劉杰　周保群

摘要：本文將基于vxlan和ospf，探討了一種改進(jìn)型的，適用于虛擬網(wǎng)絡(luò)的ospf路由交換方式。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)虛擬化vxlan路由交換協(xié)議ospf 鏈路開銷計算 鏈路開銷聚合

1云網(wǎng)絡(luò)環(huán)境概述與本文研究的云網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)多設(shè)計為提供南北向的網(wǎng)絡(luò)流量服務(wù)，采用層級聚合的形式，注重網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點對外進(jìn)行服務(wù)。而云網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，更加注重為東西向的網(wǎng)絡(luò)流量提供服務(wù)，以滿足數(shù)據(jù)中心客戶的數(shù)據(jù)分析需求和支撐應(yīng)用的微服務(wù)化架構(gòu)。在云計算環(huán)境中，由于計算節(jié)點已經(jīng)虛擬化，為了給虛擬化的計算節(jié)點提供更加簡便的網(wǎng)絡(luò)模型，和滿足虛擬計算節(jié)點隨時遷移調(diào)度的需求，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了多種將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化接入的協(xié)議方案，其中vxlan是其中應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化的協(xié)議。vxlan通過組播構(gòu)建了一個虛擬的二層廣播域，并結(jié)合arp進(jìn)行單播虛擬通道的自動構(gòu)建，從而構(gòu)建了一個符合幾乎符合當(dāng)前以太網(wǎng)所有特性的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

在云環(huán)境中，多個虛擬網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生通信需求時，虛擬網(wǎng)絡(luò)之間會再構(gòu)建一個虛擬路由通道，并由此產(chǎn)生如圖1所示典型的虛擬網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

在虛擬計算節(jié)點隨機(jī)分布的情況下，該虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?yīng)的典型的物理拓?fù)?，可設(shè)為如圖2。

2傳統(tǒng)ospf環(huán)境下的選路情況

為了研究路由交換協(xié)議在上述虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的表現(xiàn)，將ospf引入到各個虛擬網(wǎng)絡(luò)中的路由互聯(lián)節(jié)點，并進(jìn)行理論模擬，最終ospf得到的路徑圖如圖3。

通過ospf算法，在所述G=（V，E）帶權(quán)有向圖中，把圖中頂點集合V分成兩組，第一組為已求出最短路徑的頂點集合（用S表示，初始時S中只有一個源點，以后每求得一條最短路徑，就將加入到集合S中，直到全部頂點都加入到S中，算法就結(jié)束了），第二組為其余未確定最短路徑的頂點集合（用∪表示），按最短路徑長度的遞增次序依次把第二組的頂點加入S中。在加入的過程中，總保持從源點v到S中各頂點的最短路徑長度不大于從源點v到U中任何頂點的最短路徑長度。此外，每個頂點對應(yīng)一個距離，s中的頂點的距離就是從v到此頂點的最短路徑長度，U中的頂點的距離，是從v到此頂點只包括S中的頂點為中間頂點的當(dāng)前最短路徑長度，得到的選路情況如表1（使用字母P代表物理節(jié)點）。

3引入vx|an鏈路開銷聚合后的ospf選路情況

通過對2中表格的分析，本文嘗試了一種將vxlan的虛擬通道路徑長度引為到ospf協(xié)議中的cost值的方法，通過這種方法，最終ospf的獲取到的路徑圖如圖4。

通過ospf算法，選路情況如表2。

本文通過將虛擬網(wǎng)絡(luò)路徑引入為OSPF路由協(xié)議的cost值的方法，來提升路由交換協(xié)議在虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的適應(yīng)性，通過對第二節(jié)和第三節(jié)中的選路數(shù)據(jù)分析，可以得出在隨機(jī)VM調(diào)度的典型物理網(wǎng)絡(luò)中，引入虛擬網(wǎng)絡(luò)通道路徑的ospf協(xié)議能更優(yōu)的尋找出網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑。

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