多租户云平台架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及云计算网络，更具体地，涉及多租户云平台架构。
【背景技术】
[0002]随着互联网和云计算技术的快速发展，很多IT公司都面临着如何高效管理自身硬件资源的问题。特别对于云计算大型机房的网络管理而言，一方面物理网络架构由于无法随意变动，无法很好适配上层业务发展的需求；另一方面，面对云计算多租户场景的需求，纯粹通过物理设备实现网络隔离和划分则费时费力。例如，在现有技术方案中，主要通过VLAN方式实现不同租户之间的网络通信隔离，并且通过机房物理网络设备实现对网络数据的全部控制。然而，网络架构与硬件设备高度耦合，无法随意改变，在扩展性上不够灵活。特别是无法满足多租户场景对网络的多样需求，并且机房运维工作量大，运维人员需要拿出较多的时间维护网络硬件设定。
【发明内容】
[0003]为了解决物理网络设备无法灵活变动的问题，软件定义网络(SDN)和网络虚拟化(NFV)近几年蓬勃发展起来，NFV基于目前广泛应用的x86平台实现网络数据包的转发和控制功能，SDN是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术是通过OpenFlow等协议将网络设备控制面与数据面分离开来，并且是未来网络发展的重要方向。本发明提出了基于SDN实现的一种云计算多租户场景整体网络解决方案。
[0004]在本发明的第一方面，提出了一种云平台架构中的宿主机，包括:
[0005]至少一个云主机，被配置为:如果所述云主机不具有数据包的目的媒体访问控制MAC地址，则所述云主机通过内部交换机向地址解析协议ARP响应代理发送ARP广播，通过所述内部交换机从所述ARP响应代理接收与数据包的目的互联网协议IP地址相匹配的目的MAC地址，用所接收的目的MAC地址封装所述数据包，并且将所述数据包发送到所述内部交换机；
[0006]所述ARP响应代理，被配置为在从内部交换机接收到来自云主机的ARP广播时，向管理服务器发送所接收的ARP广播中的数据包的目的IP地址，从所述管理服务器接收与数据包的目的IP地址相匹配的目的MAC地址，并且通过所述内部交换机向所述云主机发送所述目的MAC地址；
[0007]所述内部交换机，被配置为从所述云主机接收数据包，如果从所述云主机接收的数据包的目的MAC地址不是虚拟路由器的第一网关的MAC地址，则向软件定义网络SDN控制器发送所接收的数据包的源MAC地址和目的MAC地址以请求所述SDN控制器确定与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机是否具备通信权限以及所述源MAC地址和所述目的MAC地址是否在同一个宿主机内，当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机具备通信权限并且所述源MAC地址和所述目的MAC地址不在同一个宿主机内的消息时，将所述数据包发送到外部交换机；
[0008]虚拟路由器，具有第一网关和第二网关；以及
[0009]所述外部交换机，被配置为在从所述内部交换机接收到数据包时，通过网络隧道将所述数据包发送到另一个宿主机。
[0010]优选地，所述云主机被进一步配置为:如果未从所述ARP响应代理接收到所述数据包的目的MAC地址，则不发送数据包。
[0011]优选地，所述内部交换机被进一步配置为:如果从所述云主机接收的数据包的目的MAC地址是所述虚拟路由器的第一网关的MAC地址，则直接通过第一网关将所述数据包转发给所述虚拟路由器；
[0012]其中，所述虚拟路由器被配置为:通过第一网关从所述内部交换机接收到所述数据包，根据路由表找到与所述数据包的目的IP地址相匹配的第二网关，将所述数据包的目的MAC地址改变为与所述目的IP地址相对应的目的MAC地址，将所述数据包的源MAC地址改变为所述第二网关的MAC地址，并且通过所述第二网关将所述数据包发送到所述内部交换机；以及
[0013]所述内部交换机被进一步配置为:从所述虚拟路由器接收所述数据包，向所述SDN控制器发送所接收的数据包的源MAC地址和目的MAC地址以请求所述SDN控制器确定与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机是否具备通信权限以及所述源MAC地址和所述目的MAC地址是否在同一个宿主机内，当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机具备通信权限并且所述源MAC地址和所述目的MAC地址不在同一个宿主机内的消息时，将所述数据包发送到所述外部交换机。
