一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法、相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)實施例公開了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法、交換機及系統(tǒng)，該方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，第一子網(wǎng)包含虛擬機，且配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，第二子網(wǎng)包含多個網(wǎng)關(guān)實體，該方法包括：交換機接收虛擬機發(fā)送的攜帶有待訪問目標的IP地址和第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址的第一數(shù)據(jù)報文；根據(jù)第一子網(wǎng)的指示信息和第一數(shù)據(jù)報文，確定第二子網(wǎng)中與第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；根據(jù)第一數(shù)據(jù)報文，目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給目標網(wǎng)關(guān)實體。采用本發(fā)明專利技術(shù)，能解決南北向通信存在的網(wǎng)關(guān)性能和瓶頸擁塞問題，還避免現(xiàn)有技術(shù)中業(yè)務(wù)子網(wǎng)IP地址的浪費。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法、相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及通信
，尤其涉及一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法、相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著虛擬化、云計算技術(shù)越來越成熟，大量互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始云化。很多業(yè)務(wù)邏輯直接在云內(nèi)完成，導致數(shù)據(jù)中心內(nèi)東西向流量的劇增，增加網(wǎng)關(guān)通信負荷的同時，也搶占了南北向流量帶寬，特別是在業(yè)務(wù)流量較多的情況下，會影響網(wǎng)關(guān)的性能和可靠性，還降低了業(yè)務(wù)通信效率。參見圖1是在同一路由域或虛擬私有云(VirtualPrivateCloud，VPC)內(nèi)不同子網(wǎng)間的虛擬機(VirtualMachine，VM)進行通信的應(yīng)用場景示意圖，其中白色和灰色填充的虛擬機VM分別位于不同的兩個子網(wǎng)內(nèi)。當不同子網(wǎng)內(nèi)的VM間(如VM-A和VM-B)進行相互通信時需要通過網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)，消耗網(wǎng)關(guān)資源(如帶寬)的同時也會造成網(wǎng)關(guān)的瓶頸擁塞。當需要通信的兩個虛擬機被部署于同一物理主機時，如果網(wǎng)關(guān)被部署于其他物理主機或交換機下，這時數(shù)據(jù)報文的迂回發(fā)送和帶寬資源的占用更加明顯。為解決上述數(shù)據(jù)報文迂回和網(wǎng)關(guān)性能的問題，現(xiàn)引入分布式虛擬路由器(DistributedVirtualRouter，DVR)。基于如圖1所示的場景示意圖，在每個通過網(wǎng)關(guān)通信的VM所在的物理主機上部署一個簡單的路由器，又稱內(nèi)部路由器IR(InternalRouter)，它可以是物理實體的、也可以是邏輯存在的；將從屬于同一網(wǎng)關(guān)下的IR以及它們之間的互通邏輯整體形成邏輯上的虛擬路由器，稱之為DVR；DVR可以將東西向子網(wǎng)間的通信卸載到二層交換機上，從而實現(xiàn)不同子網(wǎng)中的VM之間不經(jīng)過網(wǎng)關(guān)進行直接互通；這樣DVR降低了對集中式網(wǎng)關(guān)路由器(如圖1所示)的寬帶資源占用和瓶頸擁塞。具體可參見如圖2所示給出一種DVR的應(yīng)用場景示意圖，當不同子網(wǎng)中被部署在不同物理主機上的兩個VM之間進行數(shù)據(jù)報文互通時，與傳統(tǒng)方式相同，位于物理主機1上的VM-A不感知網(wǎng)關(guān)路由器的變化，正常發(fā)出數(shù)據(jù)報文，根據(jù)傳輸控制協(xié)議或因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP，中文又稱為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議)VM-A照常將該數(shù)據(jù)報文發(fā)給其所在的子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)給VM-B。在一種可能的實現(xiàn)方式中，正常發(fā)出數(shù)據(jù)報文到該物理主機1上的虛擬交換機vSwitch，并進入VPC在本物理主機1上的IR，經(jīng)過IR路由之后再次進入本物理主機1的vSwitch上，此時數(shù)據(jù)報文的目的媒體訪問控制(MediaAccessControl，MAC)地址被修改為目的VM-B的MAC地址。數(shù)據(jù)報文經(jīng)由vSwitch直接轉(zhuǎn)發(fā)給目的VM-B所在的物理主機2上。數(shù)據(jù)報文經(jīng)過主機間交換機后到達目的物理主機2的vSwitch，根據(jù)二層交換機轉(zhuǎn)發(fā)原則，數(shù)據(jù)報文直接解封裝進入目的VM-B，通信結(jié)束。同理可知，如果物理主機2上的VM-B向物理主機1上的VM-A發(fā)送數(shù)據(jù)報文，可通過兩者VM所在的vSwitch進行相互報文的通信，不需再通過三層網(wǎng)關(guān)路由器中轉(zhuǎn)。雖然分布式虛擬路由器DVR解決了掛接在同一網(wǎng)關(guān)上各業(yè)務(wù)子網(wǎng)之間的性能和可靠性瓶頸，但是仍未解決南北向流量通信時網(wǎng)關(guān)的性能和瓶頸擁塞問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例公開了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法、相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)，能解決南北向通信存在的網(wǎng)關(guān)性能和瓶頸擁塞的問題，且網(wǎng)關(guān)實體不占用業(yè)務(wù)子網(wǎng)的IP地址。第一方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，應(yīng)用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，所述第一子網(wǎng)中包含虛擬機，所述第一子網(wǎng)配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體，所述方法包括：交換機接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文；所述交換機將所述第二數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標網(wǎng)關(guān)實體。本專利技術(shù)實施例中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)包括第一子網(wǎng)、第二子網(wǎng)，以及分別連接所述第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)的交換機，所述第一子網(wǎng)中包括虛擬機，且配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體；在實際通信過程中，所述交換機接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址，接著所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體，然后所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文，最后所述交換機將所述第二數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標網(wǎng)關(guān)實體；這樣可解決南北向通信時由于資源不夠用而導致的網(wǎng)關(guān)瓶頸和性能問題，同時還避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于網(wǎng)關(guān)占用業(yè)務(wù)子網(wǎng)的IP地址，引起子網(wǎng)IP地址浪費的問題。