(57)【要約】【課題】VxLAN技術を利用して共有リソースのプライベートインスタンスを提供するためのシステムおよび方法が開示される。【解決手段】システムは、プライベート管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）、共有されるリソースを配置するための個々の仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）、およびクライアントのプライベートネットワーク上に位置する共有リソースのプライベートインスタンス（レプリカ）からなる。【選択図】図２
2019041371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークリソースを共有するための方法であって、
少なくとも物理ファイアウォール、または仮想イーサネットポートを含む仮想ファイアウォール/vtep/ルーターを備える管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）を、複数のコンピューティングデバイスの少なくとも1つによって初期化および保守するステップと、
プライベートインスタンスを提供するためにVxLAN標準を利用する、それぞれ対応する仮想ファイアウォールを備える複数のクライアント仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）を初期化および保守するステップと、 
前記クライアントVLANへ複数のネットワークリソースを追加するステップと、
対応するクライアントの仮想データセンター内に配置する前に、すべてのVLANタグ、QinQタグ、およびVxLANタグを管理システムによって削除するステップと、を備え、
前記複数のネットワークリソースは、少なくとも1つのネットワーク可能コンピューティングデバイス上に割り当てられた仮想リソースであり、複数のクライアントVLANを初期化および保守するステップは、IPアドレスおよびルーティング情報を持たないイーサネットデバイスを作成するステップを含む、方法。 
【請求項２】
前記複数のクライアントVLANは、ネットワークリソースを共有する、請求項1に記載の方法。  
【請求項３】
前記複数のクライアントVLANは、前記複数のネットワークリソースを共有する、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のネットワークリソースは、仮想リソースである、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のネットワークリソースの少なくとも1つは、物理的ハードウェアである、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに接続されたクライアントによって、前記クライアントのネットワーク上で前記複数のネットワークリソースのプライベートインスタンスを作成するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。  
【請求項７】
前記クライアントによって、前記複数のネットワークリソースの前記プライベートインスタンスのレプリカを追加し、それらのMAC/IPが割り当てられて可視化させるステップをさらに備える、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
ネットワークリソースを共有するためのシステムであって、
少なくとも1つのネットワークスイッチと、
少なくとも1つのクライアントと、
それぞれ少なくとも1つのネットワーク接続と、前記少なくとも1つのクライアント、およびソフトウェアを含む少なくとも1つのストレージデバイスとインターフェースする少なくとも1つの管理コンソールと、を含む複数のコンピューティングデバイスとを備えて、前期ソフトウェアは、
少なくとも物理ファイアウォール、または仮想イーサネットポートを含む仮想ファイアウォール/vtep/ルーターを備える管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）を、複数のコンピューティングデバイスの少なくとも1つによって初期化および保守するステップと、
プライベートインスタンスを提供するためにVxLAN標準を利用する、それぞれ対応する仮想ファイアウォールを備える複数のクライアント仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）を初期化および保守するステップと、 
前記クライアントVLANへ複数のネットワークリソースを追加するステップと、
対応するクライアントの仮想データセンター内に配置する前に、すべてのVLANタグ、QinQタグ、およびVxLANタグを管理システムによって削除するステップと、を備え、
前記複数のネットワークリソースは、少なくとも1つのネットワーク可能コンピューティングデバイス上に割り当てられた仮想リソースであり、複数のクライアントVLANを初期化および保守するステップは、IPアドレスおよびルーティング情報を持たないイーサネットデバイスを作成するステップを含む、ように構成された、システム。 
【請求項９】
前記ファイアウォール/vtep/ルーターの冗長コピーを開始するように構成されたストレージサーバのグループをさらに備え、前記ファイアウォール/vtep/ルーターの各インスタンスは、任意の接続されたイーサネットポートに対して同じMACアドレスおよびネットワーク割り当てを持つ、請求項8に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数のクライアントVLANは、ネットワークリソースを共有する、請求項8に記載のシステム。  
【請求項１１】
前記複数のクライアントVLANは、前記複数のネットワークリソースを共有する、請求項8に記載のシステム。
【請求項１２】
前記複数のネットワークリソースは、仮想リソースである、請求項8に記載のシステム。
【請求項１３】
前記複数のネットワークリソースの少なくとも1つは、物理的ハードウェアである、請求項8に記載のシステム。
【請求項１４】
