一種虛擬網絡中地址映射方法和裝置的製作方法

2023-06-14 07:55:46 1

專利名稱：：一種虛擬網絡中地址映射方法和裝置的製作方法
技術領域：
：本發明屬於網絡管理領域，具體涉及ー種虛擬網絡中地址映射方法和裝置。
背景技術：
：雲計算指通過網絡以按用戶的需求、隨時擴展的方式獲得所需的服務，這種服務可以是網站服務、資料庫服務、存儲服務、應用服務等等。雲計算的核心思想是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成ー個計算資源池向用戶按需服務。提供服務資源的網絡被稱為「雲」，「雲」中的資源在用戶看來是可以無限擴展的，並且可以隨時獲取、按需求進行使用和付費。通過這種方式，網絡中共享的軟硬體資源和信息可以按需求提供給用戶計算機和其他設備。、用戶申請到的計算資源需通過公網IP位址進行訪問。當用戶申請的計算資源大量增加時，公網IP位址資源將變得緊張，如何保證用戶在一定程度的安全保障機制下通過公網IP訪問其申請到的計算資源是目前要迫切解決的問題。
發明內容本發明的實施例提供ー種虛擬網絡中地址映射方法和裝置，通過將計算資源的公網IP位址與私網IP位址進行弾性映射，從而使用戶使用公網IP位址訪問其申請到的計算資源。本發明公開了ー種虛擬網絡中地址映射方法，包括將全網中的計算資源納入主機中，在主機上根據計算資源創建至少ー個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和ー個虛擬網卡；在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；當計算資源向主機發送DHCP請求吋，主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射。所述創建至少ー個虛擬區域網時，在用戶對應的計算資源上創建對應的虛擬網卡，並將虛擬網卡添加在虛擬網橋中，從而形成虛擬區域網。所述當計算資源向主機發送DHCP請求時，各虛擬網卡的MAC地址被分別分配對應的私網IP位址，將該私網IP位址對應發送至所述向主機發送DHCP請求的計算資源。所述將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ時，各服務分別轉發至各虛擬區域網對應的計算資源，並將計算資源返回的數據包對應的源地址轉換為公網IP位址。本發明還公開了ー種虛擬網絡中地址映射裝置，包括設置模塊，將全網中的計算資源納入主機中，並在主機上創建至少ー個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和ー個虛擬網卡；綁定模塊，在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；配置模塊，當計算資源向主機發送DHCP請求吋，主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；映射模塊，將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射。所述設置模塊中，創建至少ー個虛擬區域網時，在用戶對應的計算資源上創建對應的虛擬網卡，並將虛擬網卡添加在虛擬網橋中，從而形成虛擬區域網。所述配置模塊中，當計算資源向主機發送DHCP請求時，各虛擬網卡的MAC地址被分別分配對應的私網IP位址，將該私網IP位址對應發送至所述向主機發送DHCP請求的計算資源。所述映射模塊中，將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ吋，各服務分別轉發至各虛擬區域網對應的計算資源，並將計算資源返回的數據包對應的源地址轉換為公網IP位址。本發明公開了ー種虛擬網絡中地址映射方法和裝置，將公網IP位址的不同端ロ映射到不同的私網IP位址上，實現用戶對計算資源的訪問，充分利用了公網IP位址來訪問申請到的計算資源，各私網IP位址對應的虛擬網絡之間相互獨立，從而提高了網絡的安全性。圖I為本發明實施例一提供的ー種虛擬網絡中地址映射方法的流程圖2為本發明實施例一提供的ー種虛擬網絡中地址映射方法的應用場景圖3為本發明實施例一提供的公網IP位址和私網IP位址映射機制的應用場景圖4為本發明實施例ニ提供的ー種虛擬網絡中地址映射裝置的結構圖。具體實施例方式下面結合附圖對本發明實施例ー種虛擬網絡中地址映射方法和裝置進行詳細描述。本方法通過將計算資源的網絡資源分配交給一臺主機進行統一管理，建立了虛擬區域網提供網絡安全保證機制。