CN112565086A - 分布式网络系统、报文转发方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种分布式网络系统、报文转发方法、设备及存储介质。基于分布式网络系统中的转发节点及数据处理节点，在进行报文的转发过程中，若转发节点中不存在与报文匹配的转发规则，则可由数据处理节点为报文生成路由信息并下发至转发节点；转发节点可按照该路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。据此，基于分布式网络系统中数据处理节点的辅助，转发节点可专注于报文转发工作，从而提高转发资源的利用率，进而提高报文转发能力。

Description

分布式网络系统、报文转发方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及网络技术领域，尤其涉及一种分布式网络系统、报文转发方法、设备及存储介质。

背景技术

随着互联网技术的发展，网络数据越来越丰富。

为了实现端到端的通信，通常需要路由器、交换机等各种网络设备的支持，然而，由于网络设备的承载量具有局限性，且成本较高，已经无法满足日益增长的网络数据转发需求。

发明内容

本申请的多个方面提供一种分布式网络系统、报文转发方法、设备及存储介质，用以提高报文转发的效率。

本申请实施例提供一种分布式网络系统，包括：源节点、至少一个转发节点及至少一个数据处理节点；

所述源节点，用于将报文发送至目标转发节点；

所述目标转发节点，确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点；并按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则；

所述目标数据处理节点，用于生成所述报文对应的路由信息，并将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述目标转发节点。

本申请实施例还提供一种转发节点，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以用于：

通过所述通信组件接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

本申请实施例还提供一种网络接口设备，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以控制所述网卡执行以下操作：

通过所述通信组件接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

本申请实施例还提供一种数据处理节点，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以用于：

通过所述通信组件接收转发节点提供的报文；

生成所述报文对应的路由信息；

将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述目标转发节点。

本申请实施例还提供一种报文转发方法，包括：

接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

本申请实施例还提供一种报文转发方法，包括：

接收转发节点提供的报文；

生成所述报文对应的路由信息；

将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述目标转发节点。

本申请实施例还提供一种存储计算机指令的计算机可读存储介质，当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行前述的报文转发方法。

在本申请实施例中，提出了一种分布式网络系统，基于分布式网络系统中的转发节点及数据处理节点，在进行报文的转发过程中，若转发节点中不存在与报文匹配的转发规则，则可由数据处理节点为报文生成路由信息并下发至转发节点；转发节点可按照该路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。据此，基于分布式网络系统中数据处理节点的辅助，转发节点可专注于报文转发工作，从而提高转发资源的利用率，进而提高报文转发能力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一实施例提供的一种分布式网络系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图；

图3为本申请又一实施例提供的另一种报文转发方法的流程示意图；

图4为本申请又一实施例提供的一种转发节点的结构示意图；

图5为本申请又一实施例提供的一种网络接口设备的结构示意图；

图6为本申请又一实施例提供的一种数据处理节点的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

目前，由于网络设备的承载量具有局限性，且成本较高，已经无法满足日益增长的网络数据转发需求。为了解决现有技术存在的问题，在本申请的一些实施例中：提出了一种分布式网络系统，基于分布式网络系统中的转发节点及数据处理节点，在进行报文的转发过程中，若转发节点中不存在与报文匹配的转发规则，则可由数据处理节点为报文生成路由信息并下发至转发节点；转发节点可按照该路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。据此，基于分布式网络系统中数据处理节点的辅助，转发节点可专注于报文转发工作，从而提高转发资源的利用率，进而提高报文转发能力。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为本申请一实施例提供的分布式网络系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：源节点10、至少一个转发节点20及至少一个数据处理节点30。

本实施例提供的分布式网络系统可应用于各种报文转发的场景中，例如网络功能虚拟化NFV场景、软件定义网络SDN场景或虚拟私有云VPC场景等等，可有效提高报文转发性能。

在物理实现上，源节点10可以是具有报文转发需求的物理机、虚拟机或者物联网设备等。转发节点20和数据处理节点30可以是物理机或虚拟机等。其中，在本实施例提供的分布式网络系统中，源节点10的数量也可以是一个或多个。

