CN109656467B - 云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备 - Google Patents

云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备，其中，云网络的数据传输系统包括：设置在云网络中的物理节点，在所述物理节点上内嵌或外接的智能模块，所述物理节点上部署具有实体资源的客户系统，所述智能模块上部署有主机系统；所述客户系统上设置有虚拟IO接口与所述主机系统进行虚拟IO数据的通信，所述主机系统内部署用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块和用于所述主机系统与外网进行网络交互的真实IO接口。本发明实施例的方案通过在物理节点上内嵌或外接智能模块，以实现物理机上的客户系统与不同网络类型的外网之间互联。

Description

云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备。
背景技术
在云计算服务架构中，通常会涉及到三种交互网络的部署，分别为存储网络(Storage Network)、专有网络(Virtual Private Cloud，VPC)和远程直接内存访问(Remote Direct Memory Access，RDMA)网络。其中，存储网络主要支持用户从云盘(镜像)启动客户操作系统Guest OS或者访问在网络中的网络存储系统，该Guest OS通常运行在物理机上虚拟化的虚拟机；VPC网络中，用户可以自定义私有网络，不同的专有网络之间二层逻辑隔离，用户可以在自己创建的专有网络内创建和管理云产品实例；RDMA网络可实现不同OS之间在应用层面的直接内存访问，例如主机内存、图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)的显存/现场可编程门阵列/(Field-Programmable Gate Array，FPGA)设备之间的直接访问。
在进行云计算服务架构的部署中，云盘启动、存储网络和VPC网络需要在Guest OS的虚拟化环境中通过虚拟网络接口(virtio)实现数据传输，目前云计算服务架构只有虚拟机能支持云盘启动、存储网络和VPC网络，无法通过物理机实现，但是通过虚拟化的CPU、内存等设备都是有性能损失的。另外虚拟机也不支持RDMA网络，虚拟机无法实现两个GuestOS之间应用层面的内存直接访问。
实际的云计算用户，既想拥有物理机的高性能，又想拥有虚拟机的弹性，目前的技术无法实现。
针对上述不同云计算需求之间存在差异，如何在云计算服务架构中实现这些功能、尽量减少性能损失、并且支持高性能RDMA网络成为需要解决的重要问题。
发明内容
本发明提供了一种云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备，通过在物理节点上内嵌或外接智能模块，以实现物理机上的客户系统与不同网络类型的外网之间互联。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种云网络的数据传输系统，包括：设置在云网络中的物理节点，在所述物理节点上内嵌或外接的智能模块，所述物理节点上部署具有实体资源的客户系统，所述智能模块上部署有主机系统；所述客户系统上设置有虚拟IO接口与所述主机系统进行虚拟IO数据的通信，所述主机系统内部署用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块和用于所述主机系统与外网进行网络交互的真实IO接口。
第二方面，提供了一种数据交互方法，所述数据交互方法包括：
客户系统产生虚拟IO数据并通过所述客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块，其中所述客户系统部署在设置于云网络中的物理节点上，所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在所述物理节点上；
所述主机系统的所述转换模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网，其中所述真实IO接口部署在所述主机系统上。
第三方面，提供了另一种数据交互方法，所述数据交互方法包括：
主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据，其中所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在设置于云网络中的物理节点上；
客户系统通过所述客户系统上的虚拟IO接口接收所述主机系统的所述转换模块发送的所述虚拟IO数据，其中所述客户系统部署在所述物理节点上。
第四方面，提供了一种数据交互装置，包括：虚拟IO接口、真实IO接口和转换模块，所述虚拟IO接口设置在客户系统中，所述转换模块和所述真实IO接口设置在主机系统中；
所述转换模块，用于接收并转换客户系统经所述客户系统上的所述虚拟IO接口发送的虚拟IO数据为真实IO数据，并通过所述真实IO接口发送至外网，和/或，
接收并转换外网经所述真实IO接口发送的真实IO数据为虚拟IO数据，并经所述客户系统上的所述虚拟IO接口发送至所述客户系统。
第五方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：
