网络路由模式转换方法、中央控制器及数据中心网络系统技术方案

本发明专利技术提出一种网络路由模式转换方法及使用此方法的中央控制器与数据中心网络系统，其中在网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由和此些节点之间的多个第二路由会通过生成树协议来被建立。本方法包括开启每个节点的防火墙以阻断第二路由；关闭每个节点的生成树协议功能；植入多个预定路由路径于每个节点的转送表中以及清除每个节点的防火墙，其中在每个节点的防火墙被清除后，中央控制器与多个节点之间的多个第三路由会在不使用生成树协议下根据预定路由路径来被建立。

【技术实现步骤摘要】
网络路由模式转换方法、中央控制器及数据中心网络系统
本专利技术是有关于一种网络路由模式转换方法，以及使用此方法的中央控制器与数据中心网络系统。
技术介绍
在第二层(layertwo,L2)网络中，生成树协议(spanningtreeprotocol,STP)是用以避免会引起广播风暴(broadcaststorm)并瓦解整个第二层网络的回路(loop)。生成树协议通过检测可以形成回路的冗余连结(redundantlink)并在第二层网络中阻断(blocking)这些连结来防止回路。生成树协议为电机电子工程师学会(IEEEstandard)802.1D标准，并且被实作于所有第二层交换机中。生成树协议的其中一个缺点就是被阻断连结会造成频宽的浪费。在数据中心网络上经常所使用的高度网状结构网络拓扑中，存在许多冗余连结并且因此生成树协议会造成极大的频宽浪费。多生成树协议(MultipleSpanningTreeProtocol,MSTP)允许每个虚拟局域网络群组(VLANgroup)拥有各别的生成树。倘若存有多个虚拟局域网络群组且每个虚拟局域网络群组都选择不同的替代路径(alternativepath)时，多生成树协议可以有效改善频宽利用率。然而，相较于生成树协议，多生成树协议需要具更为复杂架构，并且如果只有少数的虚拟局域网络群组或者这些虚拟局域网络群组的多生成树实例(STPinstances)选择所有可能替代路径之中的公共路径通路(commonpaths)时，频宽利用率仍会很低。
技术实现思路
本专利技术的一范例实施例中提出一种网络路由模式转换方法，其中在网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由和此些节点之间的多个第二路由会通过生成树协议来被建立。本方法包括：开启每个节点的防火墙以阻断第二路由、关闭每个节点的生成树协议功能、植入(populate)多个预定路由路径于每个节点的转送表中以及清除(flush)每个节点的防火墙，其中在每个节点的防火墙被清除后，中央控制器与多个节点之间的多个第三路由会在不使用生成树协议下根据此些预定路由路径来被建立。本专利技术的一范例实施例中提出一种用于网络的中央控制器，其中在此网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由和此些节点之间的多个第二路由会通过生成树协议来被建立。中央控制器包括处理器以及耦接至处理器的存储器，其中存储器存有多个指令并且处理器执行此些指令以：对此些节点下达指令以开启每个节点的防火墙阻断第二路由；对此些节点下达指令以关闭除能每个节点的生成树协议功能；对此些节点下达指令以植入多个预定路由路径于每个节点的转送表中；以及对此些节点下达指令以清除每个节点的防火墙，其中在每个节点的防火墙被清除后，中央控制器与多个节点之间的多个第三路由会在不使用生成树协议下根据此些预定路由路径来被建立。本专利技术的一范例实施例中提出一种数据中心网络系统，此数据中心网络系统包括中央控制器、多个交换机、多个服务器以及网络，其中在此网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由和此些节点之间的多个第二路由会通过生成树协议来被建立。中央控制器对交换机与服务器下达指令以开启每个交换机与服务器的防火墙来阻断上述第二路由；对交换机与服务器下达指令以关闭每个交换机与服务器的生成树协议功能；对交换机与服务器下达指令以植入多个预定路由路径于每个交换机与服务器的转送表中；以及对交换机与服务器下达指令以清除每个交换机与服务器的防火墙，其中在交换机与服务器的防火墙被清除后，中央控制器与多个节点之间的多个第三路由会在不使用生成树协议下根据此些预定路由路径来被建立。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的数据中心网络系统的示意图。图2是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的网络路由模式转换方法的流程图。图3至图5是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的对一个节点执行阶段I的范例。图6是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的并入一个新节点至无使用生成树协议的数据中心网络系统的方法的流程图。图7是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的从无使用生成树协议的数据中心网络系统中移除一个旧节点的方法的流程图。图8是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的中央控制器的示意图。