针对不同的应用场景，分布是网络系统中可采用不同的网络构建方式实现源节点10、至少一个转发节点20及至少一个数据处理节点30之间的互通。例如，源节点10、至少一个转发节点20及至少一个数据处理节点30之间可基于VLAN组网或VXLAN组网等实现互通，本实施例对源节点10、至少一个转发节点20及至少一个数据处理节点30之间的网络构建方式不作具体限定。

另外，考虑到报文最终需要转发至目的节点，在图1中还示出了多个目的节点40。

对源节点10来说，可将需要转发的报文发送至至少一个转发节点20中的目标转发节点20。在实际应用中，源节点10可将需要转发的报文内容及转发信息封装为报文。据此，报文中将包含报文头和报文内容，其中，转发信息可携带在报文头中。

本实施例中，转发信息可采用四元组、五元组或七元组等表征形式，本实施例对此不作限定。据此，转发信息中可包括但不限于源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型等信息项。基于转发信息，可确定报文对应的业务类型，例如，若转发信息中的目的IP地址的结尾为10，则可确定报文对应的业务类型为防火墙业务。又例如，若转发信息中的目的IP地址的结尾为20，则可确定报文对应的业务类型为网关业务。当然，这些仅是示例性的，还可基于转发信息，按照其它规则来确定报文对应的业务类型，在此不再穷举。

本实施例中，报文对应的业务类型可包括但不限于防火墙业务、网关业务、VPN业务等。

对分布式网络系统中的至少一个转发节点20来说，每个转发节点20可支持至少一种业务类型，适配于转发节点20所支持的业务类型，转发节点20中存储有其所支持业务类型下的至少一种报文对应的转发规则。其中，本实施例中，可基于DPDK架构实现转发节点20的相关功能，当然，本实施例并不限于此。例如，若转发节点201支持防火墙业务，则转发节点201的本地可存储有防火墙业务下的至少一中报文对应的转发规则。若转发节点201还支持VPN业务，则转发节点201的本地还可存储有VPN业务下的至少一种报文对应的转发规则。

本实施例中，转发规则可包含报文的转发信息及路由信息。其中，转发信息可用于区分不同报文，而路由信息可用于指示对报文执行的报文处理动作。其中，报文处理动作包括但不限于修改目的IP地址、修改目的端口、修改网关、配置传输层协议等等。

本实施例中，各转发节点20中存储的转发规则至少可来自于以下几种渠道：基于人工输入的数据而收录、从公共渠道中的经验数据中提取或基于数据处理节点30返回的路由信息而生成的等，本实施例对此不作限定。

另外，各转发节点20所支持的业务类型可不完全相同。例如，转发节点201可支持防火墙业务和VPN业务，转发节点202可支持网关业务，转发节点203可支持防火墙业务和网关业务。

基于至少一个转发节点20各自支持的业务类型，本实施例中，至少可采用以下两种实现方式确定出目标转发节点20：

在一种实现方式中，源节点10可基于报文中的转发信息，确定报文对应的业务类型；获取至少一个转发节点20各自支持的业务类型；并可从至少一个转发节点20中选择能够支持报文对应的业务类型的转发节点20作为目标转发节点20。

在另一种实现方式中，分布式网络系统中还包括第二管理节点，第二管理节点用于管理至少一个转发节点20。源节点10可将报文转发至第二管理节点，以供第二管理节点为报文选定目标转发节点20并转发；第二管理节点可根据报文中包含的转发信息，确定报文对应的业务类型；基于至少一个转发节点20各自支持的业务类型，从至少一个转发节点20中选择能够支持报文对应的业务类型的转发节点20作为目标转发节点20。

在该实现方式中，对源节点10来说，可将报文发送至第二管理节点即可。另外，若能够支持报文对应的业务类型的转发节点20为多个，第二管理节点可从中选出满足负载要求的转发节点20作为目标转发节点20。其中，负载要求可以是负载最小，当然，并不限于此。

