用于多租户集群环境中的高效网络隔离和负载平衡的系统和方法技术方案

一种用于在多租户集群环境中支持网络隔离的系统和方法。示例性方法能够支持一个或多个租户，并且能够将一个或多个租户中的每一个租户与多个分区中的分区相关联，并且还能够将多个分区中的每一个分区与多个节点中的一个或多个节点相关联，多个节点中的每一个节点与多个交换机中的叶子交换机相关联。该方法能够用策略参数来标记多个分区中的每一个分区。该方法能够基于与每个节点相关联的分区上标记的向多个节点中的每一个节点指派分区次序。最后，该方法能够至少基于多个分区中的分区的标记来生成用于在多租户集群环境中使用的一个或多个线性转发表。

Efficient network isolation and load balancing systems and methods used in multi tenant cluster environment

A system and method for supporting network isolation in a multi tenant cluster environment. An exemplary method can support one or more of the tenants, and can be one or more tenants in each tenant and a plurality of zones associated, and also can be one or more nodes in multiple partitions each partition with multiple nodes in the associated leaves, associated switch multiple nodes in each node and a plurality of switches. This method can use policy parameters to mark each partition in multiple partitions. This method can assign partition order to each node in multiple nodes based on a marked on a partition associated with each node. Finally, this method can generate at least one or more linear forwarding tables used in multi tenant cluster environment based on at least markup of partitions in multiple partitions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多租户集群环境中的高效网络隔离和负载平衡的系统和方法版权声明本专利文档公开内容的一部分包含受版权保护的素材。版权拥有者不反对任何人对专利文档或专利公开内容按照在专利商标局的专利文件或记录中出现那样进行传真复制，但是除此之外在任何情况下都保留所有版权。
本专利技术一般涉及计算机系统，并且具体而言涉及多租户集群环境。
技术介绍
多租赁承诺可用系统资源的高利用率并且有助于维持服务提供商的成本有效的操作。但是，多租户高性能计算(HPC)基础设施带来了独特的挑战，这些挑战既与向租户提供性能隔离相关联，又与实现跨网络结构的高效负载平衡相关联。
技术实现思路
一种用于在多租户集群环境中支持网络隔离的系统和方法。示例性方法可以在多租户集群环境内支持一个或多个租户。该方法可以将该一个或多个租户中的每一个租户与多个分区中的分区相关联，并且还可以将多个分区中的每一个分区与多个节点中的一个或多个节点相关联，其中多个节点中的每一个节点与多个交换机中的叶子交换机相关联，多个交换机包括多个叶子交换机和处于另一级别的至少一个交换机。该方法可以用多个策略参数中的策略参数来标记多个分区中的每一个分区。该方法可以向多个节点中的每一个节点指派分区次序，其中分区次序至少基于在与每一个节点相关联的分区上标记的策略参数。最后，该方法可以至少基于多个分区中的分区的标记来生成用于在多租户集群环境中使用的一个或多个线性转发表。附图说明图1示出了根据实施例的多租户集群环境的图示。图2示出了其中可以实践本公开的实施例的网络环境中的树状拓扑的图示。图3示出了其中可以实践本公开的实施例的多租户集群环境中的路由的图示。图4示出了其中可以实践本公开的实施例的多租户集群环境中的路由的图示。图5示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持分区感知路由的图示。图6示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持分区感知路由的图示。