前記クライアントによって、前記クライアントのネットワーク上の前記複数のネットワークリソースのプライベートインスタンスを作成するように構成されたソフトウェアをさらに備える、請求項8に記載のシステム。  
【請求項１５】
前記クライアントによって、前記複数のネットワークリソースのプライベートインスタンスのレプリカを追加し、それらのMAC/IPが割り当てられて可視化させるように構成されたソフトウェアをさらに備え、請求項14に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークリソースを共有するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラウドサービスの規模は拡大し続けている。曽て「十分に良い」ものと思われたQ-in-Qクラウド展開（最大1,048,576つのデバイス/ネットワーク）がVxLAN技術の16,777,216つのネットワーク*16,777,216つのデバイスによって取り代わられた。本発明は、拡大されたアドレッシング機能を備えたIPv6展開、及びIoT展開のための方法を提供する。VxLANには、主に以下の3つの利点があります。a）VxLANはVxLANに関連付けられたタグ内において24ビットvs.12ビットのVLANを持つため、アドレス空間とスケーラビリティが向上される。b）レイヤ2仮想機器は、レイヤ2物理ネットワークとはまったく異なるネットワーク上に位置することにより、レイヤ2ネットワークを別の場所へ拡張することができる。c) 経路に沿って各仮想端末ポイントを有することによって提供される分離/セキュリティは、レイヤ2「ペイロード」の暗号化を保守しながら、途中の各ポイントでタグの暗号化を提供する。
【０００３】
VxLANについては多くの発明が開示されているが、産業グレードのクラウドプロバイダがどのようにして共有リソースのプライベートインスタンスを提供できるかについては、まだ開示されていない。「人間規模」のプライベートインスタンスを提供する方法、即ちプライベートインスタンスを提供するためにハイパーバイザを使用することは当業者にとって簡単且つ自明で、周知されているため、代えて特に難しいことになっている。すべての主なハイパーバイザは、仮想マシンにてプライベートインスタンスを提供する機能を備えている。この特許開示で教示される内容は、VXLANの強化されたアドレッシング能力に適合する規模で、物理マシンのクラスタを使用する仮想マシンを利用して、ハイパーバイザが行うことと同じことを実施する方法である。
【０００４】
VxLANネットワーク（VxLAN）の分野では、IETF標準に準拠する仕様を満たす専用の機器（仮想または物理）を所有している限り、クライアントを個々のプライベートネットワークに分離するためのシステムが使用されている。キー構成要素は、ネットワークから出るときに新しい暗号化を提供するためのVTEP（バーチャルトランスミッションエンドポイント）、不正なパケットがネットワークに入ることを防ぐファイアウォール、およびクライアントがVTEPを介して制御する別のネットワークへのルートを提供するルーターである。
【０００５】
本明細書で開示するものは、共有リソースのプライベートインスタンスをユーザに動的に割り当てることができるように、大規模なプールされたシステム上のネットワークおよび仮想化の概念を使用することである。
【０００６】
ここで、「コンピューティングデバイス」という用語は、プロセッサおよびデータ記憶手段を有する任意の電子デバイスを指す。ここで使用される「ネットワーク接続」という用語は、複数のコンピューティングデバイスを通信可能にする任意の手段を指す。さらに、ここで使用される「トランク」という用語は、複数のネットワーク接続を互いにプログラム的に関連させることにより、単一の論理接続において冗長性およびより大きな帯域幅を生成することを指す。「ネットワークパケット」という用語は、ネットワークを介して送信されるパケット形式のフォーマットされたメッセージを指す。「ハードウェアリソース」という用語は、ネットワーク化可能なコンピューティングデバイスを指す。「仮想リソース」という用語は、コンピューティングデバイスまたはソフトウェアアプリケーション（例えばデータベース）の仮想表現を指すネットワーク化コンピューティングデバイス上の割り当てを指す。ここで使用される「管理ローカルエリアネットワーク」という用語は、「MLAN」と呼ばれることもあり、他のLANの初期化、構築、および保守のために排他的に使用されるハードウェアまたは仮想リソースを含むLANを指す。ここで使用される「データセンタ」という用語は、多数のサーバおよびネットワークルーティングハードウェアを含む中央ストレージコンプレックスを指す。「従来のデータセンター」とは、仮想化が存在しないデータセンターである。「仮想ファイアウォール/vtep/ルーター」という用語は、仮想イーサネットポートを備えたファイアウォール/vtep/ルーターの仮想実装を指す。ここで使用される「保守」という用語は、ネットワークリソースを機能させ続けることを指す。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、VxLAN標準を利用して共有リソースのプライベートインスタンスを初期化および保守するためのシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品を開示する。仮想ネットワークおよび/または物理ネットワークは、管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）と、最上位ネットワーク内にネストされた多数のクライアントネットワークを備えている。MLANは、少なくとも物理的または仮想的なファイアウォール/vtep/ルーターの組み合わせを備えている。各クライアントネットワークは、管理システムによって管理される多数の物理ハードウェアマシンと仮想マシンからなるファイアウォール/vtep/ルーターの組み合わせを備えている。クライアントネットワークは、通常の個別のネットワークとしてクライアントに表示される。
【０００８】