当然，本实施例中，确定目标转发节点20的实现方式并不限于此。例如，源节点10可将报文的业务类型通知第二管理节点，第二管理节点可基于业务类型确定出目标转发节点20，并将目标转发节点20的地址返回源节点10，其中，具体的实现细节可参考前述两种实现方式。又例如，至少一个转发节点20也均可支持所有业务类型，源节点10可随机选择一个转发节点20作为目标转发节点20。

据此，报文将被提供给可支持其业务类型的目标转发节点20。

对目标转发节点20来说，可在本地不存在与报文匹配的转发规则的情况下，将报文转发至至少一个数据处理节点30中的目标数据处理节点30进行处理。另外，可在本地存在与报文匹配的转发规则的情况下，按照匹配到的转发规则，对报文进行转发。

其中，目标转发节点20至少可采用以下实现方式，判断本地是否存在与报文匹配的转发规则：

将报文中携带的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与报文匹配的转发规则；

若匹配中，确定本地存在与报文匹配的转发规则。

在该实现方式中，目标转发节点20可将报文中携带的转发信息与目标转发节点20本地存储的至少一个转发规则中的转发信息进行比对，如果在本地匹配中转发规则，则可将该转发规则确定为与报文匹配的转发规则。其中，比对的规则可根据应用场景而适应性设定。根据不同的应用场景，比对的规则可以是转发信息完全一致、部分一致或者其中某几项必须一致等等。例如，当转发信息采用五元组的表征形式时，目标转发节点20可在报文中携带的五元组与目标转发节点20本地存储的转发规则中的五元组完全一致的情况下，确定在本地匹配中了转发规则。

当然，本实施例中，目标转发节点20还可采用其它实现方式判断本地是否存在与报文匹配的转发规则。例如，可在报文中增加特定标识，目标转发节点20可基于特定标识来查找与报文匹配的转发规则，当然，转发规则中也需预置特定标识。本实施例对此不作限定。

据此，对目标转发节点20来说，若在本地匹配中报文对应的转发规则，可按照匹配到的转发规则，对报文中的转发信息进行修改；基于修改后的转发信息，确定报文的目标转发路径；按照目标转发路径转发报文。而若在本地未匹配中报文对应的转发规则，可将报文转发至目标数据处理节点30进行处理。

对分布式网络系统中的至少一个数据处理节点30来说，每个数据处理节点30可支持至少一种业务类型，每个数据处理节点30可获取到分布式网络系统中的各种信息，从而可为其接收到的报文生成转发处理指示信息。例如，当报文的业务类型为网关业务时，若报文期望访问公网，则数据处理节点30生成该报文的转发处理指示信息，并在转发处理指示信息中指示将该报文的源IP地址和源端口替换为公网IP地址和公网端口。

另外，各数据处理节点30所支持的业务类型可不完全相同。例如，数据处理节点301可支持防火墙业务，数据处理节点302可支持网关业务，数据处理节点303可支持防火墙业务和VPN业务。在实际应用中，每个数据处理节点30通常用于支持一种业务类型，以保证业务处理的效率。

基于至少一个数据处理节点30各自支持的业务类型，本实施例中，至少可采用以下两种实现方式确定出目标数据处理节点30：

在一种实现方式中，目标转发节点20可根据报文中包含的转发信息，确定报文对应的业务类型；基于至少一个数据处理节点30各自支持的业务类型，从至少一个数据处理节点30中选择能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点30作为目标数据处理节点30。

在该实现方式中，目标转发节点20可将目标转发节点20的地址和目标数据处理节点30的地址分别作为源地址和目的地址对报文进行封装；将封装后的报文发送至目标数据处理节点30。例如，当分布式网络系统采用VXLAN组网时，目标转发节点20可将报文做vxlannsh封装，并在外层vxlan nsh头中携带目标转发节点20的地址和目标数据处理节点30的地址，从而将未匹配到转发处理指示信息的报文转发至目标数据处理节点30继续处理。当然，vxlan nsh头中还可封装其它数据处理节点30处理该报文需要的信息，在此不再赘述。

