[发明专利]一种基于虚拟网络的应用感知的动态SDN配置方法

说明书

本发明提供了一种基于虚拟网络的应用感知的动态SDN配置方法，包括以下步骤：1)在数据中心的物理集群中构建虚拟网络；2)监测并记录虚拟网络中不同虚拟机的网络流量；3)根据步骤2)中记录的不同虚拟机的网络流量，将虚拟网络中的应用划分为不同的类型，并为每种类型的应用设定网络资源分配策略；4)根据步骤3)设定的网络资源分配策略，设置并调整每个虚拟机的网络资源配置。为每个应用分配网络资源优先级和限制等，保证大数据应用的吞吐量和高频访问应用的服务质量(QoS)。最后利用OVS开放编程接口实现网络资源动态调整配置，以提高应用运行效率和网络资源利用率。

技术领域

本发明涉及计算机软件技术领域，特别涉及一种基于虚拟网络的应用感知的动态SDN配置方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)，是一种新型网络架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow是通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。

传统IT架构中的网络，根据业务需求部署上线以后，如果业务需求发生变动，重新修改相应网络设备(路由器、交换机、防火墙)上的配置是一件非常繁琐的事情。在互联网/移动互联网瞬息万变的业务环境下，灵活性和敏捷性已经成了IT业务的重要需求。软件定义网络所做的事是将网络设备上的控制权分离出来，由集中的控制器管理，无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙)，屏蔽了来自底层网络设备的差异。而控制权是完全开放的，用户可以自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略，从而更加灵活和智能。

为了实现软件定义网络，软件定义交换机必不可少。Open vSwitch(OVS)是OpenStack开发的网络虚拟交换机，是一个高质量的，多层虚拟交换机(网络分层的层)，是实现软件定义网络的重要技术手段。跟传统的物理交换机相比，Open vSwitch虚拟交换机具备很多优点：

1.配置灵活，因为是软件实现的，一台物理服务器上可以配置数十台或者数百台虚拟交换机，而且端口数目可以灵活选择。

2.成本低廉，通过软件的方式可轻易达到10Gbps的交换速度。

利用Open vSwitch对机房进行软件定义网络改造后，无需对网络中每个节点进行反复配置，网络中的设备天然是自动连通的。用户只需在使用时定义具体的网络规则即可。

然而不同类型的应用具有不同的行为模式，如何定义合适的网络规则对系统管理员提出了新的挑战。

发明内容

针对现有云环境中，不同类型应用的网络资源分配问题，本发明提供了一种基于虚拟网络的应用感知的动态SDN配置方法，其核心思想为：利用OVS在物理服务器上架设虚拟网络。通过libvirt监测工具获取应用的网络流量特征，根据网络访问的频率和数据吞吐量等信息，将应用划分为不同类型，并针对不同类型，制定相应的网络资源分配策略。

本发明采取的具体技术方案是：

一种基于虚拟网络的应用感知的动态SDN配置方法，包括以下步骤：

1)在数据中心的物理集群中构建虚拟网络；

2)监测并记录虚拟网络中不同虚拟机的网络流量；

3)根据步骤2)中记录的不同虚拟机的网络流量，将虚拟网络中的应用划分为不同的类型，并为每种类型的应用设定网络资源分配策略；

4)根据步骤3)设定的网络资源分配策略，设置并调整每个虚拟机的网络资源配置。

进一步地，步骤1)包括在物理集群的各个服务器上安装libvirt和OVS，搭建软件定义虚拟网络，并使libvirt创建的虚拟机默认使用基于OVS构建的软件定义虚拟网络。