CN103281251B - 数据中心间的数据传输方法、系统及其子系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种数据中心间的数据传输方法，包括以下步骤：第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；第一加速设备对第一压缩数据包进行加速；第一加速设备将加速的第一压缩数据包通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；第二交换机将第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机发送至第二服务器。本方法能够实现针对不同应用的流量控制，且具有高效性与易用性。本发明还公开了一种数据传输系统及其子系统。

Description

数据中心间的数据传输方法、系统及其子系统

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别涉及一种数据中心间的数据传输方法、系统及其子系统。

背景技术

数据中心间的数据传输可直接使用TCP协议进行传输，当数据中心间需要传输的数据量很大时，会占用大量带宽，而这些带宽的租用成本高昂。

目前，可采用隧道技术实现数据中心间的数据传输，但是存在以下问题，一方面，当长达达到最大传输单元MTU（Maximum Transmission Unit）的数据包需要分片，且分片过程较为复杂；另一方面，设备故障会造成链路断开，影响数据传输。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种数据中心间的数据传输方法。该方法提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制。本发明的第二个目的在于提出一种数据中心间的数据传输系统。本发明的第三个目的在于提出一种数据中心间的数据传输子系统。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例的数据中心间的数据传输方法，包括以下步骤：第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；第一加速设备对所述第一压缩数据包进行加速；所述第一加速设备将所述加速的所述第一压缩数据包通过所述第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；所述第二交换机将所述第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到所述第一压缩数据包，并通过所述第二交换机发送至第二服务器。

根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该方法提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

本发明第二方面的实施例提出一种数据传输系统，包括：第一服务器，第一交换机，第一加速设备，第二服务器、第二交换机和第二加速设备，其中，第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；第一加速设备对所述第一压缩数据包进行加速；所述第一加速设备将所述加速的所述第一压缩数据包通过所述第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；所述第二交换机将所述第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到所述第一压缩数据包，并通过所述第二交换机发送至第二服务器。

根据本发明实施例的数据传输系统，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该数据传输系统提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

本发明第三方面的实施例提出了一种数据中心间的数据传输子系统，包括：服务器、交换机和加速设备，其中，所述服务器判断待传输的数据是否需要被加速；如果是，将所述服务器的源IP地址配置在加速设备中，并通知所述加速设备所述数据的目的服务器的目的IP地址；所述加速设备将目的服务器的目的IP地址发布至交换机；所述服务器将所述数据通过所述交换机发送至所述加速设备；所述加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址用于传输所述数据并对所述数据进行压缩以得到压缩数据包并创建会话；所述加速设备根据所述会话将所述压缩数据包通过所述交换机发送至所述目的服务器。

根据本发明实施例的一种数据中心间的数据传输子系统，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该数据中心间的数据传输子系统提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法的流程图；

图2是根据本发明另一实施例的数据中心间的数据传输方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法的具体实施状态图；

图4是根据本发明另一实施例的数据中心间的数据传输方法的具体实施状态图；

图5是根据本发明实施例的数据传输系统的结构示意图；以及

图6是根据本发明实施例的数据中心间的数据传输子系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考附图描述根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法、数据传输系统和数据中心间的数据传输子系统。

数据中心间的数据传输可直接使用TCP协议进行传输，当数据中心间需要传输的数据量很大时，会占用大量带宽，而这些带宽的租用成本高昂。目前，可采用隧道技术实现数据中心间的数据传输，但是存在以下问题，一方面，当长达达到最大传输单元MTU（Maximum Transmission Unit）的数据包需要分片，且分片过程较为复杂；另一方面，设备故障会造成链路断开，影响数据传输。

为此，本发明提出了一种数据中心间的数据传输方法，包括以下步骤：第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；第一加速设备对第一压缩数据包进行加速；第一加速设备将加速的第一压缩数据包通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；第二交换机将第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机发送至第二服务器。

图1是根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法的流程图。

如图1所示，数据中心间的数据传输方法，包括下述步骤：

S101，第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备。

在本发明的一个实施例中，第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备，进一步包括：第一数据中心的第一服务器判断待传输的第一数据是否需要被加速；如果是，将第一服务器的源IP地址配置在第一加速设备中，并通知第一加速设备第一数据的目的服务器的目的IP地址，其中，第一加速设备将目的服务器的目的IP地址通过路由协议发布给第一交换机，且路由协议可以为OSPF（Open Shortest Path First,开放式最短路径优先）或者BGP（BorderGateway Protocol，边界网关协议）。

