用于虚拟以太网接口绑定的系统和方法
【专利说明】用于虚拟以太网接口绑定的系统和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求提交于2012年8月2日的美国申请号13/565，087的优先权，其在此通过全文引用的方式被包含在内。
技术领域
[0003]本文所公开的主题一般地涉及绑定虚拟以太网接口。示例实施例描述用于绑定虚拟以太网接口来为虚拟机提供上行链路分配的方法和系统。
【背景技术】
[0004]随着服务器虚拟化的出现，数据中心网络涉及的两个基本假设发生了变化。首先，多操作系统(OS)映像(或虚拟机)现在被允许透明地共享同一个物理服务器和I/O设备，其次，OS映像和网络之间的关系现在是动态的。网络的接入层可以支持同一服务器内不同的虚拟机之间的切换，从而使每个网络接入端口与运行单个映像的单个物理服务器相对应的传统的假设无效。此外，每个虚拟机可以从一个物理服务器被移动到数据中心内或甚至跨多个数据中心的另一物理服务器。
【附图说明】
[0005]一些实施例通过示例的方式被示出而不是对附图的图表的限制，在附图中:
[0006]图1根据示例实施例示出数据中心网络的框图；
[0007]图2根据示例实施例示出多个以太网端口到单个ASIC实例的映射的框图；
[0008]图3根据示例实施例示出分配虚拟以太网绑定的方法的流程图；
[0009]图4根据示例实施例示出将多个以太网端口映射到单个专用集成电路(ASIC)实例的网络设备的框图；
[0010]图5根据示例实施例示出被配置为从机器可读介质读取指令并执行本文中所讨论的方法中的任何一个或多个的机器的组件的框图。
【具体实施方式】
[0011]皿
[0012]虚拟机(VM)可以在不同的物理服务器之间被迀移以满足数据中心中的资源限制或实现用户指定的目标，比如最大化应用性能。当VM被重新定位时，所要求的在目的地主机上被配置的虚拟局域网(VLAN)可以被考虑在内。
[0013]在示例实施例中，通过考虑VLAN内更精细粒度的网络拓扑(比如通向承载所要求的VLAN的目的地主机的物理路径的数量和拓扑)，VM被重新定位。此外，在一些示例实施例中，通过考虑物理网络中的资源利用和约束，VM被重新定位。网络/服务器管理员可以在弹出(bring up)新的VM期间选择不同的虚拟以太网接口(vEth)绑定(上行链路分配)，因此，网络流量源位置和相应的流量流可以被有效地改变。为了有效地整体利用可用的计算和网络资源，在示例实施例中，VM控制器可以可选择地与数据中心交换机协作，以收集物理网络信息并形成加强的(比如，最佳的)虚拟接口绑定。
[0014]在示例实施例中，分配虚拟以太网绑定的方法被描述。该方法包括访问网络设备以获得与该网络设备的硬件相关的信息，并基于该信息从多个物理上行链路中选择上行链路绑定。其后，该方法可以包括将虚拟机的虚拟网络接口映射到所选择的上行链路绑定。网络设备可以(例如)是交换机，硬件因此可以是交换硬件。交换硬件可以包括交换机的专用集成电路(ASIC)实例，信息可以标识ASIC的资源约束。ASIC的资源约束包括ASIC的缓冲区大小信息、优先级队列信息，或者ASIC的任何与硬件相关的信息。
[0015]示例实施例
[0016]在下面的描述中，出于解释的目的，许多具体细节被阐述以提供对示例实施例的透彻的理解。然而，对本领域的技术人员来说显然的是，本主题可以在没有这些具体细节的情况下被实践。
[0017]图1根据示例实施例示出数据中心网络100。网络100被示出为包括连接到一个或多个交换机104的一个或多个服务器102。每个服务器102可以容宿经由网络接口卡108接合到交换机104的多个虚拟机(VM) 106。在示例网络100中，四个虚拟机106.1-106.4以及四个网络接口卡(NIC) 108.1-108.4被示出。每个虚拟机106运行使用操作系统112的多个应用(APP) 110。应当领会，各种不同的操作系统112可以被使用(比如，在不同的服务器和/或不同的虚拟机106上)。同样地，取决于将被虚拟机106执行的各种功能，各种不同的应用110可以被运行。在示例实施例中，网络100执行数据中心功能，因此，应用110可以包括数据中心专用应用。
