CN105049375A - 一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统，预先定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包，包括：S1：获取待转发的目标数据包；S2：解析目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，若满足，执行步骤S3，否则执行步骤S4；S3：则确定目标数据包的地址属性为已知状态，根据目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发目标数据包，返回步骤S1；S4：判断目标数据包中针对数据包模板规范所不满足的目标项；以根据目标数据包所不满足的目标项对目标数据包进行相应处理。根据本方案，有效提高了网络带宽的占用率。

Description

一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，特别涉及一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统。

背景技术

随着云计算技术的不断发展，数据中心的应用越来越多，网络数据也急剧增长。如何提高网络带宽利用率，成为目前急需解决的问题。

传统的数据转发模式可以采用直接转发模式进行数据转发，该直接转发模式可以包括以下步骤：每当获取到一个待转发的数据包时，则将该待转发的数据包发送给目的IP地址所对应的目的节点。

直接转发模式虽然其转发速度较快，但是在网络带宽中传输有大量的错误数据包或者不完整的数据包，从而导致网络利用率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统，以提高网络带宽的占用率。

本发明提供料一种基于云计算数据中心的数据转发方法，预先定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包，包括：

S1：获取待转发的目标数据包；

S2：解析所述目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，若满足，执行步骤S3，否则执行步骤S4；

S3：则确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，返回步骤S1；

S4：判断所述目标数据包中针对所述数据包模板规范所不满足的目标项；

若所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址，则确定所述目标数据包的地址属性为未知状态，并根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，返回步骤S1；

若所述目标项包括所述目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内，则确定所述目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃所述目标数据包，返回步骤S1；

若所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足所述数据包模板规范，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示所述目标数据包的状态信息，不对所述目标数据包进行转发，返回步骤S1。

优选地，所述根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，包括：计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据所述目标数据包的目的MAC地址，从所述最短路径上转发所述目标数据包；

和/或，

所述根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，包括：将所述目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在所述目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的所述目标数据包，并由该分支节点将复制出的所述目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上。

优选地，所述根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，包括：

计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将所述目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的所述至少两个子数据包分配给所述至少两条路径，以从所述至少两条路径上转发所述至少两个子数据包，并在对应所述目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将所述至少两个子数据包合并为所述目标数据包。

优选地，

进一步包括：根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后所述至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中；

所述根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，包括：根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据所述目标数据包的目的IP地址，确定所述目标数据包所属的局域网，并将所述目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将所述目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。

优选地，进一步包括：

将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，以使控制器根据所述目标数据包的地址属性确定对所述目标数据包的转发模式，实现对当前网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。

本发明还提供了一种基于云计算数据中心的数据转发系统，包括：

存储单元，用于定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包；

获取单元，用于获取待转发的目标数据包；

解析单元，用于解析所述目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，在满足时，触发第一处理单元执行相应操作，否则，触发第二处理单元执行相应操作；

所述第一处理单元，用于确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包；

所述第二处理单元，用于判断所述目标数据包中针对所述数据包模板规范所不满足的目标项；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址时，则确定所述目标数据包的地址属性为未知状态，并根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发；在所述目标项包括所述目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内时，则确定所述目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃所述目标数据包；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足所述数据包模板规范时，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示所述目标数据包的状态信息，不对所述目标数据包进行转发。

优选地，

所述第一处理单元，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据所述目标数据包的目的MAC地址，从所述最短路径上转发所述目标数据包；

和/或，

所述第二处理单元，用于将所述目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在所述目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的所述目标数据包，并由该分支节点将复制出的所述目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上。

优选地，所述根第一处理单元，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将所述目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的所述至少两个子数据包分配给所述至少两条路径，以从所述至少两条路径上转发所述至少两个子数据包，并在对应所述目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将所述至少两个子数据包合并为所述目标数据包。

优选地，

进一步包括：划分单元，用于根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后所述至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中；

所述第二处理单元，用于根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据所述目标数据包的目的IP地址，确定所述目标数据包所属的局域网，并将所述目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将所述目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。

优选地，进一步包括：

分离单元，用于将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，以使控制器根据所述目标数据包的地址属性确定对所述目标数据包的转发模式，实现对当前网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。