进一步地，建立第一会话以记录第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备的初始IP地址和末端IP地址，用于根据第一加速设备的初始IP地址和末端IP地址传输第一压缩数据包，其中，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址，并将数据包源地址和目的地址分别替换为初始IP地址和末端IP地址，这里的末端IP地址是第二加速设备的一组地址，是为了让数据包通过长途链路后，能够进入第二加速设备，并由第二加速设备对其进行解压缩和地址转换。由此，提高了对第一压缩数据包传输的准确性与易用性。

S102，第一加速设备对第一压缩数据包进行加速。

具体地，当数据中心间的数据传输量较大，链路容易发生拥塞，第一数据中心的第一服务器可以对待传输的部分数据进行有选择的加速判断，继而通过第一加速设备对第一压缩数据包进行加速；或者当第二数据中心的第二服务器确定接收特定的传输数据时，第一数据中心的第一加速设备对上述数据进行加速。

S103，第一加速设备将加速的第一压缩数据包通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机。

S104，第二交换机将第一压缩数据包发送至第二加速设备。

S105，第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机发送至第二服务器。

在本发明的一个实施例中，第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机发送至第二服务器，进一步包括：建立第二会话以记录第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备的末端IP地址和初始IP地址，以及将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址还原成第二加速设备的IP地址，用于将还原得到的第一压缩数据包通过第二交换机发送至第二服务器。由此，提高了第一压缩数据包在第二数据中心传输的准确性与易用性。

在本发明的一个实施例中，将业务类型标记配置在第一加速设备和第二加速设备中；其中在将压缩数据包发送至第一交换机之前将业务类型标记写入压缩数据包的TOS字段。由此，提高获取压缩数据包的准确性与高效性。

具体地，将业务类型标记配置在第一加速设备和第二加速设备中，其中在将压缩数据包发送至第一交换机之前将业务类型标记写入压缩数据包的TOS（Type Of Service，业务类型）字段。进一步地，由于数据包源IP和目的IP已经被替换，为了使第二加速设备能将地址替换回去，必须将原始的源IP和目的IP携带在数据包中，其中，使用一个自定义的TCP选项来实现该功能，且选项格式如下表：

进一步地，如果想携带其他信息，可以继续扩充该选项。

具体地，压缩数据包经过第一交换机，第二交换机后进入第二加速设备，第二加速设备根据TCP首部的自定义选项解析出压缩数据包原始的源IP和目的IP，并创建第二会话记录上述二者IP的关系，然后将压缩数据包的目的IP进行还原，同时将源IP替换成第二加速设备的DIP（Data Center IP，数据中心IP），是为了让第二服务器的响应数据包能够回到第二加速设备上。

在本发明的一个实施例中，如果第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据不需要被加速，则第一服务器将数据通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机并由第二交换机将数据发送至第二数据中心的第二服务器。由此，提高了不需要被加速的数据从第一服务器发送至第二服务器的简捷性与高效性。

根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该方法提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

进一步地，第二服务器将响应数据包发送至第一服务器，完成长途链路透明TCP传输的完整交换过程。

图2为根据本发明另一实施例的数据中心间的数据传输方法的流程图。该实施例的数据中心间的数据传输方法主要包括第二服务器将响应数据包发送至第一服务器。

如图2所示，数据中心间的数据传输方法，在图1所示步骤S105之后还包括下述步骤。

S201，第二数据中心的第二服务器将响应数据包通过第二交换机发送至第二加速设备。

具体地，第二服务器发回响应时，响应数据包的源IP目的IP可分别记录为IP2和IP5，由于IP5是第二加速设备的IP，因此响应数据包会经过第二交换机进入第二加速设备。

S202，第二加速设备对响应数据包进行加速。

具体地，在第二加速设备对响应数据包进行加速的同时，第二加速设备根据响应数据包的IP查询到第二会话。其中，第二会话以记录第二加速设备将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备的末端IP地址和初始IP地址，以及将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址还原成第二加速设备的IP地址，用于将还原得到的第一压缩数据包通过第二交换机发送至第二服务器。然后根据第二会话的内容将响应数据包源IP地址和目的IP地址进行替换，这里可以用IP4/IP3表示。

