一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法和装置，包括：虚拟可扩展局域网Vxlan网关接收到来自路由器的数据，在第一流表中查找到数据对应的第三流表表项和第四流表表项，根据第三流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的NAT表项；根据查找到的NAT表项将数据发送到外部网络；所述Vxlan网关根据所述第四流表表项对所述数据进行镜像；所述Vxlan网关在第二流表中查找镜像的数据对应的第五流表表项，根据查找到的第五流表表项在NAT规则表中查找所述镜像的数据对应的NAT表项，将查找到的NAT表项下发到所述NAT表中。通过本发明专利技术的方案，避免了Vxlan和Vlan之间的映射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟私有云网络技术，尤指一种实现虚拟私有云(VPC，VirtualPrivateCloud)网络与外部网络互通的方法和装置。
技术介绍
VPC是存在于共享或公共云中的私有云。云运营商可以在公共云上划分出一部分资源给用户使用，使得用户可以像私有云一样拥有和管理云。私有云可以以虚拟机(VM，VirtualMachine)的方式安装不同规格的服务器；可以安装或者部署不同规格的共享存储；可以自行划分子网、自定义网络编址空间、自定义路由规则；可以配置和外部网络互通的方式以及规则；可以安装网络地址转换(NAT，NetworkAddressTranslation)、防火墙、负载均衡器、虚拟专用网络(VPN，VirtualPrivateNetwork)网关等设备并配置相应的规则；可以维护、监控资源及网络。图1为虚拟私有云网络总体方案，如图1所示，云平台统一管理计算、网络、存储资源，每个租户可以申请一个或多个虚拟私有云服务。用户可以申请签约所规定的虚拟机、网络、存储资源，并具有完全的配置权限。一个用户采用一个账户登录，也即所谓的一个租户。理论也可以一个账户对应多个租户，视平台实现而定。一个租户可以创建多个网络，对应一个底层虚拟网络封装标签(例如虚拟局域网(vlan，VirtualLocalAreaNetwork)封装标识或虚拟可扩展局域网(vxlan，VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork)封装标识vni)，每个虚拟网络有多个子网。默认多个子网之间是隔离的，如果租户希望子网之间互通，则需要创建虚拟路由器挂接多个子网。如果需要和外部网络互通，则需要创建静态路由或外部网关。一个租户可以同时申请多个虚拟机资源，每个虚拟机有一个到多个端口，每个端口配置一个媒体访问控制(MAC，MediaAccessControl)地址和一个私网互联网协议(IP，InternetProtocol)地址。如果虚拟机是用于对外服务，则可选配置一个动态IP(FloatingIP)，对应网络的一条静态NAT规则。如果子网内主机需要访问外网，除了配置虚拟路由器外，还需要对应的NAT设备。虚拟私有云网络的管理可以通过Openstack(美国国家航空航天局和Rackspace合作研发的云端运算软件)的Neutron网络组件完成，Neutron网络组件按照租户对网络的需求生成相应的虚拟私有云网络资源。底层的物理资源在虚拟化后通过软件定义网络(SDN，SoftwareDefinedNetwork)技术进行调配，SDN控制器按照Neutron网络组件的要求构建网络。图2为虚拟私有云网络虚拟化方案，如图2所示，虚拟私有云网络的L2和L3功能以及网络模型可以通过SDN控制器实现，L4-L7网络设备由NeutronPlug-In接口直接控制OF(OpenFlow)交换机以及L4-L7网络设备。L4-L7的业务编排也可以通过SDN实现。这种虚拟私有云网络的资源管理方案具有完全的网络控制能力，利于精细化的网络管理和控制。通过可编程网络，使得业务定制化能力变强。标准的openflow接口有利于多厂家混合组网。虚拟私有云网络可以通过vxlan进行隔离，在每个虚拟私有云网络中可以规划自有的网段和地址池，虚拟私有云内部的虚拟机(VM，VirtualMachine)可以分配私有地址，在虚拟私有云之间可以存在地址重叠现象。图3为现有的实现虚拟私有网络与外部网络互通的方法的示意图，如图3所示，当虚拟私有云网络中的VM需要向外部网络发送数据时，SDN控制器控制OF交换机对数据进行Vxlan封装后，控制OF交换机将数据通过路由器发送给Vxlan网关，Vxlan网关根据SDN控制器下发的第一流表表项(包括匹配信息域和对应的动作，其中，匹配信息域为Vxlan封装标识)对数据进行Vxlan解封装，并根据SDN控制器下发的第二流表表项(包括匹配信息域和对应的动作，其中，匹配信息域为Vlan封装标识)对数据进行Vlan封装，然后将封装后的数据转发给NAT网元，NAT网元采用遍历的方式在NAT规则表中查找数据对应的NAT规则，根据查找到的NAT规则将数据发送到外部网络。其中，NAT规则表包括Vlan封装标识和对应的NAT规则。其中，Vxlan网关和NAT网元可以分设，也可以合设。现有的实现虚拟私有网络与外部网络互通的方法中，Vxlan网关在对数据进行Vxlan解封装和Vlan封装过程中，需要将Vxlan封装标识映射到Vlan标识，Vxlan封装标识为24比特，而Vlan封装标识为12比特，因此，在映射过程中会存在多个Vxlan封装标识对应一个Vlan标识的情况，从而降低了Vxlan网关实际所支持的虚拟私有网络的数量。