システム自体は、スイッチドファブリック通信リンクを介して複数のコンピュータシステムをクラスタシステムとして接続される。システム内のすべてのストレージデバイスは、分散ファイルシステムを構築するためにクラスタ化されているため、特定の仮想マシンがどこにでも格納される巨大なスペースのように見える。
【０００９】
本発明は、複数のクライアントネットワーク間で物理的または仮想的なネットワークリソースを共有する方法について説明する。共有リソースのプライベートインスタンスは、1つまたは複数のクライアントネットワークに含まれる場合がある。
【００１０】
好ましい実施形態では、共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理するためのシステムが開示される。このシステムでは、少なくとも1つのネットワークスイッチと、少なくとも1つのコンピューティングデバイスとを備える。コンピューティングデバイスは、少なくとも1つのクライアント、少なくとも1つのネットワーク接続、および少なくとも1つのストレージデバイスとインターフェースする少なくとも1つの管理コンソールを含む。ストレージデバイスは、ファイアウォールと複数のクライアント仮想ローカルエリアネットワーク（VLANｓ）を含む管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）を初期化および保守することができるソフトウェアを含み、各クライアントネットワークは仮想ファイアウォールおよび複数のネットワークリソースを含む。複数のネットワークリソースは、少なくとも1つのネットワーク化可能なコンピューティングデバイス上で、少なくとも1つのリソースファクタを使用する選択メカニズムによって割り当てられた、決定された仮想リソースである。管理システム共有リソースネットワークへのプライベートネットワークが提供され、仮想マシンのレプリカは、クライアントがネットワーク接続できない仮想ワイヤを介してクライアントのネットワーク上へ提供される。それは「マジックミラー」のようなもので、管理システムにとって完全に可視化であるに対し、クライアントの視点からは完全に不可視でネットワーク化することができない。これは、クライアントを別々に保持するために使用される。
【００１１】
好ましい実施形態では、共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理するための方法が開示される。この方法は、ファイアウォール/vtep/ルーターの組み合わせを含む管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）を初期化するステップと、それぞれ仮想ファイアウォール/vtep/ルーターの組み合わせと複数のネットワークリソースを含む複数のクライアントを備える仮想ローカルエリアネットワーク（VLANｓ）を追加するステップと、MLANとクライアントのネットワークを保守するステップと、を含む。管理システム共有リソースネットワークへのプライベートネットワークが提供され、仮想マシンのレプリカは、クライアントがネットワーク接続できない仮想ワイヤを介してクライアントのネットワーク上へ提供される。それは「マジックミラー」のようなもので、管理システムにとって完全に可視化であるに対し、クライアントの視点からは完全に不可視でネットワーク化することができない。これは、クライアントを別々に保持するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳しく説明する。図面において、参照番号の最も左の桁は、参照番号が最初に現れる図を識別する。同様の特徴および構成要素について、図面全体を通して同じ番号が使用されている。
【図１】システムで使用されるハードウェアのブロック図
【図２】プライベートで編集不可なクライアントのファイアウォール/vtep/ルーターを介して共有リソースに到達する様子を示す図
【図３】共有リソースのファイアウォール/vtep/ルーターの複数のポートを介して共有リソースに到達する様子を示す図
【図４】VxLANタグとQinQタグが管理システムによって削除される前のタグ構造と、結果としてのタグなしの情報はクライアントの仮想データセンターに配置された様子を示す図
【図５】共有リソースのプライベートインスタンスを構成および管理するためのシステムを示す図
【図６】共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理するための方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図1に示すように、システム100は、複数の安価なストレージノードの冗長アレイ（RAIDS）101a〜101fと、複数のソリッドステートストレージノード102a〜102cと、複数の処理ノード103a〜103gと、複数のネットワーク接続104a〜104gと、複数のネットワークスイッチ105a〜105bとを備える。ストレージノード101a〜101fは高冗長性のストレージである。ストレージノード101a、101bはペアとなり、101c、101dはペアとなり、101e、101fはペアとなっている。ノード102a〜102fにおいて、データベースおよびハイスループットディスク動作のためにソリッドステートディスク（SSDｓ）が利用される。SSDｓ102a、102bはペアとなり、102cと102dはペアとなり、102eと102fはペアとなっている。各処理ノード103a〜103gは、2つ以上のマルチコアプロセッサを含む。本実施形態では、ネットワーク接続104a〜104gがイーサネット（登録商標）スイッチとして示されているが、任意の実施形態では任意のトランスポートメカニズムを有することができる。
【００１４】
さらなる実施形態では、ネットワーク接続104は、より多くまたはより少ない接続を使用することができ、他のプロトコルを利用することもできる。ネットワークスイッチ105aは、ネットワーク接続104が使用するプロトコルに応じて、イーサネットスイッチなどのスイッチとすることができ、ネットワークスイッチ105bは、ネットワーク外と通信するために使用されるイーサネットスイッチなどのスイッチとすることができる。スイッチは精細なレベルでネットワークを追加することができる。スイッチはVLANをネイティブでサポートできるため、VLANをそのまま使用できる。すべてのクライアントタグは、処理ノード103によって処理される。当業者であれば、図1に示す構成要素の数は、単に説明のためのものであり、実際の実装においては添加或いは省略できることを理解すべき。