S203，第二加速设备将加速的响应数据包进行压缩以得到第二压缩数据包。

在本发明的一个实施例中，将业务类型标记写入第二压缩数据包的TOS字段，由此，提高了识别第二压缩数据包的准确性与高效性。

S204，将第二压缩数据包通过第二交换机发送至第一数据中心的第一交换机。

S205，第一交换机将第二压缩数据包发送至第一加速设备。

S206，第一加速设备对加速后的第二压缩数据包进行还原以得到第二压缩数据包，并通过第一交换机发送至第一服务器。

具体地，得到第二压缩数据包并获得第二压缩数据包的IP地址内容，即IP4/IP3，进一步地，第二压缩数据包经过第二交换机和第一交换机进入第一加速设备，第一加速设备根据第二压缩数据包的IP地址查询到第一会话。其中，第一会话记录第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备的初始IP地址和末端IP地址，用于根据第一加速设备的初始IP地址和末端IP地址传输第一压缩数据包，其中，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址，并将数据包源地址和目的地址分别替换为初始IP地址和末端IP地址，这里的末端IP地址是第二加速设备的一组地址，是为了让数据包通过长途链路后，能够进入第二加速设备，并由第二加速设备对其进行解压缩和地址转换。最终将第二压缩数据包的源IP地址和目的IP地址进行转换，可记录为IP2/IP1，发回第一交换机。

进一步地，第一交换机将第二压缩数据包的路由给第一服务器，完成一次数据交换。由于已经建立了会话，因此同一个流上的后续数据包都不需要再次创建会话，也不需要再携带自定义的选项，只需要找到第一会话，并根据第一会话内容进行源IP和目的IP转换即可。

根据本发明另一实施例的数据中心间的数据传输方法，第二服务器将响应数据包发送至第二交换机，其中，响应数据包即为由第一数据中心的第一服务器发出的需要加速的到第二数据中心的第二服务器的数据，继而由第二交换机将响应数据包继续发送至第二加速设备，其中第二加速设备根据响应数据包的源IP地址IP2和目的IP地址IP5查询第二会话，根据第二会话将IP2/IP5替换为IP4/IP3，然后将响应数据包压缩以得到第二压缩数据包，将第二压缩数据包发送至第二交换机，再通过第二交换机将压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备，其中第一加速设备对第一压缩数据包进行解析以得到第二解析数据包并获得压缩数据包的IP4/IP3，其中根据第一会话得到与IP4/IP3对应的IP2/IP1，将解析数据包通过第一交换机发送至第一服务器。该方法提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性，同时高效的完成了长途链路透明TCP传输的一次数据交换。

图3为根据本发明实施例的数据中心间的数据传输方法的具体实施状态图。

如图3所示，包括数据中心A（IDC-A）和数据中心B（IDC-B）。

具体地，当图3中IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）IDC-A中的服务器要向IDC-B中的服务器发送大量数据时，将IDC-A和IDC-B中的服务器IP配置在两端的加速设备中，对于加速设备A，将IPA配置为源IP，IPB配置为目的IP；加速设备B则与加速设备A的配置相反。同时将该应用需要打的TOS标记配置在两台设备上。

进一步地，加速设备A将IPB的路由通过路由协议，发布给交换机A，这样交换机A会认为到服务器B的数据包要经过加速设备A，于是所有从服务器A发送到服务器B的数据包都会被交给加速设备A。具体地，服务器A发出的数据包源地址为IPA和目的地址为IPB。经过交换机A后进入加速设备A，加速设备A选择一组未使用的IIP（Initial IP，初始IP）和RIP（Remote IP，远程IP），并将数据包源地址与目的地址分别进行替换，然后对数据包的数据进行压缩并将第一步中配置的TOS标记写入数据包IP首部的TOS字段。最后将数据包发送回交换机A，与此同时，IPA/IPB与IIP/RIP的对应关系会创建一个会话记录在设备A中。

进一步地，由于数据包源地址和目的地址的IP已经被替换，为了让加速设备B能降低至替代回去，必须将原始的IPA/IPB携带在数据包中，这里使用一个自定义的TCP选项来实现该功能。选项格式具体如前述表一所示。

最后，数据包经过交换机A，交换机B后进入加速设备B，B根据TCP（TransmissionControl Protocol，传输控制协议）首部的自定义选项解析出数据包原始IP和目的IP，并创建一个会话记录IPA/IPB与RIP/IIP的对应关系，然后将数据包的目的IP还原成IPB，同时将源IP替换成加速设备B的DIP。

