[发明专利]虚拟网络设备故障的检测和处理

说明书

技术领域

概括地说，本发明的领域涉及计算机联网，更具体地说(而非排他性地)，涉及用于与软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)相关联的虚拟网络设备故障的检测和处理的技术。

背景技术

访问计算机网络已经变成现今的计算机使用的随处可见的一部分。不论是访问企业环境中的局域网(LAN)以访问共享的网络资源，还是通过LAN或其它接入点来访问互联网，似乎用户总是登录到通过计算机网络而访问的至少一个服务上。此外，基于云的服务的迅速扩张导致了对计算机网络的进一步使用，并且这些服务预计将变得越来越普遍。

包括路由器、交换机、桥接器、网关和接入点的各种类型的设备有助于联网。大型网络基础设施通常包括对电信类型网络单元的使用，该电信类型网络单元包括由诸如思科系统、瞻博网络、阿尔卡特朗讯、IBM和惠普之类的公司制造的交换机和路由器。此类电信交换机很复杂，以非常高的带宽进行操作，并且提供高级路由功能，以及支持不同的服务质量(QoS)水平。企业和家庭用户最常使用诸如局域网(LAN)之类的专用网络。很多商业网络通常也使用基于硬件和/或基于软件的防火墙等等。

近年来，计算机系统的虚拟化已得到了快速增长，特别是在服务器部署和数据中心方面。在常规方法下，服务器直接在诸如CPU、RAM、存储设备(例如，硬盘)、网络控制器、I/O端口等等的物理硬件资源上运行操作系统的单个实例。在虚拟化方法下，使用这些物理硬件资源来支持虚拟资源的相应实例，使得多个虚拟机(VM)可以运行在服务器的物理硬件资源上，其中每一个虚拟机包括其自己的CPU分配、存储器分配、存储设备、网络控制器、I/O端口等等。相同或者不同操作系统的多个实例随后运行在该多个VM上。此外，通过使用虚拟机管理器(VMM)或“管理程序”，可以在服务器运行时对虚拟资源进行动态地分配，使得能够对VM实例进行增加、关闭或者改动用途，而无需对该服务器进行关闭。这提供了对服务器使用的更大灵活性，以及对服务器处理资源的更佳使用，特别是对于多核处理器和/或多处理器服务器而言。

软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)在过去几年中也已得到了快速的部署。在SDN下，将作出关于将业务发送到哪里的决策的系统(控制平面)与向所选择的目的地转发业务的底层系统(数据平面)解耦。可以使用SDN概念来促进网络虚拟化，使得服务提供商能够通过软件应用和API(应用程序接口)来管理他们的网络服务的各个方面。在NFV下，通过将网络功能虚拟化为软件应用，网络服务提供商可以在网络配置方面获得灵活性，实现包括以下各项的显著益处：可用带宽的优化、成本节省、以及更快的新服务上市时间。

虽然服务器虚拟化和网络虚拟化的结合比常规的联网方法具有潜在的显著优点，但增强的灵活性要付出代价。具体而言，由于(除了其它事项之外)现在管理设施不仅必须寻址真实的硬件实体，而且也要寻址虚拟实体，因此虚拟化增加了网络管理复杂性。

附图说明

当结合附图时，通过参考以下的具体实施方式，本发明的上述方面和许多伴随的优点将如同变得更好理解一样而变得更加显而易见，其中，除非另外明确指出，否则贯穿各个视图的相同附图标记指代相同的部分：

图1是根据一个实施例的、包括用于实现虚拟网络设备故障的检测和处理的软件组件的一种系统架构的示意图；

图2a是示出了图1的管理程序、虚拟机和虚拟网络设备的进一步细节的示意图；

图2b是示出了在检测到将向其正常地转发分组的设备已出故障时，将该分组转发到下一跳的示意图；

图2c是示出了在检测到将向其正常地转发分组的设备已出故障时，将该分组转发到下一跳的示意图；

图2d是示出了在检测到将向其正常地转发分组的设备已出故障时，将该分组转发到该设备的替代实现的示意图；

图3是根据一个实施例的、示出了用于处理虚拟网络设备故障的操作和逻辑的流程图；

图4是一种示例性主机平台硬件和软件架构的示意图，通过该示例性主机平台硬件和软件架构可以实现本文所公开的实施例的方面。

具体实施方式