本发明实施例提供了一种基于云计算数据中心的数据转发方法及系统，每当获取到待转发的目标数据包，需要对目标数据包进行解析其是否符合数据包模板规范，只有符合数据模板规范的目标数据包才能够被正常转发，若不符合数据包模板规范，需要确定其具体不符合的目标项，并根据不同目标项实现不同的处理方式，且不会将错误状态和格式未满足数据包模板规范的目标数据包进行发送，因此，网络带宽中所传输的数据包都是有效的，从而提高了网络带宽的占用率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的方法流程图；

图2是本发明另一实施例提供的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的干路最短路径的单份转发示意图；

图4是本发明实施例提供的系统结构示意图；

图5是本发明另一实施例提供的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于云计算数据中心的数据转发方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤100：预先定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包。

步骤101：获取待转发的目标数据包；

步骤102：解析目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，若满足，执行步骤103，否则执行步骤104；

步骤103：则确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发目标数据包，返回步骤101；

步骤104：判断目标数据包中针对数据包模板规范所不满足的目标项；

若目标项包括目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址，则确定目标数据包的地址属性为未知状态，并根据目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，返回步骤101；

若目标项包括目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内，则确定目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃目标数据包，返回步骤101；

若目标项包括目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足数据包模板规范，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示目标数据包的状态信息，不对目标数据包进行转发，返回步骤101。

根据本方案，每当获取到待转发的目标数据包，需要对目标数据包进行解析其是否符合数据包模板规范，只有符合数据模板规范的目标数据包才能够被正常转发，若不符合数据包模板规范，需要确定其具体不符合的目标项，并根据不同目标项实现不同的处理方式，且不会将错误状态和格式未满足数据包模板规范的目标数据包进行发送，因此，网络带宽中所传输的数据包都是有效的，从而提高了网络带宽的占用率。

为了进一步提高网络带宽的占用率，对于满足数据模板规范的目标数据包可以通过计算出源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，从最短路径上进行转发，避免了目标数据包在复杂的转发路径上的转发，从而提高了数据转发的速度。

对于需要广播转发的目标数据包，由于不知道其目的节点，因此需要将该目标数据包发送给当前网络中的每一个节点，去由目的节点来确定该目标数据包是否是发送给自身节点的，而当前网络中的节点个数较多，为了有效降低干路数据包重复发送的次数，可以将目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的目标数据包，并由该分支节点将复制出的目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上，从而可以进一步提高了干路带宽的利用率。

由于不同转发路径上当前可被占用的带宽不同，因此，可以计算从目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的至少两个子数据包分配给至少两条路径，以从至少两条路径上转发至少两个子数据包，并在对应目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将至少两个子数据包合并为目标数据包。从而有效的提高了网络带宽的利用率，以及实时避免和控制网络拥堵的现象。

由于当前网络中包括的节点个数较多，在针对目标数据包的广播转发时，需要将该目标数据包都得转发到当前网络的每个节点上，转发效率较低。因此，可以根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中。

在对目标数据包进行广播转发时，可以根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据目标数据包的目的IP地址，确定目标数据包所属的局域网，并将目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。由于局域网中的节点个数较少，即对目标数据包广播的个数较少，因此，可以提高目标数据包广播转发的速度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

如图2所示，本发明实施例提供了一种基于云计算数据中心的数据转发方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤201：将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离。

由于现有技术方案中，当前网络内包括多个交换机，每一个交换机中分别包括有一个控制器，当交换机获取到一个待转发的目标数据包时，由该交换机中的控制器实现对目标数据包的数据流向等控制，无法实现对整个网络的控制。

在本实施例中，通过将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，由该控制器根据目标数据包的地址属性确定转发模式，实现对当前整个网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。

步骤202：预先定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包。

在本实施例中，需要统一当前网络中数据包的模板规范，在构建数据包和解析数据包时可以根据该数据包模板规范进行实施，从而可以保证当前网络中的各个节点都能够对数据包进行正确解析。

其中，定义的数据包模板规范可以包括但不限于以下两种格式：

1、IP报文格式。该IP报文格式的模板规范可以如下表1所示。

表1：

2、ARP报文格式。该ARP报文格式的模板规范可以如下表2所示。

表2：

在定义好当前网络的数据包模板规范之后，该数据包模板规范就为当前网络提供了一种操作标准，需要网络中的各个节点均按照该数据包模板规范来构建和解析数据包，从而保证网络内部各环节正常运行。