使用DIP是为了让服务器B的响应数据包的能够回到加速设备B上。

图4为根据本发明另一实施例的数据中心间的数据传输方法的具体实施状态图。

如图4所示，包括数据中心A（IDC-A）和数据中心B（IDC-B）。

具体地，服务器B发回响应时，数据包的源IP和目的IP分别为IPB/DIP，由于DIP是加速设备B的IP，因此数据包会经过交换机B进入加速设备B，加速设备B根据数据包的IP查询到会话，然后根据会话的内容将数据包源IP和目的IP分别替换为RIP和IIP，接下来进行TOS标记和内容压缩并发送回交换机B。

进一步地，数据包经过交换机B和交换机A进入加速设备A，设备A根据数据包的IP查询到会话，并将数据包的源IP和目的IP转成IPB/IPA，发回交换机A，交换机A将数据包路由给服务器A，完成一次数据交换。由于已经建立了会话，因此同一个流上的后续数据包都不需要再次创建会话，也不需要再携带自定义的选项，只需要查找到指定的会话并根据会话内容进行源IP和目的IP转换即可，当数据交换完成或者超时后，加速设备A和加速设备B会将会话释放。

本方法会对数据包进行压缩，当传输压缩率较高的数据时，例如，纯文本数据，会大大降低带宽占用率，以及能够降低到原来的1/3以内；同时本方法会区分业务类型对数据包打TOS标记，以便路由器根据标记区分流量的重要性，当链路发生拥塞时，本方法可以根据不同应用的重要程度选择性的丢包，大大提高了重要数据的传输成功率。进一步地，本方法对应用程序完全透明，不需要上层应用做出任何修改，部署方便，具体地，部署方式为旁路部署，如果设备发生故障，不会导致流量损失。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种数据传输系统。

图5为根据本发明实施例的数据传输系统的结构示意图。

如图5所示，数据传输系统的结构示意图，包括：第一服务器510、第一交换机520、第一加速设备530、第二服务器540、第二交换机550和第二加速设备560。

第一数据中心的第一服务器510将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机520发送至第一加速设备530。

在本发明的一个实施例中，第一数据中心的第一服务器510将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机520发送至第一加速设备530，进一步包括：第一数据中心的第一服务器510判断待传输的第一数据是否需要被加速；如果是，将第一服务器的源IP地址配置在第一加速设备中，并通知第一加速设备530第一数据的目的服务器的目的IP地址，其中，第一加速设备530将目的服务器的目的IP地址通过路由协议发布给第一交换机520，且路由协议可以为OSPF（Open Shortest Path First,开放式最短路径优先）或者BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）。

进一步地，建立第一会话以记录第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备530的初始IP地址和末端IP地址，用于根据第一加速设备530的初始IP地址和末端IP地址传输第一压缩数据包，其中，第一加速设备530选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址，并将数据包源地址和目的地址分别替换为初始IP地址和末端IP地址，这里的末端IP地址是第二加速设备530的一组地址，是为了让数据包通过长途链路后，能够进入第二加速设备530，并由第二加速设备530对其进行解压缩和地址转换。由此，提高了对第一压缩数据包传输的准确性与易用性。

第一加速设备530对第一压缩数据包进行加速。

具体地，当数据中心间的数据传输量较大，链路容易发生拥塞，第一数据中心的第一服务器510可以对待传输的部分数据进行有选择的加速判断，继而通过第一加速设备530对第一压缩数据包进行加速；或者当第二数据中心的第二服务器540确定接收特定的传输数据时，第一数据中心的第一加速设备530对上述数据进行加速。

第一加速设备530将加速的第一压缩数据包通过第一交换机520发送至第二数据中心的第二交换机550；继而第二交换机550将第一压缩数据包发送至第二加速设备560；最终第二加速设备560将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机550发送至第二服务器540。

在本发明的一个实施例中，第二加速设备560将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过第二交换机550发送至第二服务器540，进一步包括：建立第二会话以记录第二加速设备560将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备530的末端IP地址和初始IP地址，以及将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址还原成第二加速设备560的IP地址，用于将还原得到的第一压缩数据包通过第二交换机550发送至第二服务器540。由此，提高了第一压缩数据包在第二数据中心传输的准确性与易用性。

