關于軟件定義網絡的虛擬數據中心管理平臺的探討

羅輯

摘要：隨著網絡技術的發展和其在社會生活中運用范圍的推廣，網絡技術的應用價值得到了極大的體現。目前的情況來看，越來越多的企業在利用網路數據進行管理的提升和自我的發展。本文主要是探討關于軟件定義網絡的虛擬數據中線管理平臺，目的是要提升其具體的利用價值。

關鍵詞：虛擬數據中心；軟件定義網絡；數據中心網絡

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0245-02

在開源云計算平臺不斷出現的大環境下，云計算得到了十分迅猛的發展。就目前云計算的具體分析來看，為了完成租戶資源請求的合理分配，必須要對云計算當中的多租戶概念進行虛擬化的技術處理，利用技術處理使其物理資源的實現池化。池化后的物理資源在利用方面便捷性明顯的提升，可以被租戶進行隨時隨地的撤銷。總而言之，在云計算的大環境中，每一個租戶提出的資源請求都可以被抽象的認為是虛擬機構的虛擬數據中心。在這樣的結構中，每一組虛擬機都會對應一定的計算資源，數據和中間文件的傳遞也可以相互進行。在具體的云計算環境下，為了實現數據利用的有效性提升，必須要加強管理，所以管理平臺的構建十分的重要，基于此，探討虛擬數據中心管理平臺便有了重要的現實意義。

1 SVMP總體設計

1.1 平臺整體架構

在SVMP總體設計當中，需要對平臺整體的架構踐行設計和調整。就目前的分析來看，數據平面、控制平面以及廣利平面是平臺框架的主要組成部分。這三部分各自有自己的突出功能。就管理平面而言，主要是對資源進行協調，但是不具備實際操作資源的權利。控制平面的作用是對物理資源進行直接的操作，并向管理平面進行對需要利用的使用接口進行調節。數據平面所具備的作用是進行網絡資源和計算資源的整合，從而保證流量的正常使用[1]。

1.2 VDC管理子系統

VDC管理子系統是SVMP總體設計當中不可缺少的內容。就具體的分析來看， VDC管理子系統充當著平臺訪問入口的作用，所以有了 VDC管理子系統，租戶可以直接向VDCM進行VDC的創建、刪除以及修改。在實際利用中，VDCM利用RESTful API的方式對租戶進行訪問端口的提供，并且利用RESTful API可以快速的開發租戶的Web頁面。從目前的 VDC管理子系統具體分析來看，其中包含了研究人員開發的VDC管理算法，而VDCM則可以根據算法運算的結構進行計算資源控制代理模塊以及網絡資源控制代理模塊的具體調整。

1.3 VDC計算資源控制子系統

在SVMP總體設計當中，VDC計算資源控制子系統絕對不能被忽略。從目前的具體作用分析研究來看，VDC計算資源控制子系統能夠實現對整個數據中心虛擬化計算資源的管理。而就目前的計算資源分析來看，其中又包括了硬盤資源、CPU資源和內存資源。VDC計算資源控制子系統全面性的收集計算資源的使用情況，并通過自身分配和回收計算資源的權限進行資源的具體利用調整。VDC計算資源控制子系統的實現主要是基于開源平臺的實現，因為此平臺為云計算平臺提供的接口完成了對計算資源的操作和調整[2]。

1.4 VDC網絡資源控制子系統

在SVMP總體設計當中，第四項重要的內容是VDC網絡資源控制子系統。就目前的分析來看，此系統的實現基于SDN的架構。從具體的作用分析來看，VDC網絡資源控制子系統主要是進行對數據中心網絡的管理，而數據中心網絡又是由交換機組成的。從工作的本質來看，數據中心網絡是利用Openflow控制器所提供的北向API開發的應用程序。從現實利用的具體分析來看，VDC網絡資源控制子系統存在四個方面的功能。其一是進行路徑的計算。其二是對虛擬鏈路進行映射。其三是實現VDC的網絡資源隔離。其四是完成對虛擬機的遷移感知。

1.5 VDC請求處理模型

從SVMP的具體分析來看，其核心的功能是為租戶提供VDC的管理服務，所以其需要對來自租戶的VDC操作請求進行有效的處理，而為了要達到較好的處理效果，需要創建VDC處理模型。從處理模型的具體創建來看，首先需要利用VDCCRC和VDCNRC進行計算資源以及網絡資源使用情況的獲取。在這步工作完成后，根據獲得的資源使用情況進行VDC管理算法的執行。在整個執行過程中，包含了VDC映射算法邏輯[3]。