控制客户系统产生虚拟IO数据并通过所述客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块，其中所述客户系统部署在设置于云网络中的物理节点上，所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在所述物理节点上；
控制所述主机系统的所述转换模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网，其中所述真实IO接口部署在所述主机系统上。
第六方面，提供了另一种电子设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：
控制主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据，其中所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在设置于云网络中的物理节点上；
控制客户系统通过所述客户系统上的虚拟IO接口接收所述主机系统的所述转换模块发送的所述虚拟IO数据，其中所述客户系统部署在所述物理节点上。
本发明提供的云网络的数据传输系统、数据交互方法、装置及电子设备，在物理节点上增设一个智能模块，该智能模块上运行主机系统，物理节点上运行客户系统，主机系统与客户系统通过虚拟IO接口进行数据传输，主机系统与外网之间通过真实IO接口进行数据传输，在主机系统中设置用于虚拟IO数据与真实IO数据相互转换的转换模块。如此，可实现客户系统支持与不同网络类型的外网之间互联。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例的云网络中的网络部署结构示意图；
图2为本发明实施例的云网络的数据传输系统示意图一；
图3为本发明实施例的云网络的数据传输系统示意图二；
图4a为本发明实施例的数据交互方法流程图；
图4b为本发明实施例的数据交互方法流程图；
图5a为本发明实施例的数据交互装置结构图一；
图5b为本发明实施例的数据交互装置结构图二；
图6为本发明实施例的电子设备的结构示意图一；
图7为本发明实施例的电子设备的结构示意图二。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本方涉及的相关技术术语的解释或相关举例如下：
主机系统，在一个云网络架构中用于管控物理机上部署的客户系统，也称HostOS。
客户系统，部署在物理机上的提供给用户使用的操作系统，也称Guest OS，客户系统可以是实体的操作系统，也可以是虚拟化的操作系统(虚拟机)，本方案的实施例中以客户系统均为实体的操作系统为例，即系统中的资源都是实体资源，一个物理机(物理节点)上部署一个客户系统。
智能模块，承载主机系统的实体设备，可内嵌或者外接在物理节点上(物理机)。
虚拟IO接口，基于hypervisor创建的布设在客户系统中虚拟网络设备，支持虚拟IO协议的数据传输，本方案中涉及的虚拟IO接口包括用于传输存储网络、专有网络以及RDMA网络的数据的虚拟IO接口。
真实IO接口，在主机系统上创建的网络接口，可直接与外网进行数据传输，本方案中涉及的真实IO接口包括用于传输存储网络、专有网络RDMA网络数据的真实IO接口。
本发明提供了一种在云网络中物理节点上同时支持如存储网络、专有网络以及RDMA网络等多种网络类型部署的网络架构。其核心思想在于，在物理节点上额外设置一智能模块，该智能模块上运行的主机系统可与物理节点上运行的客户系统通过虚拟IO接口实现虚拟IO下的数据传输。同时，该主机系统中还设置有用于虚拟IO数据与真实IO数据之间实现转换的转换模块，以及与外网实现传输的真实IO接口。通过这样的设计，可使得物理节点上的客户系统与外网进行不同网络类型的数据传输。例如，本方案中的网络架构可使得云网络中的物理节点同时支持存储网络、专有网络以及RDMA网络三种网络类型的数据传输。
如图1所示，为本发明实施例的云网络中的网络部署结构示意图。在该网络部署中，如图中示出的物理节点1、物理节点2和物理节点3中都内嵌(也可外接)有一个智能模块，该智能模块可实现其所在的物理节点与外网之间实现网络互联。例如以物理节点1为例，智能模块可将物理节点1上的虚拟IO与存储网络下的实体I O进行协议转换，从而使得物理节点与存储网络互联，进而与存储网络中的云盘(镜像)或者网络存储系统互联，这样用户可以通过对云盘的镜像操作或者登陆存储网络中的网络存储系统(网络存储)访问物理节点1上的客户系统；同样的，智能模块可将物理节点1上的虚拟IO与VPC网络下的实体IO进行协议转换，从而使得物理节点与VPC网络互联，进而使得客户系统可以与云网络中的其他云产品进行通讯；同样的，智能模块可将物理节点1上的虚拟IO与RDMA网络下的实体IO进行协议转换，从而使得物理节点与RDMA网络中的RDMA交换机互联，进而使得客户系统中的应用直接与其他物理节点上客户系统中的应用相互之间进行应用设备的访问，包括CPU/GPU/FPGA设备之间的直连访问。
下面通过多个实施例来进一步说明本申请的技术方案。
实施例一
基于图1所示的云网络中的网络部署结构，图2为本发明实施例提供的一种云网络的数据传输系统示意图一。如图2所示，该系统包括：设置在云网络中的物理节点210，在物理节点210上内嵌或外接的智能模块220，物理节点210上部署具有实体资源的客户系统230，智能模块220上部署有主机系统240；客户系统230上设置有虚拟IO接口231与主机系统240进行虚拟IO数据的通信，主机系统240内部署用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块250和用于主机系统240与外网进行网络交互的真实IO接口270。
