用于多个集群的云本地软件定义网络架构制造技术

本公开涉及用于多个集群的云本地软件定义网络架构。在示例中，用于SDN架构系统的网络控制器包括：第一一个或多个计算节点的中央集群的处理电路；配置节点，被配置为由处理电路执行；控制节点，被配置为由处理电路执行。配置节点包括自定义API服务器，以对SDN架构配置的自定义资源的操作的请求进行处理。SDN架构配置的每种自定义资源与SDN架构系统中的配置对象的类型对应。响应于对自定义资源中的第一自定义资源的实例的事件的检测，控制节点获得关于第一自定义资源的实例的配置数据并且对第二一个或多个计算节点的工作负载集群中的配置对象的对应实例进行配置。第一计算节点与第二计算节点可能不同。二计算节点可能不同。二计算节点可能不同。

【技术实现步骤摘要】
用于多个集群的云本地软件定义网络架构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年3月31日提交的美国专利申请号17/657,603的权益，美国专利申请号17/657,603要求于2021年10月4日提交的印度临时专利申请号202141044924的权益，通过引用将其全部内容结合在此。


[0003]本公开涉及一种虚拟化的计算基础设施，并且更具体地，涉及一种云本地网络(cloud native networking)。

技术介绍

[0004]在典型的云数据中心环境中，存在提供运行各种应用的计算和/或存储能力的互连服务器的大型集合。例如，数据中心可以包括托管用户(即，数据中心的客户)的应用和服务的设施。例如，数据中心可以托管全部的基础设施设备，诸如联网与存储系统、冗余电源、以及环境控制。在典型的数据中心中，存储系统与应用服务器的集群经由由一层或多层物理网络交换机和路由器提供的高速交换结构而互连。更精密的数据中心为遍布世界各地的基础设施提供位于各种物理托管设施中的用户支持设备。
[0005]虚拟化数据中心正变成现代信息技术(IT)基础设施的核心基础。具体地，现代数据中心具有广泛应用的虚拟化环境，在该环境中，诸如虚拟机或容器的虚拟主机，此处，也被称为虚拟运行元件，被部署在物理计算设备的底层计算平台上并且在物理计算设备的底层计算平台上运行。
[0006]数据中心或包括一个或多个服务器的任意环境内的虚拟化能够提供若干优点。一个优点在于，虚拟化能够提供显著提高的效率。由于底层物理计算设备(即，服务器)随着每个物理CPU具有大量内核的多核微处理器架构的出现而变得日益强大，虚拟化变得更容易并且更高效。第二个优点在于，虚拟化提供对计算基础设施的有效控制。由于诸如基于云的计算环境中的物理计算资源变成可替代的资源，计算基础设施的提供与管理变得更容易。由此，企业IT员工通常除虚拟化所提供的效率和增加投资回报率(ROI)之外，由于其管理优势而喜欢数据中心的虚拟化计算集群。
[0007]容器化是基于操作系统级虚拟化的虚拟化方案。容器是用于彼此隔离并且与主机隔离的应用的轻量级与便携式运行元件。因为容器并不紧密地耦接至主机硬件计算环境，所以应用能够被绑定至容器图像并且作为单个轻量级包在支持底层容器架构的任意主机或虚拟主机上运行。因此，容器解决了如何使软件在不同的计算环境中工作的问题。容器提供从一个计算环境到另一虚拟或物理环境的持续运行的保证。
[0008]由于容器的固有轻量级性质，单个主机通常能够支持比传统虚拟机(VM)更多的容器实例。通常，能够比VM更高效地创建并且移动短寿命的容器，并且还能够将容器作为逻辑相关元件的组进行管理(对于一些编排平台，例如，Kubernetes，有时称为“容器池(pod)”)。这些容器特征影响对容器网络方案的需求：网络应该是敏捷并且可扩展的。在相同的计算
环境中，VM、容器、以及裸金属服务器可能需要共存，且能够实现多种部署的应用之间的通信。容器网络应该还不知道与用于部署容器化应用的多种类型的编排平台一起工作。
[0009]管理用于应用运行的部署与基础设施的计算基础设施可能涉及两个主要角色：(1)编排
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用于使跨主机集群的应用的部署、扩展、以及操作自动化并且提供计算基础设施，计算基础设施可以包括以容器为中心的计算基础设施；和(2)网络管理
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用于在网络基础设施中创建虚拟网络，以实现在诸如容器或VM的虚拟运行环境中运行的应用之间以及在遗留(例如，物理)环境中运行的应用之间的包化通信。软件定义网络有助于网络管理。