【００１５】
図2に示すように、ネットワーク2100は、ストレージサーバによって初期化されたファイアウォール/vtep/ルーター2101を含む管理LANまたはMLANとして使用される最上位ネットワークである。MLAN2100は、システム100内のすべてのクライアントネットワーク、ならびにシステム上の共有リソースネットワークおよび物理ネットワークの初期化、構成、および保守を担当する。ファイアウォール/vtep/ルーター2101は3つのポートを有し、1つはMLAN2100に接続され、1つは最上位層ネットワーク2300（「VLAN0」）に接続され、もう1つは共有リソースネットワークであるネットワーク2200に接続される。最上位層ネットワーク2300は、それぞれ独自のファイアウォール/vtep/ルーター2311を有する複数のクライアントネットワーク2310を含む。
【００１６】
当業者であれば、図2に示す構成要素の数は、例示に過ぎないことを理解すべき。各最上位層のネットワークには、最大255つまたは4,095つのクライアントネットワークを含めることができる（選択したベンダーと価格ポイントによる）。特別な「タグ」を持つことで、ネットワークあたり16,777,216つのデバイスの16,777,216つの異なるネットワークまでを可能にするVxLAN機器を利用することも可能である。すべてのタグは、クライアントの仮想データセンターに置かれる前に管理システムによって削除される。起動時に、各ストレージノード101は、他の各ストレージノードと連携することにより、いずれかが管理用ファイアウォール/vtep/ルーター2101、ブートサーバおよび管理コンソール2102を作成するブートプロセスを開始したか否かを発見する。他のどのノードもまだプロセスを開始していない場合、pingノードはプロセスを開始する。最初に、管理ファイアウォール/vtep/ルーター2101が開始される。MLAN2100が仮想ファイアウォール/vtep/ルーターによってルーティングされる場合、ストレージノード101は、最初に管理ファイアウォール/vtep/ルーターを開始するプロセスを実行する必要がある。MLAN2100用のハードウェアファイアウォール/vtep/ルーターを排除するものではないが、この実施形態では、サーバとスイッチのみが必要であり、サーバへ冗長性と可用性を提供する同じ基礎構造は、仮想環境内のファイアウォール/vtep/ルーターとルーターへ高い可用性を提供することができる。
【００１７】
好ましい実施形態では、ストレージサーバのグループは、ファイアウォール/vtep/ルーター/ルーター2101の冗長コピーを開始することができる。ファイアウォール/vtep/ルーターの各インスタンスは、接続されているイーサネットポートに対して同じMACアドレスとネットワーク割り当てを持つことになる。通常のルーティング方式を使用すると、スイッチのバンクが接続の送信元に応じて異なるファイアウォール/vtep/ルーターへパケットをルーティングしてしまう可能性があるが、問題のネットワークデバイスが同じ設定とルーティング情報を保守し続けている場合、悪影響をもたらすことはない。
【００１８】
共有リソースのプライベートインスタンス自体は、通常の起動プロセスを経る。共有リソースのプライベートインスタンスを開始するコマンドが発行されると、（システムワイドスタートアップ、クライアントスタートコマンドまたは他のシステムの必要によって）管理コンソール2102は開始請求を受け付け、利用可能な処理ノードのデータ送信元に対してクエリを行う。一旦上記のメカニズムによって選択されると、その共有リソースのプライベートインスタンスは、共有リソースのプライベートインスタンスが接続する最上位層ネットワークまたはネストされたネットワーク2310のいずれかに接続されたイーサネットデバイスを作成する。通常のイーサネットデバイスとは異なり、このネットワークデバイスにはIPアドレスやルーティング情報は与えられていない。物理サーバー自体は応答せず、このインターフェイスから受信したパケットは実際に表示されることはない。物理デバイスは代わりに仮想マシンに直接マッピングされ、仮想マシンが物理マシンが存在するものとは完全に別のネットワークにアクセスできるようにする。処理ノードへ適切なネットワークデバイスを追加した後、管理コンソール2102は、そのデータ送信元に対してクエリを行い、クライアントの隠れたファイアウォール/vtep/ルーターに接続される。
【００１９】
共有リソースのプライベートインスタンスの起動時に、管理コンソール2102へのウェブインターフェースへのコンソールアクセスをクライアントへ提供するためのルールが追加される。これにより、クライアントは物理マシンのキーボードを使っているように共有リソースのプライベートインスタンスへアクセスすることができる。クライアントのセキュアな管理コンソールのウェブインターフェイスから、共有リソースのプライベートインスタンスの画面、キーボードおよびマウスの入力を制御できる。
【００２０】