通常，一个云网络中包含的物理节(物理机)可以为多个，图2仅示出了其中一个物理节点的网络部署。具体地，每个物理节点210上可以运行一个客户系统(Guest OS)230，本实施例中提供的Guest OS为真实的操作系统而非虚拟机，其上运行的资源以及设备包括CPU、GPU/FPGA、内存、磁盘等都是实体的资源设备。智能模块220可以为内置或者插接在物理机上的模块设备，其上运行有用于管控客户系统230的主机系统(Host OS)240，该主机系统可视为一个微型的服务器(server)，该主机系统与客户系统之间可通过预设的虚拟IO实现虚拟IO数据的传输。在主机系统240内部署的转换模块250，可将虚拟IO数据和真实网络下的真实IO数据进行相互转换，这里所谓的数据转换主要指数据传输时的IO协议的相互转换。与转换模块250连接的真实IO接口270可以实现与外网的数据传输，传输的数据为真实网络下的真实IO数据。
在实际应用场景中，主机系统240可接收客户系统230经客户系统上的虚拟IO接口231发送的虚拟IO数据，通过转换模块250转换为真实IO数据，并通过真实IO接口270发送至外网，和/或，
主机系统240接收外网经真实IO接口270发送的真实IO数据，通过转换模块250转换为虚拟IO数据，并经客户系统230上的虚拟IO接口231发送至客户系统230。
其中，客户系统230支持的虚拟IO的传输协议可以自定义，例如在虚拟网络环境中，用于传输存储网络数据的virtio-blk协议，用于传输专有网络数据的virtio-net协议，以及用于传输RDMA网络数据的RoCE(RDMA over Converged Ethernet)协议/Infiniband协议；而主机系统中的真实IO的传输协议为真实网络中通用的网络传输协议，例如真实网络中的存储网络、VPC网络以及RDMA网络协议均属于真实网络中的传输协议。
本实施例提供的云网络的数据传输系统，通过在物理节点上增设一个智能模块，该智能模块上运行主机系统，物理节点上运行客户系统，主机系统与客户系统通过虚拟IO接口进行数据传输，主机系统与外网之间通过真实IO接口进行数据传输，在主机系统中设置用于虚拟IO数据与真实IO数据相互转换的转换模块。如此，可实现客户系统支持与不同网络类型的外网之间互联。
实施例二
如图3所示，为本发明实施例提供的一种云网络的数据传输系统示意图二，该系统对上一实施例中示出的结构进行了细化，如图3所示，在图2所示结构的基础上：
客户系统230中的虚拟IO接口231包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备。例如图中示出的虚拟存储设备对应的网络类型为存储网络、虚拟VPC设备对应的网络类型为VPC网络、虚拟RDMA设备对应的网络类型为RDMA网络，这些虚拟网络设备作为智能模块220的设备驱动被预置在客户系统230中，以实现在相应虚拟网络类型下使客户系统230和主机系统240之间进行虚拟IO数据传输。相应的，主机系统240中运行有Hypervisor中间软件层，且转换模块250和上述真实IO接口270运行在Hypervisor中间软件层中，转换模块250包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，该网络模块与相应网络类型下的所述虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互。
例如，图3中示出的转换模块250可以包括存储模块251、VPC模块252和RDMA模块253，其中：
存储模块251，可与虚拟IO接口231中的虚拟存储设备通过虚拟IO协议virtio-blk实现数据传输，并负责将virtio-blk协议和块存储协议/网络存储协议之间的相互转换，让物理机能够挂载网络块设备(云盘)、能够从云盘启动并且能够访问网络存储系统；
VPC模块252，可与虚拟IO接口231中的虚拟VPC设备通过虚拟IO协议virtio-net实现数据传输，并负责virtio-net协议和VPC协议(vxlan)之间的相互转换，实现vxlan协议的解析和封装，让物理机能够通过vxlan协议进行与外网中的其他云产品进行VPC网络通讯；
RDMA模块253，可与虚拟IO接口231中的虚拟DMA设备通过虚拟IO协议virtio-rdma实现数据传输，并负责virtio-rdma协议和RoCE(RDMA over Converged Ethernet)协议/Infiniband协议之间的相互转换，让物理机之间能够通过RDMA直连，还可以进一步通过设置访问控制系列表(Access Control List，ACL)支持RDMA网络隔离，并且支持GPU/FPGA设备的RDMA访问。
可选的，本方案中涉及的网络类型可包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
如图3中所示，存储模块251可通过存储网口(存储网络类型的真实IO接口)向支持存储协议(如块存储协议/网络存储协议)的存储网络进行数据传输；VPC模块252可通过VPC网口(VPC网络类型的真实IO接口)向支持VPC协议(如vxlan)的VPC网络进行数据传输；RDMA模块253可通过RDMA网口(RDMA网络类型的真实IO接口)向支持RDMA协议(如RoCE协议)的RDMA网络进行数据传输。
进一步地，上述主机系统240中还可包括管控模块260，用于对转换模块250进行管控。
