CN108521420A - 软件定义互连方法、装置及组网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软件定义互连方法、装置及组网系统，涉及通信技术领域，该方法应用于连接两个设备的互连装置，包括：根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议；对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议。本发明实施例提供的软件定义互连方法、装置及组网系统，可以混合支持多种异构协议之间的数据互连互通；大幅简化不同协议之间进行数据通信的复杂度，简化异构协议互连互通网络的组网部署，方便终端设备的接入；不需要外置的桥接设备，减小设备规模和种类，组网灵活，扩容方便。

Description

软件定义互连方法、装置及组网系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种软件定义互连方法、装置及组网系统。

背景技术

目前，数据中心、高性能计算、边缘计算、视频监控等基础设施中通常存在异构协议之间的互连需求，如Ethernet、FC、PCIE、RapidIO等协议数据之间，进行数据互连互通时普遍采用刚性桥接技术。

由于交换设备支持的协议类型固定，要实现不同协议之间进行数据交互，必须采用特定的桥接设备进行协议格式翻译和语义转换，存在以下缺点：引入桥接设备导致数据互连互通的通信的时延变大，能耗提升；桥接设备只能实现特定两种协议之间的转换，多种异构协议间的桥接导致设备种类繁多；桥接设备对网络的部署带来复杂性，对网络的管理提升难度；基于固定协议交换设备+桥接设备的异构协议组网方案扩充升级难度较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软件定义互连方法、装置及组网系统，简化了不同协议之间进行数据通信的复杂度及组网部署，降低时延；减小设备规模和种类，组网灵活，扩容方便。

第一方面，本发明实施例提供了一种软件定义互连方法，应用于连接两个设备的互连装置，包括：根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议；对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议的步骤，包括：查看两个设备分别支持的协议；将协议或协议对应的中间协议确定为互连装置需要支持的目标协议。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议的步骤，包括：根据目标协议在互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使接口支持目标协议。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括：连接接口和设备；该接口和设备的协议类型相同。

第二方面，本发明实施例还提供一种软件定义互连装置，应用于连接两个设备的互连装置，包括：协议确定模块，用于根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议；软件定义模块，用于对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，协议确定模块还用于：查看两个设备分别支持的协议；将协议或协议对应的中间协议确定为互连装置需要支持的目标协议。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，软件定义模块还用于：根据目标协议在互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使接口支持目标协议。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，还包括：连接模块，用于连接接口和设备；接口和设备的协议类型相同。

第三方面，本发明实施例还提供一种互连装置，包括转换模块和多个接口；接口支持多种协议类型；协议类型由软件定义；转换模块，用于接收接口的数据，并根据软件定义的协议转换方式进行数据的协议转换，将转换后的数据发送至接口。

第四方面，本发明实施例还提供一种组网系统，包括支持不同协议的第一设备、第二设备以及第三方面提供的互连装置；该第一设备与第二设备之间至少连接一个上述互连装置。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的软件定义互连方法、装置及组网系统，通过设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议，再对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议，可以混合支持多种异构协议之间的数据互连互通；大幅简化不同协议之间进行数据通信的复杂度，简化异构协议互连互通网络的组网部署，方便终端设备的接入；不需要外置的桥接设备，异构协议间数据通信的时延降低；设备规模变小，种类变少，能耗变低；组网灵活，管理简单，扩容方便。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种不同协议之间进行数据通信的互连系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种软件定义互连方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种数据交换示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种数据交换示意图；

图5为本发明实施例提供的一种组网系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种组网系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种软件定义互连装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种软件定义互连装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种软件定义互连的实现装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

图1示出了不同协议之间进行数据通信的互连系统的结构示意图，通常包括如下几个部分：协议A不同数据终端之间进行互连互通的交换设备11；协议B不同数据终端之间进行互连互通的交换设备12；协议C不同数据终端之间进行互连互通的交换设备13；协议A与协议C之间的协议转换桥接设备14；协议B与协议C之间的协议转换桥接设备15；协议A与协议B之间的协议转换桥接设备16。

在上述基于固定协议交换+桥接的异构协议组网系统进行数据互连互通时，由于交换设备(例如交换设备11、12、13)支持的协议类型固定，要实现不同协议之间进行数据交互，必须采用特定的桥接设备(例如桥接设备14、15、16)进行协议格式翻译和语义转换，存在如下缺陷：

