多租戶資料中心網路系統設計與實作

10.29428/9789860544169.201801.0155

邱俊瑋；張仕佳；李旻蒼；楊尚文；葉春超

資料中心 ； 多租戶 ； 軟體定義網路 ； data-center ； multi-tenant ； SDN ； OpenFlow

NCS 2017 全國計算機會議

2017（2018 / 01 / 01）

823 - 830

繁體中文

本論文研究資料中心網路的系統架構。當一個資料中心存在多個租戶，且IP 網段重疊時，必須區隔不同租戶之間的封包，並確保每一個封包的正確性，因此也不允許不同租戶之間進行非法存取。本文提出的網路架構，將資料中心分成多個服務器集群，每一服務器集群包含不同租戶的虛擬機器，並使用快速轉送的交換器將全部的服務器集群串連起來。系統實作上使用軟體定義網路(Software-defined networking, SDN)， 以Open vSwitch做為OpenFlow Switch 並搭配Ryu Controller實現SDN。為驗證系統設計的可行性，我們以多台PC 建構一個小型的雛形系統，其中包含利用PC及SDN 軟體來實做的各種特殊功能的交換器。並使用此雛形系統驗證與量測不同網路運作的效能，包含不同租戶使用共同子網路的情境，以及外部網路封包傳送等。從實驗中我們驗證了設計的可行性。

In this research study we propose a new architecture for multi-tenant data center networks (multi-tenant DCN), in which different users (tenants) could utilize the networks as owned by themselves. In the proposed multi-tenant data center network, we embed tenant ID into (Ethernet) Mac address and utilized All-L2 routing strategy as the main theme of the system design principle. Based on that, all network packets are well tagged with nearly zero-efforts without extra tag fields for tenant IDs. We used software OpenFlow Switch (Open vSwitch) with Ryu Controller to implement the SDN-based routing network. To provide proof-of-concept for the proposed multi-tenant DCN we build a small scale of the proposed system, with which we demonstrated the feasibility of the design.