下面以数据包模板规范为表2所示的形式进行定义，来对本实施例进行详细说明。

步骤203：获取到一个待转发的目标数据包。

步骤204：解析该目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，若满足，则执行步骤205，否则执行步骤206。

在本实施例中，可以通过解析出目标数据包是否满足数据包模板规范，来确定对目标数据包的转发模式或是否对目标数据包进行转发，以降低网络带宽的占用率。

其中，根据预先定义的数据包模板规范，如上述表2可知，若目标数据包中全部包括有表2中所定义的各个数据项，以及每一个数据项所占用的字节数也需与表2中给出的字节数相等，则表征该目标数据包满足数据包模板规范。相应地，若有任一个数据项与表2中的数据包模板规范不相匹配，则表征该目标数据包不满足数据包模板规范。

步骤205：则确定该目标数据包的地址属性为已知状态，根据该目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发该目标数据包，返回步骤203。

在本实施例中，若确定了目标数据包的地址属性为已知状态，那么就可以根据该目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址将该目标数据包转发给目的节点。

为了提高了数据转发效率，可以利用下述方式将已知状态的目的数据包转发给目的节点：计算从该目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据该目标数据包的目的MAC地址，从该最短路径上转发该目标数据包。

进一步地，还可以利用下述方式将已知状态的目的数据包转发给目的节点：计算从该目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将该目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的该至少两个子数据包分配给该至少两条路径，以从该至少两条路径上转发该至少两个子数据包，并在对应该目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将该至少两个子数据包合并为该目标数据包。从而进一步提高了数据转发效率，以及提高了网络带宽的利用率。

步骤206：判断该目标数据包中针对数据包模板规范所不满足的目标项，若该目标项包括该目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址，则执行步骤207；若该目标项包括该目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内，则执行步骤208；若该目标项包括该目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足该数据包模板规范，则执行步骤209。

在本实施例中，还需要判断目标数据包不满足数据包模板规范的情况是属于哪一种，在继续根据所属情况对目标数据包进行处理。

若目标数据包是由于包括目的IP地址不包括目的MAC地址导致其不满足数据包模板规范，则可以通过将该目标数据包进行广播转发来确定目的节点。

由于每一个网络都对应一个网段信息，该网络中的所有节点都处于该网段信息内，因此，若目标数据包是由于目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内，则表征该目标数据包不属于当前网络，该目标数据包的地址属性为错误状态，可以丢弃该目标数据包。

若该目标数据包是由于包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足该数据包模板规范，例如，字节数、缺少协议类型、硬件地址长度等，那么确定该目标数据包的地址属性为不完整状态信息。需要提示该目标数据包的状态信息，不对该目标数据包进行转发，以对该目标数据包进行相应修改。

步骤207：确定该目标数据包的地址属性为未知状态，并根据该目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，返回步骤203。

在本实施例中，由于当前网络中包括的节点个数较多，在针对目标数据包的广播转发时，需要将该目标数据包都得转发到当前网络的每个节点上，转发效率较低。因此，可以根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中。

在对目标数据包进行广播转发时，可以根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据目标数据包的目的IP地址，确定目标数据包所属的局域网，并将目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。由于局域网中的节点个数较少，即对目标数据包广播的个数较少，因此，可以提高目标数据包广播转发的速度。

进一步地，对于需要广播转发的目标数据包，由于不知道其目的节点，因此需要将该目标数据包发送给当前网络中的每一个节点，去由目的节点来确定该目标数据包是否是发送给自身节点的，而当前网络中的节点个数较多，为了有效降低干路数据包重复发送的次数，可以将目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的目标数据包，并由该分支节点将复制出的目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上，从而可以进一步提高了干路带宽的利用率。

如图3所示，在源IP地址对应的源节点A上广播该目标数据包，需要由源节点A向干路最短路径上的节点B和节点C分别广播一个目标数据包，而在节点B是一个分支节点，该分支节点B还包括两个节点即节点D和节点E，那么由分支节点B复制出两个目标数据包，分别发送给节点D和节点E，无需由节点A向节点B发送两个目标数据包的形式来进行分支干路上的转发，从而可以提高干路带宽的利用率。