[主要元件标号说明]100：数据中心网络系统1000：网络102：中央控制器104：第一服务器106：第二服务器108：第三服务器110：第四服务器112：第五服务器114：第六服务器116：第七服务器118：第一网络交换机120：第二网络交换机122：第三网络交换机124：第四网络交换机S201、S203、S205、S207：网络路由模式转换方法的步骤S601、S603、S605、S607、S609：并入新节点至无使用生成树协议的数据中心网络系统的方法的步骤S701、S703、S705：从无使用生成树协议的数据中心网络系统中移除旧节点的方法的步骤802：处理器804：存储器812：路由路径计算模块814：防火墙开启模块816：生成树协议关闭模块818：转送表更新模块820：防火墙清除模块822：节点并入/移除模块具体实施方式图1是根据本专利技术的一范例实施例所绘示的数据中心网络系统的示意图。请参照图1，数据中心网络系统100包括中央控制器102、第一服务器(server)104、第二服务器106、第三服务器108、第四服务器110、第五服务器112、第六服务器114、第七服务器116、第一网络交换机(networkswitch)118、第二网络交换机120、第三网络交换机122以及第四网络交换机124。在本范例实施例中，是以配置有7台服务器以及4台交换机的数据中心网络系统100来作范例。然而，本专利技术并不限于此。在另一范例实施例中，数据中心网络系统100中可以配置有更多的服务器以及网络交换机。中央控制器102、第一服务器104、第二服务器106、第三服务器108、第四服务器110、第五服务器112、第六服务器114、第七服务器116、第一网络交换机118、第二网络交换机120、第三网络交换机122以及第四网络交换机124会彼此连接以形成网络1000。举例来说，网络1000是一个第二层网络(layertwonetwork)。在此，第一服务器104、第二服务器106、第三服务器108、第四服务器110、第五服务器112、第六服务器114、第七服务器116、第一网络交换机118、第二网络交换机120、第三网络交换机122以及第四网络交换机124也可被视为网络1000中的节点(nodes)。中央控制器102用以管理数据中心网络系统100中连接的所有实体机器(physicalmachine)、虚拟机器(virtualmachine)以及网络交换机。举例来说，中央控制器102是一台服务器，并储存相关的管理信息(managementinformation)，其中管理信息包括运作于实体机器中的虚拟机器的相关信息以及与实体机器连接的网络交换机的信息。第一服务器104、第二服务器106、第三服务器108、第四服务器110、第五服务器112、第六服务器114以及第七服务器116为部署于数据中心网络系统100中的实体主机(physic本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络路由模式转换方法，其中在一网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由以及所述多个节点之间的多个第二路由会通过使用生成树协议来被建立，所述网络路由模式转换方法包括：开启每一该多个节点的防火墙以阻断该多个第二路由；关闭每一该多个节点的生成树协议功能；植入多个预定路由路径至每一该多个节点的转送表中；以及清除每一该多个节点的该防火墙，其中在每一该多个节点的该防火墙被清除后，在该中央控制器与该多个节点之间的多个第三路由会在无使用该生成树协议下根据该多个预定路由路径来被建立。

【技术特征摘要】
2012.11.15 US 13/677,3121.一种网络路由模式转换方法，其中在一网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由以及所述多个节点之间的多个第二路由会通过使用生成树协议来被建立，所述网络路由模式转换方法包括：开启每一该多个节点的防火墙以阻断该多个第二路由；在开启每一该多个节点的防火墙之后，关闭每一该多个节点的生成树协议功能；在关闭每一该多个节点的生成树协议功能之后，植入多个预定路由路径至每一该多个节点的转送表中；以及在植入多个预定路由路径至每一该多个节点的转送表中之后，清除每一该多个节点的该防火墙，其中在每一该多个节点的该防火墙被清除后，在该中央控制器与该多个节点之间的多个第三路由会在无使用该生成树协议下根据该多个预定路由路径来被建立，其中所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由，关闭每一该多个节点的该生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至于每一该多个节点的该转送表中的步骤包括：根据预定顺序，开启该多个节点中的第一节点的第一防火墙以阻断该多个第二路由的至少其中之一，关闭该第一节点的生成树协议功能，并植入该多个预定路由路径至该第一节点的转送表中；并且在该第一节点的该转送表被植入该多个预定路由路径后，开启该多个节点之中的第二节点的第二防火墙以阻断该多个第二路由的至少其中之一，关闭该第二节点的生成树协议功能，并植入该多个预定路由路径至该第二节点的转送表中，其中当根据所述预定顺序开启该多个节点之中的任何一个节点的防火墙时，连接该中央控制器至其它节点的其它路由不会被阻断，其中所述其它节点的转送表未被植入所述预定路由路径。2.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，其中所述清除每一该多个节点的该防火墙的步骤包括：根据该多个预定路由路径从最近节点至最远节点依序地清除每一该多个节点的该防火墙。3.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，还包括：在关闭该多个节点的其中一个节点的生成树协议功能之后，判断在该网络中新生成树拓扑是否已收敛。4.