(1)交换设备只支持特定协议的数据交换，导致交换设备种类繁多；

(2)引入桥接设备导致数据互连互通的通信的时延变大，能耗提升；

(3)桥接设备只能实现特定两种协议之间的转换，多种异构协议间的桥接导致设备种类繁多；

(4)桥接设备对网络的部署带来复杂性，对网络的管理提升难度；

(5)扩充升级难度较大。

基于此，本发明实施例提供的一种软件定义互连方法、装置及组网系统，可以简化不同协议之间进行数据通信的复杂度及组网部署，降低时延；减小设备规模和种类，组网灵活，扩容方便。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种软件定义互连方法进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例提供了一种软件定义互连方法，参见图2所示的一种软件定义互连方法的流程图，该方法应用于连接两个设备的互连装置，上述设备可以是支持相同协议的设备，也可以是支持不同协议的设备，该方法包括如下步骤：

步骤S202，根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议。

在对互连装置支持的对外接口协议进行软件定义前，需要先确定该互连装置两端连接的设备支持的协议。

例如互连装置需要连接的是同属于协议A的两个不同数据终端，该互连装置作为两数据终端之间的交换设备使用，此时确定互连装置的目标协议为协议A；例如互连装置需要连接的是分别支持协议A与协议C的两个数据终端，该互连装置作为两数据终端之间的协议转换桥接设备使用，此时确定互连装置的目标协议为协议A和协议C，即互连装置内部进行数据交互时的协议A和协议C之间的协议转换。参见图3所示的数据交换示意图，其中示出了协议A设备和协议C设备之间连接有一个软件定义互连装置，该软件互连装置完成数据从协议A协议C之间的转换。

在本实施例中可以通过查看上述两个设备分别支持的协议得到其支持的协议种类。除上述直接将设备支持的协议确定为目标协议以外，还可以将设备支持的协议对应的中间协议确定为目标协议，在该情况下，两设备进行数据互连互通时，先分别经由互连装置将数据转换到该中间协议下的数据，再将该中间协议下的数据转换成对应支持的协议下的数据。参见图4所示的数据交换示意图，其中示出了协议A设备和协议C设备之间连接有三个软件定义互连装置，将协议A和协议C数据均转换到中间协议I再进行互连互通。

步骤S204，对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议。

根据目标协议在互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使该接口支持目标协议。

将现有的互连装置支持的对外接口协议由固定协议，改为其每个接口对外支持的协议都可以通过程序代码的硬件编程或配置流加载进行软件定义。在软件定义的互连装置中，每个互连接口支持的协议可以软件定义，例如Ethernet、FC、PCIE、RapidIO等；并且每个高速通道所支持的数据速率可以软件定义，例如1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps、6.25Gbps、12.5Gbps等；每个互连接口支持多少个高速通道绑定也可以软件定义，例如X1、X2、X4、X8、X16等绑定模式。

互连装置的任何两个接口之间都可以进行数据互连互通，协议解析的方式，协议查表的方式和协议转换的方式均可随应用模式的变化灵活软件定义。在进行不同协议终端进行组网通信时，既可以协议A、协议B、协议C同时转换到中间协议I进行互连互通，也可以让软件定义互连装置每个接口天然支持不同的协议，在装置内部完成异构协议数据交互时的协议转换，支持灵活的应用模式。

在软件定义完成后，将上述接口和上述设备连接，该接口和该设备的的协议类型相同。

本发明实施例提供的上述方法，通过设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议，再对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议，可以混合支持多种异构协议之间的数据互连互通；大幅简化不同协议之间进行数据通信的复杂度，简化异构协议互连互通网络的组网部署，方便终端设备的接入；不需要外置的桥接设备，异构协议间数据通信的时延降低；设备规模变小，种类变少，能耗变低；组网灵活，管理简单，扩容方便。

实施例2

本发明实施例提供了一种互连装置，包括转换模块和多个接口；上述接口支持多种协议类型；该协议类型可以由软件定义。

上述转换模块，用于接收接口的数据，并根据软件定义的协议转换方式进行数据的协议转换，将转换后的数据发送至接口。

本实施例提供的互连装置，交换只能基于固定单一协议或固定两种协议的模式，引入软件定义的思想，通过软件定义接口协议类型、接口速率、协议转换方式、查表方式、交换模式，实现了异构协议互连的灵活软件定义。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例3

本发明实施例提供了一种组网系统，包括支持不同协议的第一设备、第二设备以及上述实施例提供的互连装置；该第一设备与该第二设备之间至少连接一个互连装置。

参见图5所示的组网系统的结构示意图，第一设备、第二设备之间通过上述软件定义的互连装置连接。

对异构协议的设备进行互连互通，除了上述的软件定义装置进行组网外，还可以基于固定协议交换+软件定义协议转换的方案。参见图6所示的组网系统的结构示意图，第一设备、第二设备与相同协议的其他设备之间通过固定协议的交换设备进行互连互通，两者之间通过软件定义协议转换的互连装置进行互连互通。