具体地，管控模块260运行在主机系统240里，通过Hypervisor可对如图3中的存储模块251、VPC模块252和RDMA模块253进行管控和设置，管控模块260还可以在主机系统240的系统环境下直接对RDMA模块253进行管控。
进一步地，上述的云网络的数据传输系统中的真实IO接口270也可根据所支持传输的网络类型的数据而被细化为如下几种网络类型的真实IO接口：
存储网络类型的真实IO接口，用于与存储网络中的云盘和/或网络存储系统通信连接。。
例如图3中，云盘(镜像)和网络存储系统均可以通过存储网络与存储网络类型的真实IO接口，即存储网口通信，进而与存储模块251实现互联，以访问客户系统230。
专有网络类型的真实IO接口，用于与专有网络中的其他云产品通信连接。
例如图3中，VPC网络中的其他云产品可以通过专有网络类型的真实IO接口，即VPC网口与存储网络通信，进而与VPC模块252实现互联，以与客户系统230进行通讯。
上述的云网络的数据传输系统中，物理节点210可为多个，物理节点210上的客户系统230中运行包含中央处理器、图形处理器和现场可编程门阵列(CPU/GPU/FPGA)的资源设备，具体指CPU内存/GPU显存/FPGA的内存。
远程直接内存访问网络类型的真实IO接口，用于通过远程直接内存访问网络实现不同物理节点上的资源设备相互直连。
例如图3中，不同物理节点上的资源设备可通过远程直接内存访问(RDMA)网络以及物理节点210上该网络类型下的网络模块(RDMA模块253)经远程直接内存访问网络类型的真实IO接口，即RDMA网口实现相互直连。
本实施例中，智能模块220可视为一个微型的Server，其上设置有CPU、内存、网卡等设备，在智能模块220上运行主机系统(Host OS)240，并在Host OS里运行虚拟化的Hypervisor和管控模块260。每个物理机被部署为一个实体的计算节点(物理节点)，物理节点上运行一个客户系统(Guest OS)230、在客户系统中设置有虚拟IO接口231，可通过驱动的形成运行在客户系统230中)，Host OS与该Guest OS之间通过虚拟IO实现数据交互，HostOS将虚拟IO转换成真实网络IO与外网进行数据传输。
本实施例中的云网络的数据传输系统，通过在物理节点上部署智能模块及虚拟IO接口，以实现物理机通过云盘启动Guest OS，并且同时支持存储网络、VPC网络和RDMA网络，让物理机既拥有虚拟机的弹性，又没有任何计算的性能损失。
本实施例提供的云网络的数据传输系统，在客户系统中内置虚拟IO接口以虚拟化出不同网络类型的虚拟网络设备与主机系统实现数据交互，同时主机系统中的相应设置支持不同网络类型的虚拟IO数据和实体IO数据的转换模块，用于实现虚拟IO协议和真实IO协议的转换，从而使客户系统支持不同网络下的传输。具体涉及的网络类型可包括存储网络、VPC网络和RDMA网络。
实施例三
图4a为本发明实施例的数据交互方法流程图一，该方法基于图2或图3所示的云网络的数据传输系统，主要涉及设置在云网络中的物理节点上内嵌或外接的智能模块，智能模块上部署有主机系统，物理节点上部署具有实体资源的客户系统，客户系统上设置有虚拟IO接口，主机系统内部署有真实IO接口和用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块。如图4a所示，该数据交互方法包括：
S410，客户系统将产生的虚拟IO数据通过客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块。
本实施例示出应用场景，为从客户系统向外网发送数据的过程。具体地，客户系统在本地形成支持虚拟IO传输协议的虚拟IO数据后，通过客户系统中的虚拟IO接口传输给主机系统中转换模块以进行IO协议转换。
其中，虚拟IO数据在传送过程中遵循的传送协议可以用户自定义。
S420，主机系统的转换模块对虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网。
其中，转换模块中预先内置有将虚拟IO数据与真实IO数据进行相互转换的数据转换逻辑，转换模块在接收到客户系统发送的虚拟IO数据后，利用相应的数据转换逻辑将虚拟IO数据转换为真实IO数据，并通过部署在主机系统上的真实IO接口传输至外网，以实现从客户系统向外网传输数据。
进一步地，上述客户系统中的虚拟IO接口可包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，在主机系统中运行有Hypervisor中间软件层，且上述转换模块和真实IO接口运行在Hypervisor中间软件层中，在上述转换模块中可包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，这些网络模块与相应网络类型下的虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互；
在此基础上，上述步骤S410中，客户系统将产生的虚拟IO数据通过所述客户系统上的所述虚拟IO接口发给所述主机系统的所述转换模块的处理步骤可具体包括：
客户系统将产生的虚拟IO数据通过虚拟网络设备发给主机系统中同一网络类型的网络模块；
上述步骤S420中，主机系统的转换模块对虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网的处理步骤可具体包括：
转换模块中的网络模块对虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网。
