[发明专利]一种虚拟站点迁移时关联虚拟站点的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种虚拟站点迁移时关联虚拟站点的方法和装置。

背景技术

随着服务器虚拟化技术的日益成熟，数据中心部署虚拟化服务器数据越来越多。虚拟机的出现使数据中心服务器网络接入层引入了虚拟以太桥(VEB，Virtual Ethernet Bridge)。在服务器上采用纯软件方法实现的VEB就是通常所说的虚拟交换机(vSwitch)。vSwitch是目前成熟且产品化较好的技术方案。

虽然数据中心的服务器虚拟化可以大大提高资源利用率和灵活性，但它也带来了新的管理和设计挑战。在物理网络中有交换机提供网络通信，在虚拟世界中也有vSwitch、或称作VEB，它为不同虚拟机之间的通信提供数据交换服务。

虽然vSwitch的实现方式简单、兼容性好，但也面临着诸多问题。例如：vSwitch占用中央处理器(CPU)资源，导致虚拟机性能下降，虚拟机的流量监管，虚拟机的网络策略实施以及vSwitch管理可扩展性等问题。

另一个问题是，vSwitch真正要管理和配置的是流入服务器的网络流量，而对于一个服务器管理员需要掌握的技能是安装和配置服务器主机，不需要掌握数据中心网络或普通IP网络通信知识；因此，随着数据中心内虚拟机数量的爆炸式增长，vSwitch在某些应用领域上的问题也更加凸显，例如引发严重的管理问题。

在IEEE802.1工作组的数据中心桥(DCB，Data Center Bridging)任务组中正在制定IEEE 802.1Qbg标准，该标准定义了虚拟以太网端口汇聚器(VEPA)技术以及S-channel技术，统称边缘虚拟桥(EVB，Edge Virtual Bridging)技术，旨在将大量策略以及安全和管理方面的处理方法从网卡上的虚拟机和刀片服务器上面卸下来，并将其重新交给连接存储和计算资源的物理以太交换机，简化数据中心系统的管理，帮助网络管理员和系统管理员更加便利地合作。

在EVB环境中，一个网络接口卡(NIC，Network Interface Card)有多个虚拟NIC、即vNIC，每个vNIC可以独立的和EVB中的桥进行通信，这多个vNIC共享一个链路。通过VEPA，可以实现一个物理站点上的多个虚拟站点的数据进行复用，并传输到网络中进行转发，这种方式加强了网络对站点的监控管理。VEPA是对VEB的简单扩展，现有物理站点中的VEB、VEPA如图1所示。图1中，阴影部分相同表示属于相同的VLAN。这里，和物理站点相连的邻接桥也称之为桥。这里的vNIC接口称为虚拟交换接口(VSI，Virtual Switch Interface)，VEB和VEPA统称为边缘中继(ER，Edge Relay)。

另外，为了实现在同一个物理站点内VEB、VEPA和直连集中模式混合的功能，802.1Qbg还引入了S-channel技术，在NIC和交换机的接口之间建立若干个虚拟通道，其中的“S”代表S-VLAN(业务虚拟局域网)。S-channel技术将不同VEB、VEPA等的流量附上不同的S-TAG，再转发给邻接桥。

为了将VSI对应的虚拟站点流量与桥的面向站点桥端口(SBP)相关联，IEEE 802.1Qbg标准定义了一种VSI发现配置协议(VDP，VSI Discovery and Configuration Protocol)，通过这个协议来实现虚拟站点和桥之间的交互。例如：在生成一个新的虚拟站点时，通过VDP的关联消息将虚拟站点的VSI和桥上的SBP端口关联，并在这些端口上对VSI对应的流量应用相关策略。在虚拟站点迁移走或消亡时，也可以通过VDP协议的去关联消息将该VSI从对应的SBP端口上去关联。另外，在VDP协议中，还有个预关联消息，可以用于VSI和桥端口SBP的预先关联，此时更多的是预先预留资源，而不会对VSI的流量做相应的流量控制。

一般来说，当虚拟站点发生迁移时，该虚拟站点对应的VSI也将从一个SBP端口上重新关联到另一个SBP端口上，基本流程如图2所示，主要包括：

1、虚拟站点管理系统创建对应的新虚拟站点；

2、新虚拟站点与对应的SBP端口预关联，此时新虚拟站点仍处于没有激活的状态；

3、旧虚拟站点往新虚拟站点上迁移，信息、状态同步；

4、完成同步的最后一步骤；

5、新虚拟站点与对应的新SBP端口相关联；

6、旧虚拟站点和对应的SBP端口去关联；

7、虚拟站点管理系统通知新虚拟站点开始工作。