在另一种实现方式中，分布式网络系统中还包括第一管理节点，第一管理节点用于管理至少一个数据处理节点30。目标转发节点20可在本地不存在与报文匹配的转发处理指示信息的情况下，将报文转发至第一管理节点，以供第一管理节点为报文选定目标数据处理节点30并转发；第一管理节点可根据报文中的转发信息，确定报文对应的业务类型；基于至少一个数据处理节点30各自支持的业务类型，从至少一个数据处理节点30中选择能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点30作为目标数据处理节点30。

在该实现方式中，对目标转发节点20来说，可将报文发送至第一管理节点即可。另外，若能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点30为多个，第一管理节点可从中选出满足负载要求的数据处理节点30作为目标数据处理节点30。其中，负载要求可以是负载最小，当然，并不限于此。

在该实现方式下，目标转发节点20可将目标转发节点20的地址和第一管理节点的地址分别作为源地址和目的地址对报文进行封装；将封装后的报文发送至第一管理节点，而第一管理节点在确定出目标数据处理节点30时，可将报文转发至目标数据处理节点30。例如，当分布式网络系统采用VXLAN组网时，目标转发节点20可将报文做vxlan nsh封装，并在外层vxlan头中携带目标转发节点20的地址和第一管理节点的地址，从而将未匹配到转发处理指示信息的报文转发至第一管理节点；第一管理节点可继续对报文进行封装，以将报文转发至目标数据处理节点30。

当然，本实施例中，确定目标数据处理节点30的实现方式并不限于此。例如，目标转发节点20可将报文的业务类型通知第一管理节点，第一管理节点可基于业务类型确定出目标数据处理节点30，并将目标数据处理节点30的地址返回源节点10，其中，具体的实现细节可参考前述两种实现方式。又例如，至少一个数据处理节点30也均可支持所有业务类型，目标转发节点20可随机选择一个数据处理节点30作为目标数据处理节点30。

据此，目标数据处理节点30可接收转发节点发送的报文。目标数据处理节点30可生成报文对应的路由信息，并将报文对应的路由信息封装在报文中返回给目标转发节点20。本实施例中，可根据应用场景，灵活定制目标数据处理节点30中对各种报文的处理规则，目标数据处理节点30可根据其上预置的处理规则创建路由信息。例如，目标数据处理节点30可分别为不同的业务类型下的报文，配置不同的处理规则，当然，本实施例对此不做限定。

承接上文中的示例，当分布式网络系统采用VXLAN组网时，目标数据处理节点30在接收到报文的情况下，可首先对报文进行解封装，以获取到报文的转发信息，并据此确定报文的业务类型。基于报文的业务类型及转发信息中的其它信息项，目标数据处理节点30可生成报文对应的路由信息。例如，目标数据处理节点30确定报文的业务类型为防火墙业务时，可生成报文对应的路由信息，并在路由信息中指示将报文的目的IP地址修改为防火墙的地址。

基于为报文生成的路由信息，目标数据处理节点30可将该路由信息封装在vxlannsh头中返回至目标转发节点20中。

对目标转发节点20来说，可按照目标数据处理节点30返回的报文对应的路由信息对报文进行转发。其中，按照路由信息对报文进行转发的技术细节可参考前文，在此不再赘述。

据此，可完成报文的转发。

本实施例中，在报文的转发过程中，可先由转发节点20判断本地是否存在报文对应的转发规则，如果存在，则对报文进行快速转发；如果不存在，则可将报文转发至数据处理节点30进行处理，并由数据处理节点30为报文生成路由信息后将路由信息返回给转发节点20；转发节点20可按照数据处理节点30返回的路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则，以基于该转发规则对后续的同类报文进行快速转发。

本实施例中，基于分布式网络系统中的转发节点及数据处理节点，在进行报文的转发过程中，若转发节点中不存在与报文匹配的转发规则，则可由数据处理节点为报文生成路由信息并下发至转发节点20；转发节点20可按照该路由信息对报文进行转发，并生成报文的转发规则。据此，基于分布式网络系统中数据处理节点30的辅助，转发节点20可专注于报文转发工作，不再需要兼顾路由信息的生成工作，从而提高转发资源的利用率，进而提高报文转发能力。