[0014]优选地，所述虚拟路由器被进一步配置为:如果根据路由表未找到与所述数据包的目的IP地址相匹配的第二网关，则不发送所述数据包。
[0015]优选地，所述内部交换机被进一步配置为:如果在从所述虚拟路由器接收到所述数据包之后未从所述SDN控制器接收到指示所述源MAC地址和所述目的MAC地址的转发指令或接收到消息丢弃指令，则不发送所述数据包。
[0016]优选地，所述内部交换机被进一步配置为:当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机具备通信权限并且所述源MAC地址和所述目的MAC地址在同一个宿主机内的消息时，将所述数据包发送到与所述目的MAC地址相匹配的第二云主机。
[0017]优选地，所述内部交换机被进一步配置为:当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机不具备通信权限的消息时，不转发所述数据包。
[0018]优选地，所述虚拟路由器是通过Linux命名空间机制来建立的。
[0019]优选地，在所述虚拟路由器中实现了防火墙保护。
[0020]优选地，在所述虚拟路由器中实现了网络地址转换NAT功能。
[0021]在本发明的第二方面，提出了一种用于在云平台架构中的宿主机中路由数据包的方法，包括:
[0022]如果至少一个云主机不具有数据包的目的媒体访问控制MAC地址，则所述云主机通过内部交换机向地址解析协议ARP响应代理发送ARP广播；
[0023]所述ARP响应代理在从内部交换机接收到来自云主机的ARP广播时，向管理服务器发送所接收的ARP广播中的数据包的目的IP地址，从所述管理服务器接收与数据包的目的互联网协议IP地址相匹配的目的MAC地址，并且通过所述内部交换机向所述云主机发送所述目的MAC地址；
[0024]所述云主机通过所述内部交换机从所述ARP响应代理接收与数据包的IP地址相匹配的目的MAC地址，用所接收的目的MAC地址封装所述数据包，并且将所述数据包发送到所述内部交换机；
[0025]所述内部交换机从所述云主机接收所述数据包，如果从所述云主机接收的数据包的目的MAC地址不是虚拟路由器的第一网关的MAC地址，则向软件定义网络SDN控制器发送所接收的数据包的源MAC地址和目的MAC地址以请求所述SDN控制器确定与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机是否具备通信权限以及所述源MAC地址和所述目的MAC地址是否在同一个宿主机内，当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机具备通信权限并且所述源MAC地址和所述目的MAC地址不在同一个宿主机内的消息时，将所述数据包发送到外部交换机；以及
[0026]所述外部交换机从所述内部交换机接收所述数据包，并且通过网络隧道将所述数据包发送到另一个宿主机。
[0027]优选地，所述方法还包括:如果所述云主机未从所述ARP响应代理接收到所述数据包的目的MAC地址，则所述云主机不发送数据包。
[0028]优选地，所述方法还包括:
[0029]如果所述内部交换机从所述云主机接收的数据包的目的MAC地址是所述虚拟路由器的第一网关的MAC地址，则直接通过第一网关将所述数据包转发给所述虚拟路由器；
[0030]所述虚拟路由器通过第一网关从所述内部交换机接收所述数据包，根据路由表找到与所述数据包的目的IP地址相匹配的第二网关，将所述数据包的目的MAC地址改变为与所述目的IP地址相对应的目的MAC地址，将所述数据包的源MAC地址改变为所述第二网关的MAC地址，并且通过所述第二网关将所述数据包发送到所述内部交换机；
[0031]所述内部交换机从所述虚拟路由器接收所述数据包，向所述SDN控制器发送所接收的数据包的源MAC地址和目的MAC地址以请求所述SDN控制器确定与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机是否具备通信权限以及所述源MAC地址和所述目的MAC地址是否在同一个宿主机内，当从所述SDN控制器接收到指示与所述源MAC地址相对应的云主机和与所述目的MAC地址相对应的云主机具备通信权限并且所述源MAC地址和所述目的MAC地址不在同一个宿主机内的消息时，将所述数据包发送到外部交换机；以及
[0032]所述外部交换机从所述内部交换机接收所述数据包，并且通过网络隧道将所述数据包发送到另一个宿主机。
[0033]优选地，所述方法还包括:如果所述虚拟路由器根据路由表未找到与所述数据包的目的IP地址相匹配的第二网关，则所述虚拟路由器不发送所述