步骤208：确定该目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃该目标数据包，返回步骤203。

步骤209：确定该目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示该目标数据包的状态信息，不对该目标数据包进行转发，返回步骤203。

在本实施例中，还可以确定是否实现网络之间的桥连方式，若该网络需要对公网进行公布，则可以通过bridge协议实现网络之间的桥连方式；否则，不需要实现节点与网关的桥连方式。

根据本方案，每当获取到待转发的目标数据包，需要对目标数据包进行解析其是否符合数据包模板规范，只有符合数据模板规范的目标数据包才能够被正常转发，若不符合数据包模板规范，需要确定其具体不符合的目标项，并根据不同目标项实现不同的处理方式，且不会将错误状态和格式未满足数据包模板规范的目标数据包进行发送，因此，网络带宽中所传输的数据包都是有效的，从而提高了网络带宽的占用率。

如图4所示，本发明实施例提供了一种基于云计算数据中心的数据转发系统，包括：

存储单元401，用于定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包；

获取单元402，用于获取待转发的目标数据包；

解析单元403，用于解析所述目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，在满足时，触发第一处理单元执行相应操作，否则，触发第二处理单元执行相应操作；

所述第一处理单元404，用于确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包；

所述第二处理单元405，用于判断所述目标数据包中针对所述数据包模板规范所不满足的目标项；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址时，则确定所述目标数据包的地址属性为未知状态，并根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发；在所述目标项包括所述目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内时，则确定所述目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃所述目标数据包；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足所述数据包模板规范时，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示所述目标数据包的状态信息，不对所述目标数据包进行转发。

进一步地，所述第一处理单元404，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据所述目标数据包的目的MAC地址，从所述最短路径上转发所述目标数据包；

和/或，

所述第二处理单元405，用于将所述目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在所述目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的所述目标数据包，并由该分支节点将复制出的所述目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上。

进一步地，所述第一处理单元404，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将所述目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的所述至少两个子数据包分配给所述至少两条路径，以从所述至少两条路径上转发所述至少两个子数据包，并在对应所述目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将所述至少两个子数据包合并为所述目标数据包。

如图5所示，该基于云计算数据中心的数据转发系统还可以包括：

划分单元501，用于根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后所述至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中；

所述第二处理单元405，用于根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据所述目标数据包的目的IP地址，确定所述目标数据包所属的局域网，并将所述目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将所述目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。

进一步包括：

分离单元502，用于将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，以使控制器根据所述目标数据包的地址属性确定对所述目标数据包的转发模式，实现对当前网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。

综上，本发明实施例至少可以实现如下有益效果：

1、每当获取到待转发的目标数据包，需要对目标数据包进行解析其是否符合数据包模板规范，只有符合数据模板规范的目标数据包才能够被正常转发，若不符合数据包模板规范，需要确定其具体不符合的目标项，并根据不同目标项实现不同的处理方式，且不会将错误状态和格式未满足数据包模板规范的目标数据包进行发送，因此，网络带宽中所传输的数据包都是有效的，从而提高了网络带宽的占用率。

2、对于满足数据模板规范的目标数据包可以通过计算出源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，从最短路径上进行转发，避免了目标数据包在复杂的转发路径上的转发，从而提高了数据转发的速度。

3、为了有效降低干路数据包重复发送的次数，可以将目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的目标数据包，并由该分支节点将复制出的目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上，从而可以进一步提高了干路带宽的利用率。

4、由于不同转发路径上当前可被占用的带宽不同，因此，可以计算从目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的至少两个子数据包分配给至少两条路径，以从至少两条路径上转发至少两个子数据包，并在对应目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将至少两个子数据包合并为目标数据包。从而有效的提高了网络带宽的利用率，以及实时避免和控制网络拥堵的现象。

5、通过将当前网络划分为至少两个局域网，在对目标数据包进行广播转发时，可以根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据目标数据包的目的IP地址，确定目标数据包所属的局域网，并将目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。由于局域网中的节点个数较少，即对目标数据包广播的个数较少，因此，可以提高目标数据包广播转发的速度。

上述设备内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于云计算数据中心的数据转发方法，其特征在于，预先定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包，包括：

S1：获取待转发的目标数据包；

S2：解析所述目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，若满足，执行步骤S3，否则执行步骤S4；