結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機根據(jù)所述待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。通過執(zhí)行上述步驟，該交換機具體根據(jù)第一數(shù)據(jù)報文攜帶的待訪問目標的IP地址和第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址來從第二子網(wǎng)中的多個網(wǎng)關(guān)實體中查找出目標網(wǎng)關(guān)實體，實現(xiàn)目標網(wǎng)關(guān)實體的準確查找。結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機根據(jù)所述待訪問目標的IP地址，所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址和所述虛擬機的指示標識，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。通過執(zhí)行上述步驟，該交換機具體根據(jù)第一數(shù)據(jù)報文攜帶的待訪問目標的IP地址和第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址、以及所述虛擬機的指示標識來從第二子網(wǎng)中的多個網(wǎng)關(guān)實體中查找出目標網(wǎng)關(guān)實體，加入虛擬機信息有針對、有目的地查找目標網(wǎng)關(guān)實體。結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機向控制器發(fā)送流表請求消息，所述流表請求消息中攜帶所述待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；所述交換機接收所述控制器發(fā)送的流表項，所述流表項包含所述目標網(wǎng)關(guān)實體的指示信息。通過執(zhí)行上述步驟，該交換機可以從對應(yīng)的控制器中獲取包含所述目標網(wǎng)關(guān)實體的指示信息的流表項，從而確定出所述第二子網(wǎng)中的目標網(wǎng)關(guān)實體。第二方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種交換機，所述交換機分別連接第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，所述第一子網(wǎng)中包含虛擬機，所述第一子網(wǎng)配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體，所述交換機包括：接收單元，用于接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；確定單元，用于根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；封裝單元，用于根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，所述第一子網(wǎng)中包含虛擬機，所述第一子網(wǎng)配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體，所述方法包括：交換機接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文；所述交換機將所述第二數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標網(wǎng)關(guān)實體。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，所述第一子網(wǎng)中包含虛擬機，所述第一子網(wǎng)配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體，所述方法包括：交換機接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文；所述交換機將所述第二數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標網(wǎng)關(guān)實體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機根據(jù)所述待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機根據(jù)所述待訪問目標的IP地址，所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址和所述虛擬機的指示標識，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換機根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體包括：所述交換機向控制器發(fā)送流表請求消息，所述流表請求消息中攜帶所述待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；所述交換機接收所述控制器發(fā)送的流表項，所述流表項包含所述目標網(wǎng)關(guān)實體的指示信息。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述流表請求消息中還攜帶所述第一子網(wǎng)的指示信息。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述流表請求消息中還攜帶所述虛擬機的指示標識，所述虛擬機的指示標識用于表征所述虛擬機的優(yōu)先級信息。7.一種交換機，其特征在于，所述交換機分別連接第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)，所述第一子網(wǎng)中包含虛擬機，所述第一子網(wǎng)配置有一個虛擬網(wǎng)關(guān)，所述第二子網(wǎng)中包含多個網(wǎng)關(guān)實體，所述交換機包括：接收單元，用于接收所述虛擬機發(fā)送的第一數(shù)據(jù)報文，所述第一數(shù)據(jù)報文攜帶待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址；確定單元，用于根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體；封裝單元，用于根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)報文，所述目標網(wǎng)關(guān)實體的Mac地址和所述第二子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標識，封裝得到第二數(shù)據(jù)報文；轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于將所述第二數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標網(wǎng)關(guān)實體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交換機，其特征在于，所述確定單元，具體用于根據(jù)所述待訪問目標的IP地址和所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交換機，其特征在于，所述確定單元，具體用于根據(jù)所述待訪問目標的IP地址，所述第一子網(wǎng)的虛擬網(wǎng)關(guān)的Mac地址和所述虛擬機的指示標識，確定所述第二子網(wǎng)中與所述第一數(shù)據(jù)報文匹配的目標網(wǎng)關(guān)實體。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交換機，其特征在于，所述確定單元，具體用于向控制器發(fā)送流表請求消息，所述流表請求消息中攜帶所述待訪問目標的IP地址和所述第...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉正軍，
申請(專利權(quán))人：華為技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44