述第一VM分配VLAN ID，包括：
所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
同理，所述控制器为所述第二VM分配VLAN ID，包括：
所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
通过以上方法，所述控制器可以快速准确地确定所述第一VM和所述第二VM的VLAN ID，同时，可以保证在所述第一VM和所述第二VM属于相同租户时，为上述两个VM分配相同的VLAN ID，在上述两个VM属于不同租户时，分别为上述两个VM分配不同的VLAN ID，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
本申请实施例仅以所述第一VM和所述第二VM为例，所述控制器可以通过上述方法，为接入所述接入接口的所述多个VM分配VLAN ID；进一步的，所述控制器还可以通过上述方法，为接入所述NVE设备的其他任意一个接入接口的多个VM分配VLAN ID；更进一步的，所述控制器还可以通过上述方法，为接入所述Neutron网络中其他NVE设备的任意一个接入接口的多个VM分配VLAN ID，最终所述控制器可以实现为所述Neutron网络中所有VM分配VLAN ID。
可选的，在所述控制器在执行步骤202后，所述控制器将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch。
可选的，所述控制器执行上述步骤时，具体包括：
所述控制器生成VLAN配置信息，所述VLAN配置信息中包含为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID的信息；
所述控制器将所述VLAN配置信息发送至所述OpenStack平台；所述OpenStack平台将所述VLAN配置信息下发至所述第一VM和所述第二VM连接的所述vSwitch，使所述vSwitch可以根据所述VLAN配置信息，分别对所述第一VM和所述第二VM对应的VLAN ID进行配置，即将第一VLAN ID配置给所述第一VM，将第二VLAN ID配置给所述第二VM。
可选的，在所述vSwitch对所述第一VM和所述第二VM对应VLAN ID进行配置后，所述NVE设备中存储所述第一VxLAN ID和第一接入信息的对应关系，以及存储所述第二VxLAN ID和第二接入信息的对应关系，其中，所述第一接入信息包括：所 述接入接口的接口信息和所述第一VLAN ID；所述第二接入信息包括：所述接入接口的接口信息和所述第二VLAN ID。
所述NVE设备维护有所述第一VxLAN ID和所述第一接入信息的对应关系，这样，在所述NVE设备中存在需要向所述第一VM发送的下行报文时，所述下行报文中包含所述第一VxLAN ID，所述NVE设备可以根据所述第一VxLAN ID和所述第一接入信息的对应关系，确定所述第一接入信息，从而所述NVE设备可以通过所述接入接口和所述第一VLAN ID，将所述下行报文传输给所述第一VM。
同理，所述NVE设备中维护有所述第二VxLAN ID和第二接入信息的对应关系，保证所述NVE设备可以通过所述接入接口和所述第二VLAN ID，将下行报文传输给所述第二VM。
综上所述，所述NVE设备保存所述第一VxLAN ID和所述第一接入信息的对应关系，以及所述第二VxLAN ID和第二接入信息的对应关系，可以保证所述NVE可以将待发送给所述第一VM和所述第二VM的下行报文能够准确的传输至对应的目标VM，保证数据传输的准确性。
采用本申请上述实施例中的网络中VLAN ID分配的方法，所述控制器可以保证接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
基于以上实施例，本申请还提供了一种网络中VLAN ID分配的控制器，该控制器应用于如1所示的Neutron网络中，可以实现如图2所示的网络中VLAN ID分配的方法。其中，所述Neutron网络包括所述控制器和NVE设备，第一VM和第二VM通过所述NVE设备连接网络，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理，所述NVE设备通过同一接入接口与所述第一VM和所述第二VM连接。参阅图3所示，在该控制器300中包括：获取单元301和处理单元302，其中，
获取单元301，用于获得所述第一VM的第一虚拟扩展局域网标识VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID；
处理单元302，用于当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID相同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户，并为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；以及
当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID不同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户，并为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
可选的，所述第一VM和所述第二VM通过vSwitch连接所述NVE设备。
可选的，所述控制器300还包括：
发送单元，用于将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch。
可选的，所述获取单元301获得所述第一VM的第一VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID，包括：
所述获取单元301从OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
可选的，所述控制器300还包括：
存储单元，用于存储针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系；
所述处理单元302，在为所述第一VM分配VLAN ID时，具体用于：
根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
所述处理单元302，在为所述第二VM分配VLAN ID时，具体用于：
根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
采用本申请实施例提供的控制器，可以保证在接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，为属于相同租户的VM分配相同的VLAN ID，为属于不同租户的VM分配不同的VLAN ID，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。在本申请的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种网络中VLAN ID分配的控制器，所述控制器应用于如1所示的Neutron网络中，可以实现如图2所示的网络中VLAN ID分配的方法。其中，所述Neutron网络还包括NVE设备，第一VM和第二VM通过所述NVE设备连接网络，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理，所述NVE设备通过同一接入接口与所述第一VM和所述第二VM连接。参阅图4所示，所述控制器400包括：收发器401、处理器402、总线403以及存储器404，其中，
所述收发器401、所述处理器402以及所述存储器404通过所述总线403相互连接；所述总线403可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
所述收发器401，用于与所述Neutron网络网络中的与所述控制器相连的其他设备进行通信交互。
所述处理器402，用于实现如图2所示的网络中VLAN ID分配的方法，包括：
获得所述第一VM的第一虚拟扩展局域网标识VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID；
当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID相同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户，为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；
当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID不同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户，为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