在本发明的一个实施例中，将业务类型标记配置在第一加速设备530和第二加速设备560中；其中在将压缩数据包发送至第一交换机520之前将业务类型标记写入压缩数据包的TOS字段。由此，提高获取压缩数据包的准确性与高效性。

具体地，将业务类型标记配置在第一加速设备530和第二加速设备560中，其中在将压缩数据包发送至第一交换机520之前将业务类型标记写入压缩数据包的TOS（Type OfService，业务类型）字段。进一步地，由于数据包源IP和目的IP已经被替换，为了使第二加速设备560能将地址替换回去，必须将原始的源IP和目的IP携带在数据包中，其中，使用一个自定义的TCP选项来实现该功能，且选项格式如下表：

表一

进一步地，如果想携带其他信息，可以继续扩充该选项。

具体地，压缩数据包经过第一交换机520，第二交换机550后进入第二加速设备560，第二加速设备560根据TCP首部的自定义选项解析出压缩数据包原始的源IP和目的IP，并创建第二会话记录上述二者IP的关系，然后将压缩数据包的目的IP进行还原，同时将源IP替换成第二加速设备560的DIP（Data Center IP，数据中心IP），是为了让第二服务器的响应数据包能够回到第二加速设备上。

在本发明的一个实施例中，如果第一数据中心的第一服务器510判断待传输的数据不需要被加速，则第一服务器510将数据通过第一交换机520发送至第二数据中心的第二交换机550并由第二交换机550将数据发送至第二数据中心的第二服务器540。由此，提高了不需要被加速的数据从第一服务器发送至第二服务器的简捷性与高效性。

进一步地，要完成长途链路透明TCP传输的完整交换过程，第二数据中心的第二服务器540将响应数据包通过第二交换机550发送至第二加速设备560。

具体地，第二服务器540发回响应时，响应数据包的源IP目的IP可分别记录为IP2和IP5，由于IP5是第二加速设备的IP，因此响应数据包会经过第二交换机550进入第二加速设备560。

第二加速设备560对响应数据包进行加速。

具体地，在第二加速设备560对响应数据包进行加速的同时，第二加速设备560根据响应数据包的IP查询到第二会话。其中，第二会话以记录第二加速设备560将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备530的末端IP地址和初始IP地址，以及将加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址还原成第二加速设备560的IP地址，用于将还原得到的第一压缩数据包通过第二交换机550发送至第二服务器540。然后根据第二会话的内容将响应数据包源IP地址和目的IP地址进行替换，这里可以用IP4/IP3表示。

第二加速设备560将加速的响应数据包进行压缩以得到第二压缩数据包，将第二压缩数据包通过第二交换机550发送至第一数据中心的第一交换机520，第一交换机520将第二压缩数据包发送至第一加速设备530，第一加速设备530对加速后的第二压缩数据包进行还原以得到第二压缩数据包，并通过第一交换机520发送至第一服务器510。

在本发明的一个实施例中，将业务类型标记写入第二压缩数据包的TOS字段。由此，提高了识别第二压缩数据包的准确性与高效性。

具体地，得到第二压缩数据包并获得第二压缩数据包的IP地址内容，即IP4/IP3，进一步地，第二压缩数据包经过第二交换机550和第一交换机520进入第一加速设备530，第一加速设备530根据第二压缩数据包的IP地址查询到第一会话。其中，第一会话记录第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的第一加速设备530的初始IP地址和末端IP地址，用于根据第一加速设备530的初始IP地址和末端IP地址传输第一压缩数据包，其中，第一加速设备530选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址，并将数据包源地址和目的地址分别替换为初始IP地址和末端IP地址，这里的末端IP地址是第二加速设备560的一组地址，是为了让数据包通过长途链路后，能够进入第二加速设备560，并由第二加速设备560对其进行解压缩和地址转换。最终将第二压缩数据包的源IP地址和目的IP地址进行转换，可记录为IP2/IP1，发回第一交换机520。

进一步地，第一交换机520将第二压缩数据包的路由给第一服务器510，完成一次数据交换。由于已经建立了会话，因此同一个流上的后续数据包都不需要再次创建会话，也不需要再携带自定义的选项，只需要找到第一会话，并根据第一会话内容进行源IP和目的IP转换即可。

根据本发明实施例的数据传输系统，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该数据传输系统提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种数据中心间的数据传输子系统。