图7示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持分区感知路由的图示。图8示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持分区感知路由的图示。图9示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持网络隔离的图示。图10示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持网络隔离的图示。图11示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持加权的分区感知路由的图示。图12示出了根据实施例的、在多租户集群环境中支持加权的分区感知路由的图示。图13是根据实施例的、用于在多租户集群环境中支持网络隔离的方法的流程图。图14是示出根据本专利技术的各种实施例的计算机系统的一般化示意图。具体实施方式在以下详细描述中，将通过举例的方式而不是通过限制的方式在附图的图中示出本专利技术。应当指出，在本公开内容中对“一”或“一个”或“一些”实施例的引用不一定是对相同的实施例的引用，并且这种引用意味着至少一个。虽然讨论了具体的实现，但是应当理解，具体实现仅仅是为了说明的目的而提供的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本专利技术的范围和精神的情况下，可以使用其它部件和配置。贯穿附图和详细描述，共同的附图标记被用于指示相同的元件；因此，如果在其它地方描述了元件，则在图中使用的附图标记可以在特定于该图的详细描述中被引用或者可以不在特定于该图的详细描述中被引用。本专利技术的以下描述使用InfinibandTM(IB)网络作为高性能网络的示例。对于本领域技术人员来说将明显的是，可以使用其它类型的高性能网络而没有限制。以下描述还使用胖树(fat-tree)拓扑作为结构拓扑的示例。对于本领域技术人员来说将明显的是，可以使用其它类型的结构拓扑而没有限制。InfiniBandTMInfiniBandTM(IB)是由InfiniBandTM贸易协会开发的开放标准无损网络技术。该技术基于提供高吞吐量和低延迟通信的串行点对点全双工互连，特别适用于HPC应用和数据中心。InfiniBandTM体系架构(IBA)支持双层拓扑划分。在下层，IB网络被称为子网，其中子网可以包括使用交换机和点对点链路而被互连的主机的集合。在上层，IB结构构成一个或多个子网，该一个或多个子网可以使用路由器来互连。在子网内，使用交换机和点对点链路来连接主机。此外，存在一个主管理实体，即子网管理器(SM)，它驻留在子网中指定的子网设备上。子网管理器负责配置、激活和维护IB子网。此外，子网管理器(SM)可以负责执行IB结构中的路由表计算。在这里，例如，IB网络的路由以本地子网中的所有源和目的地对之间的适当的负载平衡为目标。通过子网管理接口，子网管理器利用子网管理代理(SMA)交换被称为子网管理分组(SMP)的控制分组。子网管理代理驻留在每个IB子网设备上。通过使用SMP，子网管理器能够发现结构、配置端节点和交换机以及从SMA接收通知。一般而言，除主子网管理器之外的所有其它子网管理器为了容错都在待机模式下行动。但是，在主子网管理器发生故障的情况下，由待机的子网管理器协商新的主子网管理器。主子网管理器还执行子网的周期性扫描(sweep)，以检测任何拓扑变化并且相应地重新配置网络。此外，子网内的主机和交换机可以使用本地标识符(LID)而被寻址，并且单个子网被限制为49151个LID。除了作为在子网内有效的本地地址的LID，每个IB设备还可以具有被烧录到它的非易失性存储器中的64位全局唯一标识符(GUID)。GUID可以被用于形成全局标识符(GID)，GID是IB三层(L3)地址。可以通过将64位子网标识符(ID)与64位GUID串接以形成类似于IPv6的128位地址来创建GID。例如，可以将不同的端口GUID指派给连接到IB结构的端口。在网络初始化时，SM可以计算路由表(即，子网内每对节点之间的连接/路由)。此外，每当拓扑改变时，路由表可以被更新，以确保连接性和最优性能。在正常操作期间，SM可以执行网络的周期性轻扫描(lightsweep)，以检查拓扑变化。如果在轻扫描期间发现变化，或者如果SM接收到发信号通知网络变化的信息(陷阱(trap))，则SM可以根据发现的变化来重新配置网络。例如，当网络拓扑改变时，诸如当链路断开时、当添加设备时或者当链路被去除时，SM可以重新配置网络。重新配置步骤可以包括在网络初始化期间执行的步骤。此外，重新配置可以具有限于其中发生网络变化的子网的局部范围。而且，具有路由器的大型结构的分段可以限制重新配置的范围。根据实施例，IB网络可以由使用路由器被互连的一个或多个子网组成。在子网内，使用交换机和点对点链路来连接主机。在每个IB子网内，可以存在一个主管理实体，即配置、激活和维护IB子网的子网管理器(SM)，该SM驻留在任何指定的子网设备上。