进一步地，上述涉及的网络类型可包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。相应的，网络模块和虚拟网络设备配套的存在多组，每组中的网络模块和虚拟网络对应的传送一种网络类型下的虚拟IO数据，同时，网络模块还用于实现该网络类型下的虚拟IO数据和真实IO数据之间的转换。
进一步的，上述主机系统中还可包括管控模块，对应的数据交互方法中还包括：管控模块对上述转换模块进行管控。
本实施例提供的数据交互方法，基于实施例一和实施例二所述的云网络的数据传输系统，可在物理机上实现通过云盘启动Guest OS，并且同时支持存储网络、VPC网络和RDMA网络，让物理机既拥有虚拟机的弹性，又没有任何计算的性能损失。
实施例四
图4b为本发明实施例的数据交互方法流程图二，该方法基于图2或图3所示的云网络的数据传输系统，主要涉及设置在云网络中的物理节点上内嵌或外接的智能模块，智能模块上部署有主机系统，物理节点上部署具有实体资源的客户系统，客户系统上设置有虚拟IO接口，主机系统内部署有真实IO接口和用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块。如图4b所示，该数据交互方法包括：
S430，主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据。
本实施例示出应用场景，为客户系统从外网接收数据的过程。具体地，主机系统经真实IO接口接收到外网的真实IO数据后，将该数据传输给转换模块，以通过转换模块将真实IO数据转换为虚拟IO数据。
其中，转换模块中预先内置有将虚拟IO数据与真实IO数据进行相互转换的数据转换逻辑，在接收到外网发送的真实IO数据后，利用相应的数据转换逻辑将真实IO数据转换为虚拟IO数据。
S440，客户系统通过客户系统上的虚拟IO接口接收主机系统的转换模块发送的虚拟IO数据。
转换模块将转换得到的虚拟IO数据通过部署在客户系统上的虚拟IO接口传输至客户系统，以实现客户系统从外网接收数据。
其中，虚拟IO数据在传送过程中遵循的传送协议可以用户自定义。
进一步地，上述客户系统中的虚拟IO接口可包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，在主机系统中运行有Hypervisor中间软件层，且上述转换模块和真实IO接口运行在Hypervisor中间软件层中，在上述转换模块中可包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，这些网络模块与相应网络类型下的虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互；
在此基础上，上述步骤S430中，主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据的处理步骤可具体包括：
转换模块中的网络模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据；
上述步骤S440中，客户系统通过客户系统上的虚拟IO接口接收主机系统的转换模块发送的虚拟IO数据的处理步骤可具体包括：
客户系统通过虚拟网络设备接收转换模块中所属同一网络类型的网络模块发送的虚拟IO数据。
进一步地，上述涉及的网络类型可包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。相应的，网络模块和虚拟网络设备配套的存在多组，每组中的网络模块和虚拟网络对应的传送一种网络类型下的虚拟IO数据，同时，网络模块还用于实现该网络类型下的虚拟IO数据和真实IO数据之间的转换。
进一步的，上述主机系统中还可包括管控模块，对应的数据交互方法中还包括：管控模块对上述转换模块进行管控。
本实施例提供的数据交互方法，基于实施例一和实施例二所述的云网络的数据传输系统，可在物理机上实现通过云盘启动Guest OS，并且同时支持存储网络、VPC网络和RDMA网络，让物理机既拥有虚拟机的弹性，又没有任何计算的性能损失。
实施例五
图5a为本发明实施例的数据交互装置结构图，该装置可用于执行如图4a和图4b中所示的部分方法步骤，其包括：虚拟IO接口231、真实IO接口270和转换模块250；虚拟IO接口231设置在客户系统中，转换模块250和真实IO接口270设置在主机系统中；可参照图2及图3中所示的相应模块，其中，
转换模块250，用于接收并转换客户系统经客户系统上的虚拟IO接口231发送的虚拟IO数据为真实IO数据，并通过真实IO接口270发送至外网，和/或，
接收并转换外网经真实IO接口270发送的真实IO数据为虚拟IO数据，并经客户系统上的虚拟IO接口231发送至客户系统。
进一步地，如图5b所示，上述虚拟IO接口231包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备(如图中示出的虚拟存储设备可支持传送存储网络的虚拟IO数据、虚拟VPC设备可支持传送VPC网络的虚拟IO数据、虚拟RDMA设备可支持传送RDMA网络的虚拟IO数据)，所述转换模块可包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块(如图中示出的存储模块可支持存储网络下的虚拟IO数据和真实IO数据之间的转换、VPC模块可支持VPC网络下的虚拟IO数据和真实IO数据之间的转换、RDMA模块可支持RDMA网络下的虚拟IO数据和真实IO数据之间的转换)，这些网络模块与相应网络类型下的虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互，
