CN110166373B - 源物理机向目的物理机发数据的方法、装置、介质和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种源物理机向目的物理机发数据的方法、装置、存储介质和系统，源物理机上有多个中央处理器，该方法包括：封装步骤，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输数据的隧道；判断步骤，判断对应中央处理器中是否缓存有源物理机上的用于隧道的网口，如果有，则进入发送步骤，否则进入确定步骤；确定步骤，根据隧道的源网络协议地址、隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定网口；缓存步骤，将网口缓存到对应中央处理器中，并进入发送步骤；发送步骤，将封装后的数据经由网口发送给目的物理机。通过本发明，可以实现数据传输的负载均衡，同时可以提高数据传输的性能。

Description

源物理机向目的物理机发数据的方法、装置、介质和系统

技术领域

本发明涉及多个物理机之间进行通信的方法，尤其涉及源物理机向目的物理机发数据的方法、装置、介质和系统。

背景技术

在云计算的环境中，使用物理机的用户通过隧道来实现数据的相互传输，且这些物理机都是通过隧道来进行隔离，因为隧道是建立在一对一的物理机之间。用户传输的数据都位于隧道里面。

由于用户网络的重要性，等价路由(Equal-Cost Multipath Routing，ECMP)这一双上联灾备管理就成为了一种必备手段。用户的数据(报文)可以通过源物理机的两个网口之一发送到目的物理机，当其中一个网口出现故障时，可以通过另一个网口进行发送。

在两个网口都正常的情况下，对于一源物理机和一目的物理机之间建立的隧道，需要选择对应的网口。具体是，对隧道的源IP(即，源物理机IP)和目的IP(即，目的物理机IP)进行哈希计算。然而，对于指定的源物理机和目的物理机，两者之间建立的隧道是固定的，即，隧道的源IP和目的IP是固定的，因此哈希计算的结果都是相同的网口。因此，即使源物理机具有两个网口，对于指定的源物理机和目的物理机之间的数据传输，也不能实现负载均衡。

发明内容

为了解决现有的问题，本发明提供一种源物理机向目的物理机发数据的方法，源物理机上有多个中央处理器，方法包括：

封装步骤，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输数据的隧道；

判断步骤，判断对应中央处理器中是否缓存有源物理机上的用于隧道的网口，如果有，则进入发送步骤，否则进入确定步骤；

确定步骤，根据隧道的源网络协议地址、隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定网口；

缓存步骤，将网口缓存到对应中央处理器中，并进入发送步骤；

发送步骤，将封装后的数据经由网口发送给目的物理机。

其中，确定步骤进一步包括：

查找步骤，利用等价路由，查找源物理机的多个网口；

计算步骤，对源网络协议地址、目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识进行哈希计算，以便确定多个网口中的网口。

其中，源网络协议地址是源物理机的网络协议地址，目的网络协议地址是目的物理机的网络协议地址。

其中，在源物理机和不同的目的物理机之间可以形成不同隧道，

其中，在多个中央处理器中的每个中央处理器中，可以缓存用于不同隧道的不同网口。

本发明还提供一种源物理机向目的物理机发数据的装置，源物理机上有多个中央处理器，装置包括：

封装单元，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输数据的隧道；

判断单元，判断对应中央处理器中是否缓存有源物理机上的用于隧道的网口；

确定单元，当判断单元判断出对应中央处理器中未缓存有网口时，确定单元根据隧道的源网络协议地址、隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定网口；

缓存单元，将确定单元确定的网口缓存到对应中央处理器中；

发送单元，当判断单元判断出对应中央处理器中缓存有网口时、或缓存单元缓存了网口之后，将封装后的数据经由网口发送给目的物理机。

其中，确定单元进一步包括：

查找单元，利用等价路由，查找源物理机的多个网口；

计算单元，对源网络协议地址、目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识进行哈希计算，以便确定多个网口中的网口。