其中，该固定协议的交换设备，可以是通过软件定义所有接口都支持同一协议的互连设备。在图6所示的组网系统中，还可以使用多个软件定义的互连装置，即采用上述实施例中提供的将不同的协议均转换到中间协议再进行互连互通的方式，在此不再赘述。

相比于现有方案，由于协议转换支持软件定义，从物理形态上仅需要一种协议转换装置，尽管设备规模没有减少，但设备的种类只需要两种(固定协议的交换设备和软件定义协议转换的互连装置)，协议转换装置则可以根据实际部署需要灵活软件定义。

实施例4

本发明实施例提供了一种软件定义互连装置，应用于连接两个设备的互连装置，参见图7所示的软件定义互连装置的结构示意图，包括如下模块：

协议确定模块71，用于根据设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议；

软件定义模块72，用于对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议。

上述协议确定模块71还用于：查看两个设备分别支持的协议；将协议或协议对应的中间协议确定为互连装置需要支持的目标协议。

上述软件定义模块72还用于：根据目标协议在互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使接口支持目标协议。

参见图8所示的软件定义互连装置的结构示意图，上述装置还包括：连接模块81，用于连接接口和设备；接口和设备的协议类型相同。

本发明实施例提供的上述装置，通过设备的协议确定互连装置需要支持的目标协议，再对互连装置进行软件定义，以使互连装置的接口支持目标协议，可以混合支持多种异构协议之间的数据互连互通；大幅简化不同协议之间进行数据通信的复杂度，简化异构协议互连互通网络的组网部署，方便终端设备的接入；不需要外置的桥接设备，异构协议间数据通信的时延降低；设备规模变小，种类变少，能耗变低；组网灵活，管理简单，扩容方便。

本发明实施例还提供了一种软件定义互连的实现装置，包括处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述实施例提供的方法。参见图9所示的一种软件定义互连的实现装置的结构示意图，具体包括处理器90，存储器91，总线92和通信接口93，处理器90、通信接口93和存储器91通过总线92连接；处理器90用于执行存储器91中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器91可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口93(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线92可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器91用于存储程序，处理器90在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器90中，或者由处理器90实现。

处理器90可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器90中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器90可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器91，处理器90读取存储器91中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述实施例提供的方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等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，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种软件定义互连方法，其特征在于，应用于连接两个设备的互连装置，包括：

根据所述设备的协议确定所述互连装置需要支持的目标协议；

对所述互连装置进行软件定义，以使所述互连装置的接口支持所述目标协议。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述设备的协议确定所述互连装置需要支持的目标协议的步骤，包括：

查看两个所述设备分别支持的协议；

将所述协议或所述协议对应的中间协议确定为所述互连装置需要支持的目标协议。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述互连装置进行软件定义，以使所述互连装置的接口支持所述目标协议的步骤，包括：

根据所述目标协议在所述互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在所述互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使所述接口支持所述目标协议。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

连接所述接口和所述设备；所述接口和所述设备的协议类型相同。

5.一种软件定义互连装置，其特征在于，应用于连接两个设备的互连装置，包括：

协议确定模块，用于根据所述设备的协议确定所述互连装置需要支持的目标协议；

软件定义模块，用于对所述互连装置进行软件定义，以使所述互连装置的接口支持所述目标协议。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述协议确定模块还用于：

查看两个所述设备分别支持的协议；

将所述协议或所述协议对应的中间协议确定为所述互连装置需要支持的目标协议。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述软件定义模块还用于：

根据所述目标协议在所述互连装置内定义接口支持的协议类型，以及在所述互连装置内定义数据交互时的协议转换方式，以使所述接口支持所述目标协议。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

连接模块，用于连接所述接口和所述设备；所述接口和所述设备的协议类型相同。

9.一种互连装置，其特征在于，包括转换模块和多个接口；所述接口支持多种协议类型；所述协议类型由软件定义；

所述转换模块，用于接收所述接口的数据，并根据软件定义的协议转换方式进行所述数据的协议转换，将转换后的数据发送至所述接口。

10.一种组网系统，其特征在于，包括支持不同协议的第一设备、第二设备以及权利要求9所述的互连装置；

所述第一设备与所述第二设备之间至少连接一个所述互连装置。