相应的，网络模块，用于接收并转换所属同一网络类型的虚拟网络设备发送的虚拟IO数据为真实IO数据，并通过真实IO接口270发送至外网，和/或，
接收并转换外网经真实IO接口270发送的真实IO数据为虚拟IO数据，并经所属同一网络类型的虚拟网络设备发送至客户系统。
进一步地，上述装置涉及的网络类型可包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
进一步地，上述装置还可包括：管控模块260，用于对转换模块250进行管控。
本发明实施例提供的数据交互装置，可在物理机上实现通过云盘启动Guest OS，并且同时支持存储网络、VPC网络和RDMA网络，让物理机既拥有虚拟机的弹性，又没有任何计算的性能损失。
实施例六
前面描述了云网络的数据传输系统的整体架构，该云网络的数据传输系统的功能可借助一种电子设备实现完成，该电子设备可执行如4a所示的方法步骤，如图6所示，其为本发明实施例的电子设备的结构示意图，具体包括：存储器610和处理器620。
存储器610，用于存储程序。
除上述程序之外，存储器610还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。
存储器610可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
处理器620，耦合至存储器610，用于执行存储器610中的程序，以用于：
控制客户系统产生虚拟IO数据并通过客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块，其中客户系统部署在设置于云网络中的物理节点上，主机系统部署在智能模块中，且智能模块内嵌或外接在物理节点上；
控制主机系统的转换模块对虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网，其中真实IO接口部署在主机系统上。
上述的具体处理操作已经在前面实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。
进一步，如图6所示，电子设备还可以包括：通信组件630、电源组件640、音频组件650、显示器660等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图6所示组件。
通信组件630被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件630经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件630还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
电源组件640，为电子设备的各种组件提供电力。电源组件640可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
音频组件650被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件650包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器610或经由通信组件630发送。在一些实施例中，音频组件650还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
显示器660包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
实施例七
前面描述了云网络的数据传输系统的整体架构，该云网络的数据传输系统的功能可借助一种电子设备实现完成，该电子设备可执行如4b所示的方法步骤，如图7所示，其为本发明实施例的电子设备的结构示意图，具体包括：存储器710和处理器720。
存储器710，用于存储程序。
除上述程序之外，存储器710还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。
存储器710可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
处理器720，耦合至存储器710，用于执行存储器710中的程序，以用于：
控制主机系统的转换模块通过所述真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据，其中主机系统部署在智能模块中，且智能模块内嵌或外接在设置于云网络中的物理节点上；
控制客户系统通过客户系统上的虚拟IO接口接收主机系统的转换模块发送的虚拟IO数据，其中客户系统部署在物理节点上。
上述的具体处理操作已经在前面实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。
进一步，如图7所示，电子设备还可以包括：通信组件730、电源组件740、音频组件750、显示器760等其它组件。图7中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图7所示组件。