图6为根据本发明实施例的数据中心间的数据传输子系统的结构示意图。

如图6所示，数据中心间的数据传输子系统的结构示意图如图6所示，为根据本发明实施例的数据中心间的数据传输子系统的结构示意图，包括：服务器610、交换机620和加速设备630。

服务器610判断待传输的数据是否需要被加速。

具体地，当数据中心间的数据传输量较大，链路容易发生拥塞的情况，服务器610需要判断待传输的数据是否需要被加速。例如，第一数据中心的第一服务器可以对待传输的部分数据进行有选择的加速判断，继而通过第一加速设备对第一压缩数据包进行加速；或者当第二数据中心的第二服务器确定接收特定的传输数据时，第一数据中心的第一加速设备对上述数据进行加速。

如果是，将服务器610的源IP地址配置在加速设备630中，并通知加速设备630数据的目的服务器的目的IP地址；加速设备630将目的服务器的目的IP地址发布至交换机；服务器610将数据通过交换机620发送至加速设备630；加速设备630选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址用于传输数据并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建会话，最终加速设备630根据创建的会话将压缩数据包通过交换机620发送至目的服务器。

具体地，加速设备630将目的服务器的目的IP地址通过路由协议发布给交换机620，且路由协议可以为OSPF（Open Shortest Path First,开放式最短路径优先）或者BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）。

在本发明的一个实施例中，服务器将业务类型标记配置在加速设备中；其中在加速设备将压缩数据包发送至交换机之前将业务类型标记写入压缩数据包的TOS字段。由此，提高获取压缩数据包的准确性与高效性。

在本发明的一个实施例中，如果服务器判断待传输的数据不需要被加速，则服务器将数据通过交换机发送至目的服务器。由此，提高了不需要被加速的数据传输的简捷性与高效性。

根据本发明实施例的一种数据中心间的数据传输子系统，第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据是否需要被加速，如果需要被加速，则将第一数据中心的第一服务器的源IP配置在第一加速设备中，并且将第二数据中心的第二服务器的目的IP配置在第二加速设备中，进一步地，通知第一加速设备数据的目的服务器的目的IP。具体地，在第一数据中心的第一加速设备将第二数据中心的第二服务器的目的IP发布至第一数据中心的第一交换机上，第一服务器将数据发送至第一交换机，继而第一交换机将数据发送至第一加速设备，进一步地，第一加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端地址，并对数据进行压缩以得到压缩数据包并创建第一会话记录，最终将压缩数据包发送至第一交换机，第一交换机将压缩好的数据包发送至第二交换机。进一步地，第二数据中心的第二交换机将收到的压缩数据包发送至第二加速设备，第二加速设备对压缩数据包进行解析得到解析数据包并获得源IP和目的IP，并创建第二会话记录，最终第二加速设备将解析数据包通过第二交换机发送至第二服务器。该数据中心间的数据传输子系统提高了数据中心之间传输数据时的链路利用率，并且能够实现针对不同应用的流量控制，而且这些功能对于上层应用完全透明，应用不需要做出任何修改，且具有高效性、可靠性与易用性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (13)

1.一种数据中心间的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；

第一加速设备对所述第一压缩数据包进行加速；

所述第一加速设备将所述加速的所述第一压缩数据包通过所述第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；

所述第二交换机将所述第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及

所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到所述第一压缩数据包，并通过所述第二交换机发送至第二服务器；

所述第二服务器对所述第一压缩数据包进行响应，获得响应数据包并发送至所述第一服务器；

其中，所述第二服务器将所述响应数据包发送至所述第一服务器，进一步包括：

所述第二数据中心的所述第二服务器将所述响应数据包通过所述第二交换机发送至所述第二加速设备；

所述第二加速设备对所述响应数据包进行加速；

所述第二加速设备将所述加速的所述响应数据包进行压缩以得到第二压缩数据包；

将所述第二压缩数据包通过所述第二交换机发送至所述第一数据中心的所述第一交换机；

所述第一交换机将所述第二压缩数据包发送至所述第一加速设备；以及

所述第一加速设备对所述加速后的第二压缩数据包进行还原以得到所述第二压缩数据包，并通过所述第一交换机发送至第一服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备，进一步包括：所述第一数据中心的所述第一服务器判断待传输的第一数据是否需要被加速；