新しいクライアントが追加されると、いくつかの外部IPとそのネットワークの一意のサブネットが与えられる。サブネットのすべての利用可能なIPは、使用されている或いは使用されていないMACアドレスに静的に割り当てられている。クライアントネットワーク2310が構築され、サブネットの最初のアドレスがクライアントネットワークのファイアウォール/vtep/ルーター2311に割り当てられる。ファイアウォール/vtep/ルーターには、マシンが追加される時にIPが知られるように、事前登録されたMACアドレスのマッピングをIPsに保持する、ファイアウォール/vtep/routerを初期化したときに作成されたDHCPテーブルが含まれている。クライアントには、クライアントのネットワークパケットをIPSECトンネルを介して仮想ファイアウォール/vtep/ルーター2311に直接配信するように構成されたゲートウェイ2001が設けられている。さらに、すべての外部トラフィックのネットワークパケットは、クライアントの仮想ファイアウォール/vtep/ルーター2311に直接ルーティングされる。仮想ファイアウォール/vtep/ルーター2311は、ネットワークスイッチ105bと同等のネットワークスイッチ205bを介して外部トラフィックを受信する仮想ファイアウォール/vtep/ルーター2318に接続された1つのポートを有する。クライアントからIPSECトンネルを介してクライアントの個々のネットワーク2310aへのトラフィックは、図2において点線で示されている。ファイアウォール/vtep/ルーター2311は、個々のクライアントネットワーク2318に接続された1つのポートをさらに有し、いくつかの実施形態では、ネットワーク2200に含まれるものなどの共有リソースのレプリカに接続するためのオプションポートを有する。
【００２１】
サブネットの最後のアドレスは、管理コンソール2102として割り当てられる。管理コンソール2102は、MLAN2100のメインファイアウォール/vtep/ルーター2101に接続され、いくつかの実施形態では、クライアントファイアウォール/vtep/ルーターの任意のポートを介して到達する。そこから、クライアントはネットワーク設定を表示し、共有リソースのプライベートインスタンス2312〜2315を追加することができる。クライアントは、クライアントネットワーク上の共有リソースのプライベートインスタンスを作成し、費用を請求することができる。クライアントはすでにネットワーク上にあるため、共有リソースのプライベートインスタンスのレプリカを追加できるが、そのMAC/IPは割り当てられておらず、不可視である。共有リソースのプライベートインスタンスは、WindowsやLinuxのウエブサーバー、ボイスオーバーIPサーバーなど、ある種類のソリューションであってもよい。テンプレートが選択された後、クライアントファイアウォール/vtep/ルーター2311からMACアドレスが割り当てられ、ストレージノード101からの共有リソースに対応するテンプレートイメージが取得され、ストレージ内で初期化される。そこから、管理コンソール2102は、共有リソースを実行すべき共有リソースのリストへ追加する。実行すべきタスクにクエリを行う次の処理ノード103には、マシンが割り当てられる。その特定のクライアントネットワーク上で最初の共有リソースが実行される場合、そのネットワークの仮想リスニングポートを起動するようになる。共有リソースのプライベートインスタンスがネットワークに接続されると、ファイアウォール/vtep/ルーターはDHCPテーブルからそのMACアドレスを調べ、事前登録されたIPアドレスを割り当てる。
【００２２】
クライアントは、HTML5またはリモートデスクトップを使用して、新しく作成された仮想マシンにログインし、同じイメージを持つ物理マシンの前に座っているかのようにユーザーAPI/GUIを見ることができる。そこで、ユーザは、物理マシン上で通常に行うことが全部でき、当該物理マシンは共有リソースのプライベートインスタンスから完全に抽象化されたものであり、または事実上、遠隔のデータセンターにあるシステム100上で実行されるネットワークに含まれている。ユーザにとって、レプリカ2312〜2315は、従来のネットワークサブネットに含まれる通常の物理マシンのように見える。
【００２３】
クライアントは、ネットワーク2200内のリソース2202〜2205のような、共有リソースネットワーク内の共有リソースのプライベートインスタンスにアクセスすることができる。いくつかの実施形態では、自分のクライアントファイアウォール/vtep/ルーター2311にオプションのポートをセットアップして、選択された共有リソースのIPに接続することによって、クライアントはこれらのリソースに接続することができる。両方のファイアウォール/vtep/ルーターの両側のポート間に、「仮想ワイヤ」として空きネットワークを構築する。ここで、ネットワークは「空き」であり、クライアントの視点からネットワーク化することはできない。（クライアントがアクセスできない）管理システムから見ると、すべてが可視化である。これはマジックミラーに似ていて、ミラーの片側（ネットワーク化できない）にいる時、すべての光が反射されるが、反対側は透明ガラス（MLAN側）である。新しいトラフィックを処理するために、ファイアウォール/vtep/ルーターの両側共にルールが設定されている。クライアントネットワーク側では、ファイアウォール/vtep/ルーター2311は、その自体に仮想ポートを動的に追加し、そのポートをクライアントのファイアウォール/vtep/ルーター2311内のネットワークアドレステーブルにマッピングする。クライアントは複数の場所からリソースを共有したい場合は、複数のオプションのポートを追加することができる。このような状況では、ファイアウォール/vtep/ルーターを一時的にシャットダウンして追加の接続を確立する必要がある。
【００２４】
図3において、共有リソースネットワーク3200およびクライアントネットワーク3310は、共用リソースネットワーク2200およびクライアントネットワーク2310とそれぞれ同様である。同図は、共有リソース3202-3205を使用しようとしているクライアントネットワーク3310からの各着信接続に対して、共有リソースファイアウォール/vtep/ルーター3201上に別個のポートを有する好ましい実施形態を示す。ファイアウォール/vtep/ルーターのルールは、個々のポートごとに設計されている。
【００２５】