通信组件730被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件730经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件730还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
电源组件740，为电子设备的各种组件提供电力。电源组件740可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
音频组件750被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件750包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器710或经由通信组件730发送。在一些实施例中，音频组件750还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
显示器760包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (25)

1.一种云网络的数据传输系统，其特征在于，包括：设置在云网络中的物理节点，在所述物理节点上内嵌或外接的智能模块，所述物理节点上部署具有实体资源的客户系统，所述智能模块上部署有主机系统；所述客户系统上设置有虚拟IO接口与所述主机系统进行虚拟IO数据的通信，所述主机系统内部署用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的转换模块和用于所述主机系统与外网进行网络交互的真实IO接口。
2.根据权利要求1所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述客户系统中的所述虚拟IO接口包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，所述主机系统中运行有Hypervisor中间软件层，且所述转换模块和所述真实IO接口运行在所述Hypervisor中间软件层中，
所述转换模块包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，所述网络模块与相应网络类型下的所述虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互。
3.根据权利要求2所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述网络类型包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述主机系统中还包括：
管控模块，用于对所述转换模块进行管控。
5.根据权利要求3所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述真实IO接口包括：
存储网络类型的真实IO接口，用于与所述存储网络中的云盘和/或网络存储系统通信连接。
6.根据权利要求3所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述真实IO接口包括：
专有网络类型的真实IO接口，用于与所述专有网络中的其他云产品通信连接。
7.根据权利要求3所述的云网络的数据传输系统，其特征在于，所述物理节点为多个，所述物理节点上的客户系统中运行包含中央处理器、图形处理器和现场可编程门阵列的资源设备，
所述真实IO接口包括：
远程直接内存访问网络类型的真实IO接口，用于通过所述远程直接内存访问网络实现不同物理节点上的所述资源设备相互直连。
8.一种数据交互方法，其特征在于，所述数据交互方法包括：
客户系统产生虚拟IO数据并通过所述客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块，其中所述客户系统部署在设置于云网络中的物理节点上，所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在所述物理节点上；
所述主机系统的所述转换模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网，其中所述真实IO接口部署在所述主机系统上。
9.根据权利要求8所述的数据交互方法，其特征在于，所述客户系统中的所述虚拟IO接口包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，所述主机系统中运行有Hypervisor中间软件层，且所述转换模块和所述真实IO接口运行在所述Hypervisor中间软件层中，
所述转换模块包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，所述网络模块与相应网络类型下的所述虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互。
10.根据权利要求9所述的数据交互方法，其特征在于，所述客户系统将产生的虚拟IO数据通过所述客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块包括：
所述客户系统将产生的所述虚拟IO数据通过所述虚拟网络设备发给所述主机系统中所属同一网络类型的所述网络模块。
11.根据权利要求9所述的数据交互方法，其特征在于，所述主机系统的所述转换模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过所述真实IO接口发送至外网包括：