在上述或下述实施例中，

目标转发节点20还可根据报文中携带的转发信息以及目标数据处理节点30返回的报文对应的路由信息，生成报文对应的转发规则，并将生成的转发规则保存在本地，以基于该转发规则对后续的同类报文进行转发。也即是，对携带的转发信息与该转发规则中的转发信息匹配的后续报文，按照该转发规则中的路由信息进行转发。

具体地，对目标转发节点20来说，可继续接收报文之后的其它报文，其它报文可以是上文中的源节点10发出的，当然也可以是其它源节点10发出的。目标转发节点20这基于后续接收到的报文，查找其本地存储的转发规则，以判断本地是否存在与该报文匹配的转发规则。以后续接收到的报文与前述的报文同类为例，由于目标转发节点20在转发报文的过程中存储了报文对应的转发规则，因此，针对该与报文同类的报文，目标转发节点20将在本地匹配到该报文对应的转发规则，从而可对该报文进行直接转发，而不再需要通过数据处理节点30来确定该报文的路由信息，这可大大提高报文转发效率。

本实施例中，为了描述简洁，将转发节点20针对后续报文的转发规则的匹配过程描述为判断后续报文是否与报文同类的过程，应当理解的是，实际上，转发节点20依然是将后续报文中携带的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配，以判断是否可对后续报文进行快速转发。

本实施例中，转发节点20可同步数据处理节点30中创建的路由信息，并以转发规则的形式存储至本地，这可不断累积转发节点20本地的转发规则，从而可实现转发规则的通用共享，这可有效提高快速转发报文的概率。另外，为了节省转发节点20的存储空间，对于其本地中活跃度低于设定条件的转发规则可进行删除，以释放转发节点20的存储空间，从而保证转发节点20中转发规则的新鲜度。

在上述或下述实施例中，还可在转发节点20中配置网络接口设备，例如，网卡。基于此，可将原本由转发节点20的CPU承担的转发规则的匹配工作以及按照转发规则对报文进行转发的工作等交接至网络接口设备。

本实施例中，网络接口设备可在本地不存在与报文匹配的转发规则的情况下，将报文转发至目标数据处理节点30进行处理；并按照目标数据处理节点30返回的报文对应的路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。

值得说明的是，网络接口设备所承载的上述操作中的技术细节可参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。

本实施例中，通过在转发节点20中配置网络接口设备，可由网络接口设备替代转发节点20的CPU所承担的报文转发工作，从而转发节点20的CPU可更好地承担其它工作，这可大大节省CPU资源，有效提高报文转发能力。另外，转发节点20的CPU也可降低配置，这可大大降低报文转发的成本。

图2为本申请另一实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图。如图2所示，该方法适用于分布式网络系统中的转发节点或配置在转发节点上的网络接口设备，该方法包括：

200、接收报文；

201、确定本地不存在与报文匹配的转发规则，将报文转发至目标数据处理节点进行处理；

202、按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。

其中，报文可来自于分布式网络系统中的源节点。

在一可选实施例中，步骤生成报文对应的转发规则，具体包括：

根据报文中携带的转发信息以及目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息，生成报文对应的转发规则；

将为报文生成的转发规则存储到本地，以基于转发规则对后续接收到的与报文同类的报文进行转发。

在一可选实施例中，该方法还包括：

将报文中的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与报文匹配的转发规则。

在一可选实施例中，该方法还包括：

若匹配中，按照匹配中的转发规则，对报文进行转发。

在一可选实施例中，转发信息包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型中的一种或多种。

在一可选实施例中，该方法还包括：

根据报文中包含的转发信息，确定报文对应的业务类型；

基于至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从至少一个数据处理节点中选择能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点作为目标数据处理节点。