通过子网管理接口，SM与驻留在每个IB设备上的子网管理代理(SMA)交换被称为子网管理分组(SMP)的控制分组。通过使用SMP，SM能够发现结构、配置端节点和交换机以及从SMA接收通知。SM还可以执行子网的周期性轻扫描，以检测任何拓扑变化并且相应地重新配置网络。根据实施例，IB网络中的子网内路由可以基于存储在交换机中的线性转发表(LFT)。LFT由SM根据所使用的路由机制来计算。在子网中，端节点和所有交换机上的所有HCA端口都使用本地标识符(LID)而被寻址。LFT中的每个条目包括目的地LID(DLID)和输出端口。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在多租户集群环境中支持网络隔离的方法，包括：在所述多租户集群环境内支持一个或多个租户；将所述一个或多个租户中的每一个租户与多个分区中的分区相关联；将所述多个分区中的每一个分区与多个节点中的一个或多个节点相关联，其中所述多个节点中的每一个节点与多个交换机中的叶子交换机相关联，所述多个交换机包括多个叶子交换机和处于另一级别的至少一个交换机；用多个策略参数中的策略参数来标记所述多个分区中的每一个分区；向所述多个节点中的每一个节点指派分区次序，其中所述分区次序至少基于在与每个节点相关联的分区上标记的策略参数；以及至少基于所述多个分区中的分区的标记来生成用于在所述多租户集群环境中使用的一个或多个线性转发表。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.13 US 62/240,986;2015.10.15 US 62/242,211;1.一种用于在多租户集群环境中支持网络隔离的方法，包括：在所述多租户集群环境内支持一个或多个租户；将所述一个或多个租户中的每一个租户与多个分区中的分区相关联；将所述多个分区中的每一个分区与多个节点中的一个或多个节点相关联，其中所述多个节点中的每一个节点与多个交换机中的叶子交换机相关联，所述多个交换机包括多个叶子交换机和处于另一级别的至少一个交换机；用多个策略参数中的策略参数来标记所述多个分区中的每一个分区；向所述多个节点中的每一个节点指派分区次序，其中所述分区次序至少基于在与每个节点相关联的分区上标记的策略参数；以及至少基于所述多个分区中的分区的标记来生成用于在所述多租户集群环境中使用的一个或多个线性转发表。2.如权利要求1所述的方法，还包括：用全局策略参数来标记所述多个分区中的每一个分区。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述多个策略参数包括：严格参数，严格虚拟通道参数，以及尽力而为参数。4.如权利要求3所述的方法，其中与用严格参数标记的分区相关联的节点的分区次序在与用严格虚拟通道参数标记的分区相关联的节点的分区次序之前，并且其中与用严格虚拟通道参数标记的分区相关联的节点的分区次序在与用尽力而为参数标记的分区相关联的节点的分区次序之前。5.如权利要求4所述的方法，其中生成一个或多个线性转发表包括：对于所述多个叶子交换机中的每一个叶子交换机，根据每个节点的分区次序对所述多个节点进行排序；以及按节点的次序来路由多个端节点，所述路由包括：为每个节点选择至少一个下行端口和至少一个上行端口。6.如权利要求5所述的方法，其中所述按节点的次序来路由多个端节点为与用严格参数标记的分区相关联的那些节点提供严格隔离。7.如权利要求5或6所述的方法，其中所述按节点的次序来路由多个端节点为与用严格虚拟通道参数标记的分区相关联的那些节点提供在虚拟通道上的隔离。8.一种在多租户集群环境中支持网络隔离的系统，所述系统包括：一个或多个处理器；以及具有存储在其上的指令的存储器，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行步骤，所述步骤包括：在所述多租户集群环境内支持一个或多个租户；将所述一个或多个租户中的每一个租户与多个分区中的分区相关联；将所述多个分区中的每一个分区与多个节点中的一个或多个节点相关联，其中所述多个节点中的每一个节点与多个交换机中的叶子交换机相关联，所述多个交换机包括多个叶子交换机和处于另一级别的至少一个交换机；用多个策略参数中的策略参数来标记所述多个分区中的每一个分区；向所述多个节点中的每一个节点指派分区次序，其中所述分区次序至少基于在与每个节点相关联的分区上标记的策略参数；以及至少基于所述多个分区中的分区的标记来生成用于在所述多租户集群环境中使用的一个或多个线性转发表。9.如权利要求8所述的系统，其中所述一个或多个处理器操作，以执行进一步的步骤，包括：用全局策略参数来标记所述多个分区中的每一个分区。10.如权利要求8或9...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·扎西德，E·G·格兰，B·博格丹斯基，B·D·约翰森，
申请(专利权)人：甲骨文国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US