其中，源网络协议地址是源物理机的网络协议地址，目的网络协议地址是目的物理机的网络协议地址。

其中，在源物理机和不同的目的物理机之间可以形成不同隧道，

其中，在多个中央处理器中的每个中央处理器中，可以缓存针对不同隧道的不同网口。

本发明还提供一种计算机可读的存储介质，存储介质具有存储在其中的指令，当指令被执行时，使得计算机执行源物理机向目的物理机发数据的方法，指令包括：

封装指令，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输数据的隧道；

判断指令，判断对应中央处理器中是否缓存有源物理机上的用于隧道的网口；

确定指令，当判断出对应中央处理器中未缓存有网口时，根据隧道的源网络协议地址、隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定网口；

缓存指令，将网口缓存到对应中央处理器中；

发送指令，当判断出对应中央处理器中缓存有网口时、或在缓存了网口之后，将封装后的数据经由网口发送给目的物理机。

本发明还提供一种系统，包括：

存储器，用于存储由系统的一个或多个处理器执行的指令，以及

处理器，是系统的处理器之一，用于执行如上的源物理机向目的物理机发数据的方法。

通过本发明，可以实现数据传输的负载均衡，同时可以提高数据传输的性能。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的用于源物理机向目的物理机发数据的系统的框图；

图2示出了根据本发明实施例的源物理机向目的物理机发数据的方法的流程图；

图3示出了图2中的确定步骤的流程图；

图4示出了根据本发明实施例的源物理机向目的物理机发数据的装置的结构图；

图5示出了图4中的确定单元的结构图；

图6示出了包含图4所示的装置的通信系统的结构图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，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。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明所提供的实施方式可以在移动终端、计算机终端、或者类似的运算装置(如ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元))、系统中执行。以运行在系统为例，图1是根据本发明实施例的用于源物理机向目的物理机发数据的系统的硬件结构框图。如图1所示，系统100可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器101(处理器101可以包括但不限于中央处理器CPU、图像处理器GPU、数字信号处理器DSP、微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于与用户交互的输入输出接口102、用于存储数据的存储器103、以及用于通信功能的传输装置104。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，系统100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

输入输出接口102可以连接一个或多个显示器、触控屏等，用于显示从系统100传送的数据，还可以连接键盘、触控笔、触控板和/或鼠标等，用于输入诸如，选择、创建、编辑等的用户指令。

存储器103可用于存储应用软件的软件程序以及模块，例如与本发明实施方式中的用于源物理机向目的物理机发数据的方法对应的程序指令/模块，处理器101通过运行存储在存储器103内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的用于源物理机向目的物理机发数据的方法。存储器103可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器103可进一步包括相对于处理器101远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至系统100。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置104用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括系统100的通信供应商提供的互联网。在上述运行环境下，本发明提供了用于源物理机向目的物理机发数据的方法。

图2示出了根据本发明实施例的用于在源物理机向目的物理机发数据的方法的流程图，图4示出了根据本发明实施例的用于源物理机向目的物理机发数据的装置40的结构图，该装置40用于执行图2所示的方法流程，且装置40包括封装单元41、判断单元42、确定单元43、缓存单元44和发送单元45。

下面结合附图，具体描述本发明的实施例。

图6示出了根据本发明实施例的包含图4所示的装置40的通信系统的结构图。例如，该装置40安装在源物理机61上，且源物理机61具有多个CPU(中央处理器)(图未视)。

如图2所示，在封装步骤S21，封装单元41将经过多个CPU中的对应CPU处理过的数据进行通用路由封装(Generic Routing Encapsulation，GRE)，并形成传输数据的隧道(tunnel)。

本例中，对应CPU例如是CPU1，封装单元41对经过CPU1处理过的数据进行GRE封装，形成源物理机61和目的物理机62之间的隧道A。

在判断步骤S22，判断单元42判断CPU1中是否缓存有源物理机61上的用于该隧道A的网口，如果有，则进入发送步骤S25，否则进入确定步骤S23。

在源物理机61上有多个网口，例如图6所示的网口611和网口612，通过网口611或网口612，源物理机61发出或接收数据。应当理解，虽然图6示出了两个网口611和网口612，但是网口的数量可以是任意个，而不受限制。