將公網IP位址的不同端ロ映射到不同的私網IP位址上，實現用戶對計算資源的訪問，充分利用了公網IP位址來訪問申請到的計算資源，各私網IP位址對應的虛擬網絡之間相互獨立，從而提高了網絡的安全性。實施例一本發明實施例提供ー種虛擬網絡中地址映射方法，如圖I、圖2所示，包括101、將全網中的計算資源納入主機中，在主機上創建至少ー個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和ー個虛擬網卡；本實施例中，將全網中的計算資源納入主機中,創建虛擬區域網網卡。如圖2所示，在主機上虛擬出不同用戶的虛擬區域網網卡。如ethO.I、ethO.2、ethO.3、ethO.4.··方法如下vconfigaddethO.I;ifconfigethO.Iup;vconfigadaethO.2;ifconfigethO.2up…同理，在用戶對應的計算資源上，創建該用戶對應的虛擬網卡。如在用戶I對應的計算資源上創建虛擬網卡。方法如下vconfigaddethO.I;ifconfigethO.Iup.為了在整個網絡結構中將同一個虛擬區域網的計算資源進行關聯，則在同一個虛擬區域網中另行創建虛擬網橋，使主機與各用戶的計算資源可以進行通信。在主機上添加不同虛擬區域網對應的虛擬網橋方法如下brctladdbrbrvlanl;Drctladdbrbrvlan2.將主機上的各虛擬區域網的網卡分別添加到虛擬網橋上。方法如下brctladdifbrvlanlethO.I;brctladdifbrvlan2ethO.2.在計算資源上，也添加上虛擬網橋在計算資源I上brctladdbrbrvlanl;在計算資源2上:brctladdbrbrvlan2。同樣將虛擬網卡加入虛擬網橋，以實現虛擬區域網的全部功能，保證了各虛擬區域網之間的互相_離，提高了網絡安全性在計算資源I上brctladdifbrvlanlethO.I；在計算資源2上:brctladdifbrvlan2ethO.2。102、在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；在主機上設置DHCP服務編寫DHCP的配置腳本，根據主機上虛擬區域網的虛擬網卡中的MAC地址對應生成的IP位址，使得一個私網IP位址與虛擬網卡中的MAC地址綁定。103、當計算資源向主機發送DHCP請求時,主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；當用戶的計算資源向主機發送DHCP請求吋，主機通過MAC地址判斷計算資源，將分配的私有IP位址發送給該計算資源，通過下面的配置腳本中，提供MAC地址與IP位址對，從而根據MAC地址分配對應的私有IP位址。配置腳本如下例如，配置虛擬區域網I的DHCP服務配置如下default-lease-time1200;max-lease—time1200;adns-update-stylenone;shared-networktest{subnet192.168.I.0netmask255.255.255.0{optionsubnet-mask255.255.255.0;optionbroadcast-address192.168.I.255;optiondomain-name-servers8.8.8.8,192.168.20.I;optionrouters192.168.I.I;}hostuserl-1{hardwareethernet00:21:41:C8:07:EF;//計算資源I對應的虛擬網卡的MAC地址;fixed-address192.168.I.2;//計算資源I綁定的私網IP位址；}nostuserl-2{hardwareethernet00:21:42:42:07:EA;//計算資源2對應的虛擬網卡的MAC地址；fixed-address192.168.I.3;//計算資源2綁定的私網IP位址；}}以該配置腳本啟動主機中的DHCP服務，並監聽虛擬網橋brvlanl上的ethO.I虛擬網卡/usr/sbin/dhcpa-cf/etc/dhcp.conf-If/etc/dhcp.leases-pf/etc/dhcp.pid-tf/etc/dhcp.tracebrvlanl。將DHCP請求發送到A主機分配虛擬區域網I和虛擬區域網2中的各私網IP位址，ー個計算資源綁定ー個私網IP位址。這樣，不同用戶對應的計算資源則可以歸入不同的虛擬區域網以實現安全隔離。本實施例中，為每個用戶建立一個虛擬區域網，通過虛擬區域網中虛擬網卡的MAC地址確定各計算資源屬於哪個用戶，並將對應的計算資源納入該用戶所在的虛擬區域網，使不同用戶之間對應的計算資源在邏輯上被不同的區域網安全隔離，從而提高了網絡的安全性。