1.6 VDC管理子系統設計

VDC管理子系統主要是為租戶提供申請、撤銷的VDC接口，所以其中內置的VDC管理算法對于物理物資必須要進行統一的調配。為了達到這個目的，需要對VDC管理子系統進行全面的設計，主要是將由RESTful API服務器線程池和VDC管理算法框架線程組成的VDCM系統框架進行一致性的分析和設計。

2 VDC計算資源控制子系統設計

2.1 VDCCRC系統架構

在VDC計算資源控制子系統設計當中，VDCCRC系統架構是必須要明確的內容。就目前的具體結構分析來看，VDCCRC系統包含了三個方面的主要內容[4]：（1）Openstack云平臺，此平臺有包括Openstack控制節點和計算節點兩項內容。（2）計算資源監控程序。（3）虛擬機操作協調程序。這三方面的內容構成了完整的VDC計算資源控制子系統，通過托三方面的協調利用，子系統的具體應用效果得以實現。

2.2 計算資源監控

計算資源的監控對于VDC計算資源控制子系統的作用發揮有著重要的機制，所以在具體的設計工作中，強調這方面的內容十分的必要。就目前的分析來看，計算資源監控功能主要是由監控數據進程、監控數據匯總進程以及意識進空數據采集進程三方面的配合完成，這些進程在部署的時候需要和Openstack的主-從結構進行統一[5]。簡言之就是在計算控制的設計中，對于各個控制節點以及計算節點要有一致性的把握。endprint

2.3 虛擬機控制

虛擬機控制在VDC計算資源控制子系統設計當中也是一項重要的內容，就虛擬機控制的具體實現來看，其需要兩個消息隊列[6]：（1）vm_op_queue。CRCP通過vm_op_queue向VMOC發送關于虛擬機操作的請求信息，具體執行啟動、刪除、遷移和擴容等內容。（2）vm_status_queue。Nova-computer進程在虛擬機操作成功或者是失敗的情況下需要向vm_status_queue發送成功或者是失敗的消息。簡言之，通過兩個消息隊列的設計，虛擬機的控制會達到要求的效果。

3 VDC網絡資源控制子系統設計

3.1 VDCNRC系統架構

在VDC網絡資源控制子系統的設計當中，VDCNRC系統架構是一項重要的內容。從目前的具體分析來看，VDCNRC的實現主要包含了一個進程，而這個進程當中具有四分部分，分別是RESTful API服務器線程、核心線程、廣播報文轉發線程和路徑計算線程。

3.2 路徑計算

路徑計算是VDC網絡資源控制子系統的設計當中不可忽視的內容。從具體的分析來看，VDCNRC對物理網絡當中的鏈路狀態信息有著重要的維護作用，路徑計算線程需要利用這些鏈路的狀態信息進行計算節點之間的物理路徑計算，需要注意，計算的是物理路徑而不是最短路徑。在具體的計算中，VDC管理算法的靈活性比較強，路徑計算的效果十分的顯著，所以在物理路徑計算的時候，使用VDC管理算法效果顯著[7]。

3.3 VDC網絡資源隔離

VDC網絡資源的隔離主要包括兩個部分：（1）可達性隔離，（2）帶寬隔離。可達性隔離的利用能夠有效的避免VDC之間產生相互知曉的情況，這樣，不必要的惡意攻擊可以得到有效的避免。帶寬資源隔離的利用能夠將惡意租戶大量的侵占其他租戶帶寬資源的情況進行避免，這樣，拒絕服務攻擊的現象便不會發生。簡而言之就是做好VDC網絡資源隔離的設計，整個資源利用中的惡意攻擊現象會得到有效的避免，數據應用安全性會得到提升。

3.4 報文轉發控制

報文轉發控制在目前的VDC網絡資源控制子系統設計當中也有著重要的地位，而就目前的分析來看，報文轉發控制的內容主要有兩項：第一是對廣播報文進行轉發；第二是對單播報文進行轉發。在具體的工作過程中，要進行單播報文的轉發需要同時利用Openflow流表，也需要計量表。流表的使用主要是為了控制轉發的路徑，而計量表則進行轉發速率的控制。利用映射虛擬鏈路，在使用Openflow流表的時候會建立一條轉發路徑，而根據轉發路徑上交換機數目的不同，轉發路徑的具體規則也需要區別化的對待[8]。

4 結語

虛擬數據中心管理平臺在云計算的大環境下對于數據處理分析有著重要的作用，但是現行的管理平臺在具體的應用中表現出了兩大缺陷，所以需要在關于軟件定義網絡的基礎上對管理平臺進行研究。

參考文獻

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Abstract：With the development of network technology and its application in social life， the application value of network technology has been greatly reflected. In the present situation， more and more enterprises are using network data to improve their management and self development. The main purpose of this paper is to discuss the virtual data center management platform of software defined network， in order to enhance its specific use value.

Key Words：virtual data center； software defined network； data center networkendprint