而现有技术中并未给出有效的方法实现在虚拟私有网络与外部网络互通过程中避免Vxlan和Vlan之间的映射。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法和装置，能够避免Vxlan和Vlan之间的映射。为了达到上述目的，本专利技术提出了一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法，包括：虚拟可扩展局域网Vxlan网关接收到来自路由器的数据，在第一流表中查找到数据对应的第三流表表项和第四流表表项；Vxlan网关根据第三流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的NAT表项，根据查找到的NAT表项将数据发送到外部网络；Vxlan网关根据第四流表表项对数据进行镜像；Vxlan网关在第二流表中查找镜像的数据对应的第五流表表项，根据查找到的第五流表表项在NAT规则表中查找所述镜像的数据对应的NAT表项，将查找到的NAT表项下发到NAT表中。优选地，当在所述NAT表中查找不到数据对应的NAT表项时，该方法还包括：丢弃所述数据。优选地，当在所述第一流表中查找不到所述数据对应的第三流表表项和第四流表表项时，在所述根据第三流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的NAT表项之前还包括：所述Vxlan网关将所述数据上送到所述SDN控制器；所述Vxlan网关接收到来自所述SDN控制器的第三流表表项和第四流表表项。优选地，当在所述第二流表中查找不到所述镜像的数据对应的第五流表表项时，该方法还包括：丢弃所述镜像的数据。优选地，该方法还包括：所述Vxlan网关在查找到所述镜像的数据对应的NAT表项后删除所述第四流表表项。优选地，所述V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法，其特征在于，包括：虚拟可扩展局域网Vxlan网关接收到来自路由器的数据，在第一流表中查找到数据对应的第三流表表项和第四流表表项；Vxlan网关根据第三流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的NAT表项，根据查找到的NAT表项将数据发送到外部网络；Vxlan网关根据第四流表表项对数据进行镜像；Vxlan网关在第二流表中查找镜像的数据对应的第五流表表项，根据查找到的第五流表表项在NAT规则表中查找所述镜像的数据对应的NAT表项，将查找到的NAT表项下发到NAT表中。

【技术特征摘要】
1.一种实现虚拟私有云网络与外部网络互通的方法，其特征在于，包括：
虚拟可扩展局域网Vxlan网关接收到来自路由器的数据，在第一流表中
查找到数据对应的第三流表表项和第四流表表项；
Vxlan网关根据第三流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的
NAT表项，根据查找到的NAT表项将数据发送到外部网络；
Vxlan网关根据第四流表表项对数据进行镜像；
Vxlan网关在第二流表中查找镜像的数据对应的第五流表表项，根据查
找到的第五流表表项在NAT规则表中查找所述镜像的数据对应的NAT表
项，将查找到的NAT表项下发到NAT表中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述NAT表中查找
不到数据对应的NAT表项时，该方法还包括：丢弃所述数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当在所述第一流表中
查找不到所述数据对应的第三流表表项和第四流表表项时，在所述根据第三
流表表项在网络地址转换NAT表中查找数据对应的NAT表项之前还包括：
所述Vxlan网关将所述数据上送到所述SDN控制器；
所述Vxlan网关接收到来自所述SDN控制器的第三流表表项和第四流表
表项。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当在所述第二流表中
查找不到所述镜像的数据对应的第五流表表项时，该方法还包括：
丢弃所述镜像的数据。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述Vxlan网关在查找到所述镜像的数据对应的NAT表项后删除所述第
四流表表项。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Vxlan网关在查找到

\t镜像的数据对应的NAT表项后删除第四流表表项包括：
所述Vxlan网关在查找到所述镜像的数据对应的NAT表项后构建特殊的
指示，在所述第二流表中查找所述构建的特殊的指示对应的第六流表表项，
根据查找到的第六流表表项删除所述第四流表表项。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述Vxlan网关将查找到的NAT表项中的匹配域信息发送给所述SDN
控制器，接收到来自所述SDN控制器的第七流表表项后，根据所述第七流表
表项删除所述第四流表表项。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一流表包括匹
配域信息，所述第一流表的匹配域信息为网络地址；
所述在第一流表中查找数据对应的第三流表表项包括：
将所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44