図4はQinQとVxLANの両方のタグの構造を示す。AはQinQヘッダータグ構造の図である。AのA〜Gの各構成要素について個別に説明する。ヘッダタグの長さは22バイトである。構成要素Aは長さ6バイトで、宛先MACアドレスを含んでいる。構成要素Bは長さ6バイトで、送信元MACアドレスを含んでいる。構成要素Cは長さ2バイトで、VLANタイプ0x8a88を含んでいる。それはTPIPと呼ばれる。構成要素Dは長さ2バイトで、2番目のVLANタグを含んでいる。C＆Dは共にサービスVLANタグと呼ばれる。構成要素Eは長さ2バイトで、VLANタイプ0x8100を含んでいる。それはTPIP=0x8100と呼ばれる。構成要素Fは長さ2バイトで、１番目のVLANタグを含んでいる。それはPCP/DEI/VIDと呼ばれる。構成要素E＆Fは、それらの情報がVxLANヘッダの他の場所で使用できるため、VxLAN環境には存在しない。それらは共にカスタマーVLANタグと呼ばれる。構成要素Gは長さ2バイトで、イーサネットタイプ0x0800を含んでいる。Bは、VxLANヘッダタグ構造の図です。VxLAN構造には多くの構成要素があるため、それらはグループに分割される。外部MACヘッダと呼ばれる第1のグループの構成要素は、構成要素A、B、C、D、およびGである。合計で長さ14バイトであり、4バイトはオプションである。このグループは、QinQヘッダタグ内の対応するヘッダタグに相当する。構成要素Aは長さ6バイトで、宛先MACアドレスを含んでいる。構成要素Bは長さ6バイトで、送信元MACアドレスを含んでいる。構成要素Cは長さ2バイトで、VLANタイプ0x8100を含んでいる。構成要素Ｄは長さ2バイトで、外部VLANタグを含んでいる。構成要素Gは長さ2バイトで、外部ヘッダがIPv4ヘッダで構成されている場合は、IPv4のイーサタイプ0x0800または0x86DDを含んでいる。ヘッダがIPv6の場合、デフォルトとして元のイーサタイプになる。第2のグループの構成要素は、外部IPヘッダと呼ばれ、構成要素H-Lである。合計で長さは20バイトである。構成要素Hは長さ9バイトで、その他のデータ（Miscデータ）を含んでいる。構成要素Iは長さ1バイトで、プロトコル0x11を含んでいる。構成要素Jは長さ2バイトで、ヘッダチェックサムを含んでいる。構成要素Kは長さ4バイトで、送信元IPv4を含んでいる。構成要素Lは長さ4バイトで、宛先IPv4を含んでいる。第3のグループの構成要素は、外部UDPヘッダと呼ばれ、構成要素M-Pである。合計で長さは8バイトである。構成要素Mは長さ2バイトで、送信元アドレスを含んでいる。構成要素Nは長さ2バイトで、VxLANポートを含んでいる。構成要素Oは長さ2バイトで、UDP長さを含んでいる。構成要素Pは長さ2バイトで、チェックサムを含んでいる。最後の第4のグループの構成要素は、VXLANヘッダと呼ばれ、構成要素Q-Tである。合計で長さは8バイトである。構成要素Qは長さ1バイトで、VxLANフラグを含んでいる。構成要素Rは長さ3バイトで、保留とされる。構成要素Sは長さ3バイトで、仮想ネットワーク識別子（VNI）を含んでいる。これにより、QinQのカスタマー構成要素（構成要素E＆F）へより多くのアドレス可能なスペースが割り当てられる。構成要素Tは長さ3バイトで、保留とされる。これにより、インナーL2ヘーダ＆ペイロード（採番なし-合計14バイトまたはオプションが含まれている場合は18バイト）に残すのは、宛先MACアドレス（6バイト）、送信元MACアドレス（6バイト）、VLANタイプ0x8100（2バイト-オプション）、VLANタグ（2バイト-オプショ���）、イーサネットタイプ0x0800（2バイト）である。
【００２６】
すべてのVLAN、QinQ、およびVxLANタグは、クライアントの仮想データセンター内に配置される前に管理システムによって削除される。
【００２７】
図5は、本発明の一実施形態による、共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理するためのシステム500を示す。本開示は、本発明がシステム500に実装されることを考慮して説明されているが、本発明は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ノートブック、ワークステーション、メインフレームコンピュータ、サーバ、ネットワークサーバなどの様々なコンピューティングシステムなどに実装できることが理解されるべき。システム500は、複数のユーザ、またはデータベースシステム上に存在するアプリケーションによってアクセスできることが理解されるべき。システム500の例は、ポータブルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドノード、センサ、ルーター、ゲートウェイ、およびワークステーションを含んでもよいが、これらに限定されない。システム500は、ネットワーク（図示せず）を形成するために、互いおよび/または他のノードまたは装置に通信可能に結合される。システム500の例は、ポータブルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドノード、センサ、ルーター、ゲートウェイ、およびワークステーションを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００２８】
システム500は、プロセッサ502、インタフェース504、およびメモリ506を含んでもよい。プロセッサ502は、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理ユニット、ステートマシン、論理回路、および/または動作命令に基づいて信号を操作する任意のノードとして実装することができる。他の機能の中でも、少なくとも1つのプロセッサは、メモリ506に格納されたコンピュータ可読命令またはモジュールをフェッチして実行するように構成される。
【００２９】
インターフェース（I/Oインターフェース）504は、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェース、例えばウェブインターフェース、グラフィカルユーザーインターフェースなどを含んでもよい。I/Oインタフェースは、データベースシステム、第1のノード、第2のノード、および第3のノードを、ユーザと直接にインタラクション可能にする。さらに、I/Oインタフェースは、ノード504を他のノード、ウェブサーバおよび外部データサーバ（図示せず）などのコンピューティングノードと通信可能にする。I/Oインタフェースは、有線ネットワーク（例えば、GSM、CDMA、LAN、ケーブルなど）および無線ネットワーク（WLAN、セルラー、または衛星など）を含む広範囲で多様なネットワークおよびプロトコルタイプでの複数通信を容易にすることができる。I/Oインタフェースは、複数のノードを別のサーバに接続するための1つまたは複数のポートを含んでもよい。I/Oインタフェースは、インタフェースに提供された画面または管理コンソールを介して、ユーザとシステム500との間のインタラクションを提供することができる。