在一可选实施例中，步骤将报文转发至目标数据处理节点，包括：

将目标转发节点的地址和目标数据处理节点的地址分别作为源地址和目的地址对报文进行封装；

将封装后的报文发送至目标数据处理节点。

在一可选实施例中，该方法包括：

在本地不存在与报文匹配的转发处理指示信息的情况下，将报文转发至第一管理节点，以供第一管理节点为报文选定目标数据处理节点并转发。

在一可选实施例中，步骤按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发，包括：

按照报文对应的路由信息，对报文中的转发信息进行修改；

基于修改后的转发信息，确定报文的目标转发路径；

按照目标转发路径转发报文。

在一可选实施例中，业务类型包括网关业务、防火墙业务或者虚拟专用网络VPN业务。

值得说明的是，上述报文转发方法的各实施例中涉及到的技术细节可参考前述分布式网络系统的各实施例中对转发节点的动作的相关描述，为节省篇幅，在此不再赘述，但这不应造成本申请保护范围的损失。

图3为本申请又一实施例提供的一种报文转发方法的流程示意图。如图3所示，该方法适用于分布式网络系统中的数据处理节点，该方法包括：

300、接收转发节点提供的报文；

301、生成报文对应的路由信息；

302、将报文对应的路由信息封装在报文中返回给转发节点。

值得说明的是，上述报文转发方法的各实施例中涉及到的技术细节可参考前述分布式网络系统的各实施例中对数据处理节点的动作的相关描述，为节省篇幅，在此不再赘述，但这不应造成本申请保护范围的损失。

图4为本申请又一实施例提供的一种转发节点的结构示意图。如图4所示，该转发节点包括：存储器40、处理器41以及通信组件42。

存储器40，用于存储计算机程序，并可被配置为存储其它各种数据以支持在转发节点上的操作。这些数据的示例包括用于在转发节点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40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41，与存储器40及通信组件42耦合，用于执行存储器中的计算机程序，以用于：

通过通信组件42接收报文；

确定本地不存在与报文匹配的转发规则，将报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。

在一可选实施例中，处理器41在生成报文对应的转发规则时，用于：

根据报文中携带的转发信息以及目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息，生成报文对应的转发规则；

将为报文生成的转发规则存储到本地，以基于转发规则对后续接收到的与报文同类的报文进行转发。

在一可选实施例中，处理器41还用于：

将报文中的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与报文匹配的转发规则。

在一可选实施例中，处理器41还用于：

若匹配中，按照匹配中的转发规则，对报文进行转发。

在一可选实施例中，转发信息包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型中的一种或多种。

在一可选实施例中，处理器41还用于：

根据报文中包含的转发信息，确定报文对应的业务类型；

基于至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从至少一个数据处理节点中选择能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点作为目标数据处理节点。

在一可选实施例中，处理器41在将报文转发至目标数据处理节点时，用于：

将目标转发节点的地址和目标数据处理节点的地址分别作为源地址和目的地址对报文进行封装；

将封装后的报文发送至目标数据处理节点。

在一可选实施例中，处理器41具体用于：

在本地不存在与报文匹配的转发处理指示信息的情况下，将报文转发至第一管理节点，以供第一管理节点为报文选定目标数据处理节点并转发。

在一可选实施例中，处理器41在按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发时，用于：

按照报文对应的路由信息，对报文中的转发信息进行修改；

基于修改后的转发信息，确定报文的目标转发路径；

按照目标转发路径转发报文。

在一可选实施例中，业务类型包括网关业务、防火墙业务或者虚拟专用网络VPN业务。

进一步，如图4所示，该数据处理节点还包括：电源组件43等其它组件。图4中仅示意性给出部分组件，并不意味着数据处理节点只包括图4所示组件。

值得说明的是，上述转发节点的各实施例中涉及到的技术细节可参考前述分布式网络系统的各实施例中对转发节点的动作的相关描述，为节省篇幅，在此不再赘述，但这不应造成本申请保护范围的损失。

相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由转发节点执行的各步骤。

图5为本申请又一实施例提供的一种网络接口设备的结构示意图。如图5所示，该网络接口设备包括：存储器50、处理器51以及通信组件52。

存储器50，用于存储计算机程序，并可被配置为存储其它各种数据以支持在网络接口设备上的操作。这些数据的示例包括用于在网络接口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50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51，与存储器50及通信组件52耦合，用于执行存储器中的计算机程序，以用于：