根据权利要求3所述的网络路由模式转换方法，其中所述判断在该网络中该新生成树拓扑是否已收敛的步骤包括：判断在该网络中该多个节点之中执行该生成树协议的多个剩余节点是否指向相同的生成树协议根；以及倘若在该网络中执行该生成树协议的该多个剩余节点指向相同的生成树协议根时，识别在该网络中该新生成树拓扑已收敛。5.根据权利要求3所述的网络路由模式转换方法，其中所述判断该网络中该新生成树拓扑是否已收敛的步骤包括：每隔一段间隔时间尝试连线在该网络中执行该生成树协议的多个剩余节点；以及倘若执行该生成树协议的该多个剩余节点连续成功地回复一预定次数时，识别在该网络中该新生成树拓扑已收敛。6.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，还包括：在所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由，关闭每一该多个节点的该生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至每一该多个节点的该转送表中的步骤之前将该中央控制器的媒体存取控制地址更改为暂时媒体存取控制地址。7.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，其中所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由、关闭每一该多个节点的该生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至于每一该多个节点的该转送表中的步骤包括：以实质上平行方式开启该多个节点之中属于生成树协定叶节点的每一节点的防火墙；以实质上平行方式关闭属于该生成树协议叶节点的每一该多个节点的生成树协议功能以及以实质上平行方式植入该多个预定路由路径至属于该生成树协定叶节点的每一该多个节点的转送表中。8.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，还包括：在所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由，关闭每一该多个节点的该生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至每一该多个节点的该转送表中的步骤之前设定该多个节点之中直接连接至该中央控制器的节点作为生成树协议根。9.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，其中倘若该多个第三路由与该多个第一路由以及该多个第二路由相同时，所述植入该多个预定路由路径至于每一该多个节点的该转送表的步骤是在所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由的步骤之前被执行或是在所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由的步骤与所述关闭每一该多个节点的该生成树协议功能的步骤之间被执行。10.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，其中所述开启每一该多个节点的该防火墙以阻断该多个第二路由，关闭每一该多个节点的该生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至每一该多个节点的该转送表中的步骤包括：将分别用于在该多个所述节点之中属于生成树协定叶节点的多个节点的多个配置指令合并为多个脚本文件；以及分别地在属于该生成树协议叶节点的该多个节点中执行该多个脚本文件，以开启属于该生成树协议叶节点的每一该多个节点的防火墙，关闭属于该生成树协定叶节点的每一该多个节点的生成树协议功能以及植入该多个预定路由路径至属于该生成树协定叶节点的每一该多个节点的转送表中。11.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，其中该中央控制器经由网关器连接至该多个节点。12.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，还包括：通过周期地读取链路层发现协议表或触发连接事件，来检测在该网络中的新节点；植入多个新路由路径至每一该多个节点的该转送表中；传送无故地址解析协议封包至该新节点；关闭该新节点的生成树协议功能；以及植入该多个新路由路径于该新节点的转送表中。13.根据权利要求1所述的网络路由模式转换方法，还包括：获取多个新路由路径，其中在该多个新路由路径中该多个节点之中的旧节点被移除；植入该多个新路由路径至于每一该多个节点的该转送表；以及从该网络中移除该旧节点。14.一种中央控制器，用于网络，其中在该网络中连接中央控制器至多个节点的多个第一路由以及该多个节点之间的多个第二路由会通过使用生成树协议来被建立，该中央控制器包括：处理器；以及存储器，耦接至该处理器并且存有多个指令，其中该处理器执行该多个指令以：对该多个节点下达指令，来开启每一该多个节点的防火墙以阻断该多个第二路由；在开启每一该多个节点的防火墙之后，对该多个节点下达指令，来关闭每一该多个节点的生成树协议功能；在关闭每一该多个节点的生成树协议功能之后，对该多个节点下达指令，来植入多个预定路由路径至每一该多个节点的转送表中；以及在植入多个预定路由路径至每一该多个节点的转送表中之后，对该多个节点下达指令，来清除每一该多个节点的该防火墙，其中在每一该...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙志克，涂政君，王派伟，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：台湾;71