可选的，所述第一VM和所述第二VM通过vSwitch连接所述NVE设备。
可选的，所述处理器402还用于：
将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch。
可选的，所述处理器402，在获得所述第一VM的所述第一VxLAN ID和所述第二VM的所述第二VxLAN ID时，具体用于：
从OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
可选的，所述控制器400存储针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系；
所述处理器402在为所述第一VM分配VLAN ID时，具体用于：
根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
所述处理器402在为所述第二VM分配VLAN ID时，具体用于：
根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
所述存储器404，用于存放程序、针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系等。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器404可能包含随机存取存储器(random access memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器402执行所述存储器404所存放的应用程序，实现上述功能，从而实现如图2所示的网络中VLAN ID分配的方法。
采用本申请实施例提供的控制器，可以保证在接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，为属于相同租户的VM分配相同的VLAN ID，为属于不同租户的VM分配不同的VLAN ID，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
本申请实施例提供了一种网络中VLAN ID分配的方法及控制器，适用于包含NVE设备和控制器的网络中，其中，所述NVE设备通过同一接入接口与第一VM和第二VM连接，在该方法中，当所述控制器确定所述第一VM和所述第二VM属于同一租户时，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；当所述控制器确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户时，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。上述方法可以保证接入同一NVE设备的同一接入接口的多个VM中，属于相同租户的VM分配的VLAN ID相同，而属于不同租户的VM分配的VLAN ID不同，避免出现VLAN ID冲突的问题，提高了分配VLAN  ID的准确性，最终实现租户网络隔离。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

  1. 一种网络中虚拟局域网标识VLAN ID分配的方法，其特征在于，所述网络包括网络虚拟化边界NVE设备和控制器，第一虚拟机VM和第二VM通过所述NVE设备连接网络，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理，所述NVE设备通过同一接入接口与所述第一VM和所述第二VM连接，所述方法包括：
    所述控制器获得所述第一VM的第一虚拟扩展局域网标识VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID；
    当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID相同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于同一个租户，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；
    当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID不同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户，所述控制器为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一VM和所述第二VM通过虚拟交换机vSwitch连接所述NVE设备。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    所述控制器将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器获得所述第一VM的所述第一VxLAN ID和所述第二VM的所述第二VxLAN ID，包括：
    所述控制器从开放堆栈OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器存储针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系；
    所述控制器为所述第一VM分配VLAN ID，包括：
    所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
    所述控制器为所述第二VM分配VLAN ID，包括：
    所述控制器根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
  6. 一种网络中虚拟局域网标识VLAN ID分配的控制器，其特征在于，所述网络包括所述控制器和网络虚拟化边界NVE设备，第一虚拟机VM和第二VM通过所述NVE设备连接网络，所述NVE设备为网络边缘设备，所述控制器对所述NVE设备进行控制管理，所述NVE设备通过同一接入接口与所述第一VM和所述第二VM连接，所述控制器包括：
    获取单元，用于获得所述第一VM的第一虚拟扩展局域网标识VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID；
    处理单元，用于当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID相同时，确定所述 第一VM和所述第二VM属于同一个租户，并为所述第一VM和所述第二VM分配相同的VLAN ID；以及
    当所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID不同时，确定所述第一VM和所述第二VM属于不同的租户，并为所述第一VM和所述第二VM分配不同的VLAN ID。
  7. 根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第一VM和所述第二VM通过虚拟交换机vSwitch连接所述NVE设备。
  8. 根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：
    发送单元，用于将为所述第一VM和所述第二VM分配的VLAN ID发送给所述vSwitch。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的控制器，其特征在于，所述获取单元获得所述第一VM的第一VxLAN ID和所述第二VM的第二VxLAN ID，包括：
    所述获取单元从开放堆栈OpenStack平台获得所述第一VxLAN ID和所述第二VxLAN ID。
  10. 根据权利要求6-9任一项所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：
    存储单元，用于存储针对所述接入接口的VxLAN ID和VLAN ID的对应关系；
    所述处理单元，在为所述第一VM分配VLAN ID时，具体用于：
    根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第一VxLAN ID对应的第一VLAN ID；并将所述第一VLAN ID分配给所述第一VM；
    所述处理单元，在为所述第二VM分配VLAN ID时，具体用于：
    根据所述VxLAN ID和VLAN ID的对应关系，确定所述第二VxLAN ID对应的第二VLAN ID；并将所述第二VLAN ID分配给所述第二VM。
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