所述转换模块中的所述网络模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过所述真实IO接口发送至外网。
12.根据权利要求9所述的数据交互方法，其特征在于，所述网络类型包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
13.根据权利要求9所述的数据交互方法，其特征在于，所述主机系统中还包括管控模块，所述方法还包括：
所述管控模块对所述转换模块进行管控。
14.一种数据交互方法，其特征在于，所述数据交互方法包括：
主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据，其中所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在设置于云网络中的物理节点上；
客户系统通过所述客户系统上的虚拟IO接口接收所述主机系统的所述转换模块发送的所述虚拟IO数据，其中所述客户系统部署在所述物理节点上。
15.根据权利要求14所述的数据交互方法，其特征在于，所述客户系统中的所述虚拟IO接口包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，所述主机系统中运行有Hypervisor中间软件层，且所述转换模块和所述真实IO接口运行在所述Hypervisor中间软件层中，
所述转换模块包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，所述网络模块与相应网络类型下的所述虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互。
16.根据权利要求15所述的数据交互方法，其特征在于，所述主机系统的转换模块通过实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据包括：
所述转换模块中的所述网络模块通过所述真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据。
17.根据权利要求15所述的数据交互方法，其特征在于，所述客户系统通过所述客户系统上的虚拟IO接口接收所述主机系统的所述转换模块发送的所述虚拟IO数据包括：
所述客户系统通过所述虚拟网络设备接收所述转换模块中所属同一网络类型的所述网络模块发送的所述虚拟IO数据。
18.根据权利要求15所述的数据交互方法，其特征在于，所述网络类型包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
19.根据权利要求15所述的数据交互方法，其特征在于，所述主机系统中还包括管控模块，所述方法还包括：
所述管控模块对所述转换模块进行管控。
20.一种数据交互装置，其特征在于，包括：虚拟IO接口、真实IO接口和转换模块，所述虚拟IO接口设置在客户系统中，所述转换模块和所述真实IO接口设置在主机系统中；
所述转换模块，用于接收并转换客户系统经所述客户系统上的所述虚拟IO接口发送的虚拟IO数据为真实IO数据，并通过所述真实IO接口发送至外网，和/或，
接收并转换外网经所述真实IO接口发送的真实IO数据为虚拟IO数据，并经所述客户系统上的所述虚拟IO接口发送至所述客户系统。
21.根据权利要求20所述的数据交互装置，其特征在于，所述虚拟IO接口包括支持至少一种网络类型的数据传输的虚拟网络设备，所述转换模块包括至少一种网络类型下的用于将虚拟IO数据和真实IO数据进行相互转换的网络模块，所述网络模块与相应网络类型下的所述虚拟网络设备之间通过虚拟IO协议进行数据交互，
所述网络模块，用于接收并转换所属同一网络类型的所述虚拟网络设备发送的虚拟IO数据为真实IO数据，并通过所述真实IO接口发送至外网，和/或，
接收并转换外网经所述真实IO接口发送的真实IO数据为虚拟IO数据，并经所属同一网络类型的所述虚拟网络设备发送至所述客户系统。
22.根据权利要求21所述的数据交互装置，所述网络类型包括：存储网络、专有网络和远程直接内存访问网络中的至少一种。
23.根据权利要求21所述的数据交互装置 ，其特征在于，所述装置还包括：
管控模块，用于对所述转换模块进行管控。
24.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：
控制客户系统产生虚拟IO数据并通过所述客户系统上的虚拟IO接口发给主机系统的转换模块，其中所述客户系统部署在设置于云网络中的物理节点上，所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在所述物理节点上；
控制所述主机系统的所述转换模块对所述虚拟IO数据进行转换，生成真实IO数据，并通过真实IO接口发送至外网，其中所述真实IO接口部署在所述主机系统上。
25.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：
控制主机系统的转换模块通过真实IO接口接收外网发送的真实IO数据，并对所述真实IO数据进行转换，生成虚拟IO数据，其中所述主机系统部署在智能模块中，且所述智能模块内嵌或外接在设置于云网络中的物理节点上；
控制客户系统通过所述客户系统上的虚拟IO接口接收所述主机系统的所述转换模块发送的所述虚拟IO数据，其中所述客户系统部署在所述物理节点上。
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