104、將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射，從而實現用戶對計算資源的訪問。如圖2、圖3所示，本實施例中，主機有兩塊網卡，ethO連公網ip為211.112.13.15;ethl連接在虛擬網橋上，負責向私網轉發數據。這樣就需要將ethO獲得的數據包轉換目的地址發送給ethl，同時將ethl發送回來的數據包轉換源地址發送給ethO。同時，因為公網IP位址的資源比較緊張，需要將同一個IP位址的不同端ロ綁定給不同的計算資源，計算資源提供不同的服務，將ー種服務綁定到ー個埠上。然後將公網IP位址的不同端ロ映射到不同的私網IP位址上，以實現公網IP位址訪問內部計算資源的機制。設置如下I.將FTP服務轉發到計算資源192.168.I.2:iptables_tnat-APREROUTING_d211.112.13.15-ptcp_mtcp—dport21-jDNAT-to-destination192.168.I.2:21；取公網IP的21號端ロ映射私網IP位址192.168.I.2，從而處理計算資源的FTP服務。將WEB服務轉發到計算資源192.168.I.3:iptables_tnat-APREROUTING_d211.112.13.15-ptcp_mtcp—dport80-jDNAT-to-destination192.168.I.3:80；取公網IP的80號端ロ映射私網IP位址192.168.I.3，從而處理計算資源的WEB服務。默認將所有訪問轉發到計算資源192.168.I.4:iptables_tnat-APREROUTING-d211.112.13.15-jDNAT-to-destination192.168.I.4;取主機中資料庫默認端ロ1443映射私網IP位址192.168.I.4，從而處理計算資源的默認資料庫訪問。則公網IP位址流入至私網IP位址的數據包轉發目的地址映射為211.112.13.15:2ト>192.168.I.2；211.112.13.15:80->192·168.I.3；211.112.13.15:1443->192·168.I.4。2.將計算資源返回的數據包源地址修改為公網IP位址iptables_tnat-APOSTROUTING-s192.168.1.0/24-jSNAT—to-source211.112.13.15設置完成後，iptables的結果如下#iptables-L_tnatChainPREROUTING(policyACCEPT)targetprotoptsourcedestinationDNATtcp—anywhere211.112.13.15tcpdpt:21to:192.168.I.2:21DNATtcp—anywhere211.112.13.15tcpdpt:80to:192.168.1.3:80DNATall—anywhere211.112.13.15to:192.168.I.254ChainP0STR0UTING(policyACCEPT)targetprotoptsourcedestinationSNATall—192.168.I.0/24anywhereto:211.112.13.15則私網IP位址流出至公網IP位址的數據包轉發源地址映射為192.168.I.2->211·112.13.15；192.168.I.3->211·112.13.15；192.168.I.4->211·112.13.15。綜上，各私網IP位址與公網IP位址可以進行映射，從而實現用戶對計算資源的訪問。本發明還公開了ー種虛擬網絡中地址映射裝置，如圖4所示，包括設置模塊401，將全網中的計算資源納入主機中，並在主機上創建至少ー個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和ー個虛擬網卡；綁定模塊402，在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；配置模塊403，當計算資源向主機發送DHCP請求吋，主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；映射模塊404，將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射，從而實現用戶對計算資源的訪問。所述設置模塊中，創建至少ー個虛擬區域網時，在用戶對應的計算資源上創建對應的虛擬網卡，並將虛擬網卡添加在虛擬網橋中，從而形成虛擬區域網。所述配置模塊中，當計算資源向主機發送DHCP請求吋，各虛擬網卡的MAC地址被分別分配對應的私網IP位址，將該私網IP位址對應發送至所述向主機發送DHCP請求的計算資源。