[0018]网络100还被示出为包括被映射到多个虚拟以太网接口(vEth) 116.1-116.8的多个虚拟网络接口卡(vNIC)114.1-114.8。虚拟以太网接口 116经由接口虚拟器120被映射到网络接口卡108的物理以太网端口(Eth) 118.1-118.4。网络接口卡108被物理地连接到以太网端口 122.1-122.4，每个以太网端口 122.1-122.4被映射到虚拟接口交换机126的虚拟接口(VIF) 124.1-124.8。以太网端口 128.1-128.4可以被连接到各种其它网络设备(比如，在数据中心网络中的存储设备)。
[0019]图2根据示例实施例示出多个以太网端口到单个ASIC实例的映射。在图2中示出的示例映射中，以太网端口 122.1、122.2和122.3被示出为被映射到ASIC实例130.1，以太网端口 122.4和122.5被示出为被映射到ASIC实例130.2。然而，应当领会，多个以太网端口和单个ASIC实例之间的不同的映射可以被提供。因此，在示例实施例中，单个ASIC实例被映射到不止一个以太网端口。此外，在虚拟以太网接口绑定期间，一个或多个ASIC实例的硬件方面可以被考虑到，如所描述的。
[0020]参考图3，根据示例实施例，分配虚拟以太网绑定的方法300的框图被示出。方法300可以在网络100中被部署，因此，方法300通过示例的方式参考网络100被描述。
[0021]如框302处所示出的，方法300可以访问网络设备以获得与该网络设备的硬件相关的信息。其后，如在框304处所示出的，基于该信息，上行链路绑定可以从多个物理上行链路中被选择。方法300然后可以将虚拟机(比如，虚拟机106.1)的虚拟网络接口映射到所选择的上行链路绑定。如上面所提到的，方法300可以在网络100中被部署。在示例实施例中，网络设备是交换机(比如，交换机104)，硬件是交换机104的交换硬件(比如，图2中所示出的ASIC 130.1)。虚拟网络接口可以是VIF 124.1，虚拟机可以是VM 106.1，虚拟接口交换机可以是虚拟接口交换机126，物理交换机可以是交换机104。交换机104上的候选绑定端口的列表因此可以被标识。如图2中所示出的，多个以太网端口(比如，以太网端口 122.1)可以被映射到单个ASIC实例(比如，ASIC实例130.1)。
[0022]物理交换机(或其它网络设备)上的信息可以包括ASIC(比如，ASIC实例130.1-130.k)的资源约束。例如，ASIC的资源约束可以包括ASIC的缓冲区大小信息或优先级队列信息。该信息可以(附加地或代替地)包括跨不同的ASIC实例(比如，跨ASIC实例130.1-130.k)分布的服务开销(CoS)约束。然而，应当领会的是，该信息可以包括交换硬件的任何资源约束。在示例实施例中，资源约束标识交换硬件的单独的端口的带宽约束(比如，以太网端口 122的带宽约束)。交换机104上所标识的带宽约束可以是静态带宽约束和/或动态带宽约束。在示例实施例中，该信息包括物理网络中的资源利用和/或约束，其中交换机104形成该物理网络的一部分。其它资源约束包括可用的单播/多播转发项、可用的三元内容可寻址存储器(TCAM)项、可用的接口索引转换表项、可用的媒体访问控制地址(MAC地址)表项，等等。
[0023]在示例实施例中，在弹出新的虚拟机(比如，图1的虚拟机106.1-106.4)期间虚拟以太网绑定被分配，物理交换机(比如，交换机104)是数据中心的一部分。方法300然后可以包括一个步骤，其中虚拟机控制器查询物理交换机(比如，交换机104)以访问物理交换机(比如，交换机104)上的信息