【００３０】
メモリ506は、当該技術分野で知られている任意のコンピュータ可読媒体を含むことができ、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）およびダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）などの揮発性メモリ、および/または読み取り専用メモリ（ROM）、消去可能プログラマブルROM、フラッシュメモリ、ハードディスク、光ディスク、磁気テープなどの不揮発性メモリが挙げられる。メモリ506は、様々な機能を実行するための複数の命令またはモジュールまたはアプリケーションを含んでもよい。メモリは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データタイプをインプリメントするルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含む。
【００３１】
一実施態様では、共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理するためのシステム500が開示される。このシステムでは、少なくとも1つのネットワークスイッチと、少なくとも1つのコンピューティングデバイスとを備える。コンピューティングデバイスは、少なくとも1つのクライアント、少なくとも1つのネットワーク接続、および少なくとも1つのストレージデバイスとインターフェースする少なくとも1つの管理コンソール504を含む。ストレージデバイスに含まれるソフトウェアは、ファイアウォール/vtep/ルーター508および複数のクライアント仮想ローカルエリアネットワーク（ネットワーク）510を含む管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）を初期化および保守することができ、各クライアントネットワークはファイアウォール/vtep/ルーターと、複数の共有リソースのプライベートインスタンスとを含む。512は共有リソースのプライベートインスタンスの利用/追加である。514は、共有リソースのプライベートインスタンスの変更である。
【００３２】
ストレージデバイス506は、少なくとも暗号化キーを格納するように構成された少なくとも1つの暗号化フォルダをさらに含んでもよい。暗号化キーは、ネットワークスイッチを介してシステムに接続されたクライアントによってアクセス可能である。
【００３３】
ストレージデバイス506はさらに、ネットワークスイッチを介して接続された少なくとも1つのクライアントへ、ネットワーク可能コンピューティングデバイス上の共有リソースのプライベートインスタンスの決定を伝達することができる。ストレージデバイス（メモリ）506は、共有リソースのプライベートインスタンスに関するクライアント情報を受信することができる。
【００３４】
ストレージデバイス（メモリ）506は、管理コンソールを介してシステムに少なくとも1つの請求を受信することができ、好ましくは、請求は遠隔で受信され、制限をかけるルールが紐づけられている。
【００３５】
図6は、本発明の課題の実施形態による、ネットワークリソースを編成して管理する方法を示す。この方法は、コンピュータ実行可能な命令の一般的なコンテキストで説明することができる。一般的に、コンピュータ実行可能な命令は、特定の機能を実行するまたは特定の抽象データ型をインプリメントするルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造、プロシージャ、モジュール、関数などを含むことができる。この方法は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理装置によって機能が実行される分散コンピューティング環境において実施することもできる。分散コンピューティング環境では、コンピュータ実行可能な命令は、メモリストレージデバイスを含むローカルおよびリモートコンピュータストレージメディアの両方に位置することができる。
【００３６】
当該方法が記述される順序は、限定として解釈されることを意図するものではなく、説明された任意の数の方法ブロックを、任意の順序で組み合わせて当該方法または代替方法を実施することができる。さらに、本明細書に記載された趣旨の保護範囲において、個々のブロックをこの方法から削除することができる。さらに、本方法は、任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせで実施することができる。だが、説明を容易にするために、以下に説明される実施形態では、この方法は、上述の図6に示すように実施されると考えられてもよい。
【００３７】
一実施態様では、共有リソースのプライベートインスタンスを編成および管理する方法が開示される。
【００３８】
ブロック602において、ファイアウォール/vtep/ルーターを含む管理ローカルエリアネットワーク（MLAN）が初期化される。 
ブロック604において、複数のクライアント仮想ローカルエリアネットワーク（VLANｓ）が追加される。各クライアントネットワークは、仮想ファイアウォール/vtep/ルーターおよび複数のネットワークリソースを含む。複数のネットワークリソースは、少なくとも1つのネットワーク化可能なコンピューティングデバイス上で、少なくともリソースファクタを使用する選択メカニズムを介して割り当てられた、決定された仮想リソースである。
【００３９】
ブロック606で、MLANおよびクライアントネットワークが保守される。
【００４０】
ブロック608において、共有リソースのプライベートインスタンスが共有リソースネットワーク上で利用可能である。
【００４１】
ブロック610において、共有資源のレプリカがクライアントのネットワーク上で利用可能である。
【００４２】