如果是，将所述第一服务器的源IP地址配置在所述第一加速设备中，并通知所述第一加速设备所述第一数据的目的服务器的目的IP地址；以及

建立第一会话以记录所述第一压缩数据包的源IP地址与所述目的IP地址分别对应的所述第一加速设备的初始IP地址和末端IP地址，用于根据所述第一加速设备的所述初始IP地址和所述末端IP地址传输所述第一压缩数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包，并通过所述第二交换机发送至第二服务器，进一步包括：

建立第二会话以记录所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到第一压缩数据包的源IP地址与目的IP地址分别对应的所述第一加速设备的末端IP地址和初始IP地址，以及

将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到所述第一压缩数据包的所述源IP地址还原成所述第二加速设备的IP地址，用于将所述还原得到的所述第一压缩数据包通过所述第二交换机发送至第二服务器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

将业务类型标记配置在所述第一加速设备和所述第二加速设备中；其中在将所述压缩数据包发送至所述第一交换机之前将所述业务类型标记写入所述压缩数据包的TOS字段。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

将所述业务类型标记写入所述第二压缩数据包的TOS字段。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

如果第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据不需要被加速，则所述第一服务器将所述数据通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机并由所述第二交换机将所述数据发送至第二数据中心的第二服务器。

7.一种数据传输系统，其特征在于，包括第一服务器，第一交换机，第一加速设备，第二服务器、第二交换机和第二加速设备，其中，

第一数据中心的第一服务器将待传输的第一数据进行压缩得到第一压缩数据包通过第一交换机发送至第一加速设备；

第一加速设备对所述第一压缩数据包进行加速；

所述第一加速设备将所述加速的所述第一压缩数据包通过所述第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机；

所述第二交换机将所述第一压缩数据包发送至第二加速设备；以及

所述第二加速设备将所述加速后的第一压缩数据包进行还原以得到所述第一压缩数据包，并通过所述第二交换机发送至第二服务器；

所述第二服务器将响应数据包发送至所述第一服务器；

其中，所述第二服务器将所述响应数据包发送至所述第一服务器的步骤包括：

所述第二数据中心的所述第二服务器将所述响应数据包通过所述第二交换机发送至所述第二加速设备；

所述第二加速设备对所述响应数据包进行加速；

所述第二加速设备将所述加速的所述响应数据包进行压缩以得到第二压缩数据包；

将所述第二压缩数据包通过所述第二交换机发送至所述第一数据中心的所述第一交换机；

所述第一交换机将所述第二压缩数据包发送至所述第一加速设备；以及

所述第一加速设备对所述加速后的第二压缩数据包进行还原以得到所述第二压缩数据包，并通过所述第一交换机发送至第一服务器。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

将业务类型标记配置在所述第一加速设备和所述第二加速设备中；其中在将所述压缩数据包发送至所述第一交换机之前将所述业务类型标记写入所述压缩数据包的TOS字段。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

将所述业务类型标记写入所述第二压缩数据包的TOS字段。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于

如果第一数据中心的第一服务器判断待传输的数据不需要被加速，则所述第一服务器将所述数据通过第一交换机发送至第二数据中心的第二交换机并由所述第二交换机将所述数据发送至第二数据中心的第二服务器。

11.一种数据中心间的数据传输子系统，其特征在于，包括服务器、交换机和加速设备，其中

所述服务器判断待传输的数据是否需要被加速；

如果是，将所述服务器的源IP地址配置在加速设备中，并通知所述加速设备所述数据的目的服务器的目的IP地址；

所述加速设备将目的服务器的目的IP地址发布至交换机；

所述服务器将所述数据通过所述交换机发送至所述加速设备；

所述加速设备选择一组未使用的初始IP地址和末端IP地址用于传输所述数据并对所述数据进行压缩以得到压缩数据包并创建会话；

所述加速设备根据所述会话将所述压缩数据包通过所述交换机发送至所述目的服务器。

12.根据权利要求11所述的子系统，其特征在于，

所述服务器将业务类型标记配置在所述加速设备中；其中在所述加速设备将所述压缩数据包发送至所述交换机之前将所述业务类型标记写入所述压缩数据包的TOS字段。

13.根据权利要求11所述的子系统，其特征在于，

如果所述服务器判断待传输的数据不需要被加速，则所述服务器将所述数据通过所述交换机发送至目的服务器。