所述映射模塊中，將計算資源對應的服務ー對ー綁定至公網IP位址的各端ロ吋，各服務分別轉發至各虛擬區域網對應的計算資源，並將計算資源返回的數據包對應的源地址轉換為公網IP位址。本發明公開了ー種虛擬網絡中地址映射方法和裝置，將公網IP位址的不同端ロ映射到不同的私網IP位址上，實現用戶對計算資源的訪問，充分利用了公網IP位址來訪問申請到的計算資源，各私網IP位址對應的虛擬網絡之間相互獨立，從而提高了網絡的安全性。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。權利要求1.一種虛擬網絡中地址映射方法,其特徵在於,包括將全網中的計算資源納入主機中，在主機上根據計算資源創建至少一個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和一個虛擬網卡；在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；當計算資源向主機發送DHCP請求時，主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；將計算資源對應的服務一對一綁定至公網IP位址的各埠，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射。2.根據權利要求I所述的虛擬網絡中地址映射方法，其特徵在於所述創建至少一個虛擬區域網時，在用戶對應的計算資源上創建對應的虛擬網卡，並將虛擬網卡添加在虛擬網橋中，從而形成虛擬區域網。3.根據權利要求I或2所述的虛擬網絡中地址映射方法，其特徵在於所述當計算資源向主機發送DHCP請求時，各虛擬網卡的MAC地址被分別分配對應的私網IP位址，將該私網IP位址對應發送至所述向主機發送DHCP請求的計算資源。4.根據權利要求I或2所述的虛擬網絡中地址映射方法，其特徵在於所述將計算資源對應的服務一對一綁定至公網IP位址的各埠時，各服務分別轉發至各虛擬區域網對應的計算資源，並將計算資源返回的數據包對應的源地址轉換為公網IP位址。5.一種虛擬網絡中地址映射裝置，其特徵在於，包括設置模塊，將全網中的計算資源納入主機中，並在主機上創建至少一個虛擬區域網，其中虛擬區域網包括一個虛擬網橋和一個虛擬網卡；綁定模塊，在主機上設置DHCP服務，將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；配置模塊，當計算資源向主機發送DHCP請求時，主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；映射模塊，將計算資源對應的服務一對一綁定至公網IP位址的各埠，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射。6.根據權利要求5所述的虛擬網絡中地址映射裝置，其特徵在於所述設置模塊中，創建至少一個虛擬區域網時，在用戶對應的計算資源上創建對應的虛擬網卡，並將虛擬網卡添加在虛擬網橋中，從而形成虛擬區域網。7.根據權利要求5或6所述的虛擬網絡中地址映射裝置，其特徵在於所述配置模塊中，當計算資源向主機發送DHCP請求時，各虛擬網卡的MAC地址被分別分配對應的私網IP位址，將該私網IP位址對應發送至所述向主機發送DHCP請求的計算資源。8.根據權利要求5或6所述的虛擬網絡中地址映射裝置，其特徵在於所述映射模塊中，將計算資源對應的服務一對一綁定至公網IP位址的各埠時，各服務分別轉發至各虛擬區域網對應的計算資源，並將計算資源返回的數據包對應的源地址轉換為公網IP位址。全文摘要本發明公開了一種虛擬網絡中地址映射方法和裝置，屬於網絡管理領域。方法包括將全網中的計算資源納入主機中，並在主機上根據計算資源創建至少一個虛擬區域網；將生成的私網IP位址分別與虛擬網卡的MAC地址進行對應綁定；主機通過MAC地址將分配的私網IP位址發送給對應的計算資源，使得各計算資源在邏輯上各自獨立；將計算資源對應的服務一對一綁定至公網IP位址的各埠，使各私網IP位址與公網IP位址進行映射。本發明將公網IP位址的不同埠映射到不同的私網IP位址上，實現用戶對計算資源的訪問，充分利用了公網IP位址來訪問申請到的計算資源，各私網IP位址對應的虛擬網絡之間相互獨立，從而提高了網絡的安全性。文檔編號H04L12/24GK102664972SQ201210144888公開日2012年9月12日申請日期2012年5月11日優先權日2012年5月11日發明者周宇,李冬,沈彬申請人:中國科學院軟體研究所,中科方德軟體有限公司