技术实现思路

[0010]整体上，描述了关于使用多个集群部署的云本地SDN架构的技术。在一些实施例中，SDN架构可以包括在计算节点中所实现的数据平面元件以及诸如路由器或交换机的网络设备，并且SDN架构还可以包括用于创建并且管理虚拟网络的网络控制器。SDN架构配置与控制平面被设计成具有支持服务中升级的基于容器的微服务架构的扩展云本地软件。用于配置平面的配置节点可以实现为暴露自定义资源。用于SDN架构配置的这些自定义资源可以包括通常由网络控制器暴露的配置元件，但是，可以对配置元件以及Kubernetes本地/内置资源一起进行合并，以支持由聚合API层暴露、由一起工作以对SDN架构的实际状态以及预期状态进行调和的Kubernetes控制器与自定义资源控制器实现的统一意图模型。
[0011]在SDN架构的多集群部署中，配置节点与控制节点被部署到中央集群并且集中管理对一个或多个工作负载集群的配置和控制。然而，数据平面分布在工作负载集群之间。工作负载集群与中央集群中的每个集群可以使用类似的组件微服务来实现集群的数据平面。在每个工作负载集群的中央集群上运行的专用的不同SDN控制器管理器在中央集群中创建关于SDN架构配置的自定义资源，以由配置节点进行管理，并且由控制节点在对应的工作负载集群中进行配置。
[0012]本技术可以提供一个或多个技术优点。例如，使用在中央集群上运行的SDN控制器管理器并且将配置节点和控制节点合并到单一中央集群中，便于对SDN控制器管理器、配置节点、以及控制节点进行更好的寿命管理(LCM)并且便于通过将这些任务合并到单一中央集群中而对安全性和许可进行更好和更易管理的处理。
[0013]作为其他实施例，云本地SDN架构可以解决常规的SDN架构中与寿命周期管理的复杂性、资源分析组件的高强制性、配置管理的扩展限制、以及基于命令行接口(CLI)的接口的缺少有关的限制。例如，用于SDN架构的网络控制器是具有简化安装覆盖的云本地、轻量级分布式应用。这还便于配置与控制平面的配置节点与控制节点的各种组件微服务的简易与模块化升级。技术可以进一步支持可选的云本地监测(遥测)与用户接口、使用基于DPDK的虚拟路由器连接至支持DPDK的容器池(pod)的容器的高性能数据平面、以及一些情况中利用诸如Kubernetes或Openstack的已有编排平台的配置框架的云本地配置管理。作为云本地架构，网络控制器具有可扩展性和弹性，以寻址并且支持多个集群。在一些情况下，网络控制器还可以支持关键性能指示符(KPI)的可扩展性和性能需求。
[0014]在实施例中，提供一种用于软件定义网络(SDN)架构系统的网络控制器，网络控制器包括：第一一个或多个计算节点的中央集群的处理电路；配置节点，被配置为由处理电路执行；以及控制节点，被配置为由处理电路执行；其中，配置节点包括自定义应用编程接口
(API)服务器，以对关于SDN架构配置的自定义资源的操作的请求进行处理；其中，关于SDN架构配置的每种自定义资源与SDN架构系统中的配置对象的类型对应；并且其中，响应对自定义资源中的第一自定义资源的实例的事件的检测，控制节点被配置为获得关于第一自定义资源的实例的配置数据并且对第二一个或多个计算节点的工作负载集群中的配置对象的对应实例进行配置，其中，中央集群中的第一一个或多个计算节点与工作负载集群中的第二一个或多个计算节点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于软件定义网络SDN架构系统的网络控制器，所述网络控制器包括：第一一个或多个计算节点的中央集群的处理电路；配置节点，被配置为由所述处理电路执行；以及控制节点，被配置为由所述处理电路执行；其中，所述配置节点包括自定义应用编程接口API服务器，以对SDN架构配置的自定义资源的操作的请求进行处理；其中，所述SDN架构配置的所述自定义资源中的每种自定义资源与所述SDN架构系统中的配置对象的类型对应；并且其中，响应于检测所述自定义资源中的第一自定义资源的实例的事件，所述控制节点被配置为获得所述第一自定义资源的所述实例的配置数据，并且对第二一个或多个计算节点的工作负载集群中的配置对象的对应实例进行配置，其中，所述中央集群中的所述第一一个或多个计算节点与所述工作负载集群中的所述第二一个或多个计算节点不同。2.根据权利要求1所述的网络控制器，其中，所述第一自定义资源的所述实例是第一实例并且所述工作负载集群是第一工作负载集群；其中，响应于检测所述第一自定义资源的第二实例的事件，所述控制节点被配置为获得所述第一自定义资源的所述第二实例的配置数据，并且对第三一个或多个计算节点的第二工作负载集群中的配置对象的对应实例进行配置，其中，所述第一一个或多个计算节点、所述第二一个或多个计算节点、以及所述第三一个或多个计算节点不同。3.根据权利要求1所述的网络控制器，还包括：第一SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行；以及第二SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行；其中，所述第一SDN控制器管理器被配置为对所述中央集群中的第一资源的实例的事件进行监视并且对第一工作负载集群中的资源的实例的事件进行监视；并且其中，所述第二SDN控制器管理器被配置为对所述中央集群中的第二资源的实例的事件进行监视并且对第二工作负载集群中的资源的实例的事件进行监视。4.根据权利要求1所述的网络控制器，还包括：SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行；其中，所述SDN控制器管理器被配置为对所述中央集群中的资源的实例的事件进行监视并且对所述工作负载集群中的资源的实例的事件进行监视。5.根据权利要求1所述的网络控制器，SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行；其中，响应于检测所述工作负载集群的容器编排系统的本地资源的实例的创建事件，所述SDN控制器管理器被配置为使用自定义API服务器为所述中央集群中的所述SDN架构配置创建自定义资源。6.根据权利要求5所述的网络控制器，其中，所述第一自定义资源的所述实例的所述事件包括所述第一自定义资源的所述实例的创建事件。7.根据权利要求1所述的网络控制器，其中，所述配置节点包括应用编程接口API服务器，以对容器编排系统的本地资源的操
作的请求进行处理，所述API服务器与自定义API服务器不同。8.根据权利要求1所述的网络控制器，SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行；其中，响应于检测容器池，所述SDN控制器管理器被配置为所述工作负载集群中的容器编排系统创建事件；使用自定义API服务器为所述中央集群中的所述SDN架构配置创建所述第一自定义资源的所述实例，其中，所述第一自定义资源表示容器池对象；并且使用所述自定义API服务器，为所述中央集群中的所述SDN架构配置创建第二自定义资源的实例，其中，所述第二自定义资源表示虚拟网络接口对象。9.根据权利要求1所述的网络控制器，还包括：SDN控制器管理器，被配置为由所述处理电路执行，其中，所述SDN控制器管理器被配置为通过确定所述自定义资源是否属于与所述工作负载集群相关联的...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉萨德，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：