当業者であれば、本発明の実施に使用される任意の既知または新規のアルゴリズムを理解することができる。ただし、本発明は、既知のアルゴリズムまたは新規のアルゴリズムを使用することに関係なく、上述の利点および技術の向上を達成するためのバックアップ動作中に使用される方法を提供することに留意すべき。
【００４３】
当業者であれば、本明細書に開示された実施形態に記載された実施例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアおよび電子ハードウェアの組み合わせによって実施され得ることを認識し得る。これらの機能がハードウェアによって実行されるかソフトウェアによって実行されるかは、技術的ソリューションの特定のアプリケーションおよび設計制約条件による。当業者であれば、特定のアプリケーションごとに記載された機能を実施するために異なる方法を使用することができるが、それらの実施は本発明の範囲を超えていると認識すべきではない。
【００４４】
当業者であれば、便利で簡単な説明のために、前述のシステム、装置、およびユニットの詳細な作業プロセスは、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照できることが明らかであるため、ここでは詳細を重複しない。
【００４５】
本出願で提供されるいくつかの実施形態において、開示されたシステム、装置、および方法は、他の方法で実施され得ることを理解すべき。例えば、説明したノードの実施形態は単なる例示である。例えば、ユニット分割は単に論理的な機能分割であり、実際の実施では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素を組み合わせて、または別のシステムに統合してもよいし、一部の機能を省略してもよいし、実行しなくてもよい。さらに、表示または議論された相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインターフェースを介して実施されてもよい。装置またはユニット間の間接的結合または通信接続は、電子的、機械的または他の形態で実施されてもよい。
【００４６】
これらの機能はソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売または使用される場合、それらの機能はコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。そのような理解に基づいて、本発明の技術的ソリューション、または先行技術に寄与する部分、または技術的ソリューションの一部は、本質上、ソフトウェア製品の形態で実施することができる。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、コンピュータノード（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークノード）に、本発明の実施形態で説明された方法のステップの全部または一部を実行するよう、指示するためのいくつかの命令を含む。上記記憶媒体は、例えばUSBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ（Read-Only Memory、ROM）、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、RAM）、磁気ディスク、光ディスクなどのプログラムコードを記憶できる任意の媒体を含む。
【００４７】
互いに通信するデバイスは、他に明示的に指定されていない限り、互いに連続的に通信する必要はない。さらに、互いに通信するデバイスは、1つまたは複数の中継媒体を介して直接的または間接的に通信することができる。
【００４８】
ここに単一のデバイスまたは物品が記載されている場合、単一のデバイス/物品の代わりに2つ以上のデバイス/物品（それらが連携しているか否かにかかわらず）を使用できることは明らかであろう。同様に、ここに複数のデバイスまたは物品が記載されている場合（それらが連携しているか否かにかかわらず）、複数のデバイスまたは物品の代わりに1つのデバイス/物品を使用することができ、または示された数のデバイスまたはプログラムの代わりに異なる数のデバイス/物品を使用することができる。デバイスの機能および/または特徴は、そのような機能/特徴を有するものとして明示的に記載されていない1つまたは複数の他のデバイスによって代わりに実施されることができる。したがって、本発明の他の実施形態は、デバイス自体を含む必要はない。
【００４９】
最後に、本明細書で使用されている言葉は、主に読みやすさと説明目的のために選択されており、本発明の趣旨を描写したり制限したりするように選択されているわけではない。したがって、本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されるのではなく、本出願に開示される任意の請求項によって限定されることが意図される。したがって、本発明の実施形態の開示は、以下の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲を例示するものであり、限定するものではない。
【００５０】
本明細書において、基本的に任意の複数形および/または単数形の用語の使用に関して、当業者であれば、文脈および/または用途に応じて、複数形から単数形および/または単数形から複数形に翻訳することができる。様々な単数形/複数形の置換は、明瞭にするために本明細書に明示的に記載されてもよい。
【００５１】
VxLAN上の共有リソースのプライベートインスタンスを提供するためのシステムおよび方法の実現は、構造的特徴および/または方法に特有の言語で説明されているが、添付の特許請求の範囲は必ずしも説明した特定の特徴または方法に限定されないことは理解すべき。むしろ、特定の特徴および方法は、VxLAN上の共有リソースのプライベートインスタンスを提供するためのシステムおよび方法の実施例として開示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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