例如，在CPU1中并未缓存有用于该隧道A的网口611或612，那么在确定步骤S23，确定单元43根据隧道A的源网络协议地址、隧道A的目的网络协议地址、以及CPU1的标识，确定网口。

图3示出了确定步骤S23的具体流程图，图5示出了确定单元43的结构图，如图4所示，确定单元43包括查找单元431和计算单元432。

如图3和图5所示，在查找步骤S231，查找单元431利用等价路由(ECMP)，查找到该源物理机1有多个网口，例如本例中的网口611和612。

接着，在计算步骤S232，计算单元432对隧道A的源网络协议地址、隧道A的目的网络协议地址、以及CPU1的标识进行哈希计算，以便确定网口611和612中的一个网口。

其中，隧道A的源网络协议地址是源物理机61的网络协议地址IP1，隧道A的目的网络协议地址是目的物理机62的网络协议地址IP2。CPU1的标识例如就是CPU1的标号“1”。

本例中，计算单元432对IP1，IP2，以及CPU1的标号“1”进行哈希计算，从而确定了网口612。

由于每次处理数据的CPU并不完全相同，因此，针对隧道A，尽管IP1，IP2是固定的，但是CPU的标号并不相同，所以对IP1，IP2，以及CPU的标号进行了哈希计算后，确定的网口也不相同，因此每次传输的数据并非都通过同一个网口进行传输，如此，可以实现数据传输的负载均衡。

回到图2，在缓存步骤S24，缓存单元44将网口612缓存到CPU1中，并进入发送步骤S25。

在发送步骤S25，发送单元45将上述封装后的数据经由网口612发送给目的物理机62。

另外，如果在判断步骤S22判断出在CPU1中缓存有用于该隧道A的网口612，那么流程直接进入发送步骤S25，并且发送单元45将上述封装后的数据经由网口612发送给目的物理机62。

其中，在源物理机61和不同的目的物理机之间可以形成不同隧道，在本例中，源物理机61和目的物理机62之间形成了隧道A。另外，源物理机61和另一目的物理机(图未视)之间可以形成隧道B(图未视)。

在每个CPU中，可以缓存用于不同隧道的不同网口。例如，在CPU1中缓存了用于隧道A的网口612，用于隧道B的网口611，以及其他隧道的网口。同样，其他的CPU中可以缓存用于隧道A、隧道B以及其他隧道各自的网口。

可以看出，在CPU1中缓存了用于隧道A的网口612之后，当源物理机61要再次传输数据给目的物理机62时，即，要使用隧道A来传输数据时，如果该数据又被CPU1处理，那么可以直接使用CPU1中缓存的用于隧道A的网口612来发送数据，而无需重复进行哈希计算去选择网口，因此可以提高数据传输的性能。

如上，通过本发明，可以实现数据传输的负载均衡，同时可以提高数据传输的性能。

本发明还提供一种计算机可读的存储介质，存储介质具有存储在其中的指令，当指令被执行时，使得计算机执行源物理机向目的物理机发数据的方法，指令包括：

封装指令，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，以形成传输数据的隧道；

判断指令，判断对应中央处理器中是否缓存有源物理机上的用于隧道的网口；

确定指令，当判断出对应中央处理器中未缓存有网口时，根据隧道的源网络协议地址、隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定网口；

缓存指令，将计算单元计算出的网口缓存到对应中央处理器中；

发送指令，当判断出对应中央处理器中缓存有网口时、或在缓存了网口之后，将封装后的数据经由网口发送给目的物理机。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的终端设备来实现。在列举了若干终端设备的单元权利要求中，这些终端设备中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

Claims (10)