S3：则确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，返回步骤S1；

S4：判断所述目标数据包中针对所述数据包模板规范所不满足的目标项；

若所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址，则确定所述目标数据包的地址属性为未知状态，并根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，返回步骤S1；

若所述目标项包括所述目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内，则确定所述目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃所述目标数据包，返回步骤S1；

若所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足所述数据包模板规范，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示所述目标数据包的状态信息，不对所述目标数据包进行转发，返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，包括：计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据所述目标数据包的目的MAC地址，从所述最短路径上转发所述目标数据包；

和/或，

所述根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，包括：将所述目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在所述目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的所述目标数据包，并由该分支节点将复制出的所述目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包，包括：

计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将所述目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的所述至少两个子数据包分配给所述至少两条路径，以从所述至少两条路径上转发所述至少两个子数据包，并在对应所述目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将所述至少两个子数据包合并为所述目标数据包。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

进一步包括：根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后所述至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中；

所述根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发，包括：根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据所述目标数据包的目的IP地址，确定所述目标数据包所属的局域网，并将所述目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将所述目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，以使控制器根据所述目标数据包的地址属性确定对所述目标数据包的转发模式，实现对当前网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。

6.一种基于云计算数据中心的数据转发系统，其特征在于，包括：

存储单元，用于定义数据包模板规范，以利用该定义的数据包模板规范构建数据包；

获取单元，用于获取待转发的目标数据包；

解析单元，用于解析所述目标数据包是否满足预先定义的数据包模板规范，在满足时，触发第一处理单元执行相应操作，否则，触发第二处理单元执行相应操作；

所述第一处理单元，用于确定所述目标数据包的地址属性为已知状态，根据所述目标数据包的目的IP地址和目的MAC地址转发所述目标数据包；

所述第二处理单元，用于判断所述目标数据包中针对所述数据包模板规范所不满足的目标项；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址不包括目的MAC地址时，则确定所述目标数据包的地址属性为未知状态，并根据所述目标数据包的目的IP地址在网络内进行广播转发；在所述目标项包括所述目标数据包的目的IP地址未处于网络路由表中的网段信息内时，则确定所述目标数据包的地址属性为错误状态，并丢弃所述目标数据包；在所述目标项包括所述目标数据包包括目的IP地址和目的MAC地址但其他格式不满足所述数据包模板规范时，则确定所述目标数据包的地址属性为不完整状态信息，并提示所述目标数据包的状态信息，不对所述目标数据包进行转发。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第一处理单元，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的最短路径，并根据所述目标数据包的目的MAC地址，从所述最短路径上转发所述目标数据包；

和/或，

所述第二处理单元，用于将所述目标数据包分别发送给各个干路最短路径上的各个节点，在所述目标数据包被转发到分支节点上时，由该分支节点根据分支路线复制出于分支路线条数相同个数的所述目标数据包，并由该分支节点将复制出的所述目标数据包分别发送到各个分支路线的节点上。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述根第一处理单元，用于计算从所述目标数据包的源IP地址到目的IP地址之间的至少两条路径，将所述目标数据包分割成至少两个子数据包，并将分割成的所述至少两个子数据包分配给所述至少两条路径，以从所述至少两条路径上转发所述至少两个子数据包，并在对应所述目标数据包的目的MAC地址的目标节点上将所述至少两个子数据包合并为所述目标数据包。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

进一步包括：划分单元，用于根据GRP、vlan和vxlan协议将当前网络划分为至少两个局域网，并为划分后的每一个局域网分配网段信息，其中，分配后所述至少两个局域网分别包括的网段信息之和与当前网络划分前网络路由表中的网段信息相等，划分后的每一个局域网中包括一个交换机，为每一个局域网所分配的网段信息存储在其对应交换机的子路由表中；

所述第二处理单元，用于根据每一个局域网的子路由表中的网段信息以及根据所述目标数据包的目的IP地址，确定所述目标数据包所属的局域网，并将所述目标数据包发送给该所属局域网的交换机，以使该所属局域网的交换机将所述目标数据包在该所属局域网内进行广播转发。

10.根据权利要求6-9中任一所述的系统，其特征在于，进一步包括：

分离单元，用于将当前网络的控制器和数据传输平面进行分离，以使控制器根据所述目标数据包的地址属性确定对所述目标数据包的转发模式，实现对当前网络的数据传输平面中多个交换机的管理控制。