1.一种源物理机向目的物理机发数据的方法，所述源物理机上有多个中央处理器，其特征在于，所述方法包括：

封装步骤，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输所述数据的隧道；

判断步骤，判断所述对应中央处理器中是否缓存有所述源物理机上的用于所述隧道的网口，如果有，则进入发送步骤，否则进入确定步骤；

确定步骤，根据所述隧道的源网络协议地址、所述隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定所述网口；

缓存步骤，将所述网口缓存到所述对应中央处理器中，并进入发送步骤；

发送步骤，将封装后的所述数据经由所述网口发送给所述目的物理机。

2.如权利要求1所述的源物理机向目的物理机发数据的方法，其特征在于，所述确定步骤进一步包括：

查找步骤，利用等价路由，查找所述源物理机的多个网口；

计算步骤，对所述源网络协议地址、所述目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识进行哈希计算，以便确定所述多个网口中的所述网口。

3.如权利要求1或2所述的源物理机向目的物理机发数据的方法，其特征在于，所述源网络协议地址是所述源物理机的网络协议地址，所述目的网络协议地址是所述目的物理机的网络协议地址。

4.如权利要求1或2所述的源物理机向目的物理机发数据的方法，其特征在于，在所述源物理机和不同的目的物理机之间可以形成不同隧道，

其中，在所述多个中央处理器中的每个中央处理器中，可以缓存用于所述不同隧道的不同网口。

5.一种源物理机向目的物理机发数据的装置，所述源物理机上有多个中央处理器，其特征在于，所述装置包括：

封装单元，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输所述数据的隧道；

判断单元，判断所述对应中央处理器中是否缓存有所述源物理机上的用于所述隧道的网口；

确定单元，当所述判断单元判断出所述对应中央处理器中未缓存有所述网口时，所述确定单元根据所述隧道的源网络协议地址、所述隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定所述网口；

缓存单元，将所述确定单元确定的所述网口缓存到所述对应中央处理器中；

发送单元，当所述判断单元判断出所述对应中央处理器中缓存有所述网口时、或缓存单元缓存了所述网口之后，将封装后的所述数据经由所述网口发送给所述目的物理机。

6.如权利要求5所述的源物理机向目的物理机发数据的装置，其特征在于，所述确定单元进一步包括：

查找单元，利用等价路由，查找所述源物理机的多个网口；

计算单元，对所述源网络协议地址、所述目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识进行哈希计算，以便确定所述多个网口中的所述网口。

7.如权利要求5或6所述的源物理机向目的物理机发数据的装置，其特征在于，所述源网络协议地址是所述源物理机的网络协议地址，所述目的网络协议地址是所述目的物理机的网络协议地址。

8.如权利要求5或6所述的源物理机向目的物理机发数据的装置，其特征在于，在所述源物理机和不同的目的物理机之间可以形成不同隧道，

其中，在所述多个中央处理器中的每个中央处理器中，可以缓存针对所述不同隧道的不同网口。

9.一种计算机可读的存储介质，所述存储介质具有存储在其中的指令，当所述指令被执行时，使得所述计算机执行源物理机向目的物理机发数据的方法，其特征在于，所述指令包括：

封装指令，将经过多个中央处理器中的对应中央处理器处理过的数据进行通用路由封装，并形成传输所述数据的隧道；

判断指令，判断所述对应中央处理器中是否缓存有所述源物理机上的用于所述隧道的网口；

确定指令，当判断出所述对应中央处理器中未缓存有所述网口时，根据所述隧道的源网络协议地址、所述隧道的目的网络协议地址、以及对应中央处理器的标识，确定所述网口；

缓存指令，将所述网口缓存到所述对应中央处理器中；

发送指令，当判断出所述对应中央处理器中缓存有所述网口时、或在缓存了所述网口之后，将封装后的所述数据经由所述网口发送给所述目的物理机。

10.一种用于源物理机向目的物理机发数据的系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储由系统的一个或多个处理器执行的指令，以及

处理器，是所述系统的处理器之一，用于执行如权利要求1-4中任一项所述的源物理机向目的物理机发数据的方法。

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