通过通信组件52接收报文；

确定本地不存在与报文匹配的转发规则，将报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发，并生成报文对应的转发规则。

在一可选实施例中，处理器51在生成报文对应的转发规则时，用于：

根据报文中携带的转发信息以及目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息，生成报文对应的转发规则；

将为报文生成的转发规则存储到本地，以基于转发规则对后续接收到的与报文同类的报文进行转发。

在一可选实施例中，处理器51还用于：

将报文中的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与报文匹配的转发规则。

在一可选实施例中，处理器51还用于：

若匹配中，按照匹配中的转发规则，对报文进行转发。

在一可选实施例中，转发信息包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型中的一种或多种。

在一可选实施例中，处理器51还用于：

根据报文中包含的转发信息，确定报文对应的业务类型；

基于至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从至少一个数据处理节点中选择能够支持报文对应的业务类型的数据处理节点作为目标数据处理节点。

在一可选实施例中，处理器51在将报文转发至目标数据处理节点时，用于：

将目标转发节点的地址和目标数据处理节点的地址分别作为源地址和目的地址对报文进行封装；

将封装后的报文发送至目标数据处理节点。

在一可选实施例中，处理器51具体用于：

在本地不存在与报文匹配的转发处理指示信息的情况下，将报文转发至第一管理节点，以供第一管理节点为报文选定目标数据处理节点并转发。

在一可选实施例中，处理器51在按照目标数据处理节点返回的报文对应的路由信息对报文进行转发时，用于：

按照报文对应的路由信息，对报文中的转发信息进行修改；

基于修改后的转发信息，确定报文的目标转发路径；

按照目标转发路径转发报文。

在一可选实施例中，业务类型包括网关业务、防火墙业务或者虚拟专用网络VPN业务。

进一步，如图5所示，该网络接口设备还包括：电源组件53等其它组件。图5中仅示意性给出部分组件，并不意味着数据处理节点只包括图5所示组件。

值得说明的是，上述网络接口设备的各实施例中涉及到的技术细节可参考前述分布式网络系统的各实施例中对网络接口设备的动作的相关描述，为节省篇幅，在此不再赘述，但这不应造成本申请保护范围的损失。

相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由网络接口设备执行的各步骤。

图6为本申请又一实施例提供的一种数据处理节点的结构示意图，如图6所示，该数据处理节点包括：存储器60、处理器61以及通信组件62。

存储器60，用于存储计算机程序，并可被配置为存储其它各种数据以支持在网络接口设备上的操作。这些数据的示例包括用于在网络接口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60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61，与存储器60及通信组件62耦合，用于执行存储器中的计算机程序，以用于：

通过通信组件62接收转发节点提供的报文；

生成报文对应的路由信息；

将报文对应的路由信息封装在报文中返回给转发节点。

值得说明的是，上述数据处理节点的各实施例中涉及到的技术细节可参考前述分布式网络系统的各实施例中对数据处理节点的动作的相关描述，为节省篇幅，在此不再赘述，但这不应造成本申请保护范围的损失。

进一步，如图6所示，该数据处理节点还包括：电源组件63等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件，并不意味着数据处理节点只包括图6所示组件。

相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由数据处理节点执行的各步骤。

其中，图4、5和6中的通信组件，被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在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，所述通信组件可基于近场通信(NFC)技术、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)技术或其它技术来实现，以促进短程通信。

其中，图4、5和6中的电源组件，为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (27)

1.一种分布式网络系统，其特征在于，包括：源节点、转发节点及数据处理节点；

所述源节点，用于将报文发送至目标转发节点；

所述目标转发节点，确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点；并按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则；

所述目标数据处理节点，用于生成所述报文对应的路由信息，并将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述目标转发节点。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点在生成所述报文对应的转发规则时，具体用于：

根据所述报文中携带的转发信息以及所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息，生成所述报文对应的转发规则；

将为所述报文生成的所述转发规则存储到本地，以基于所述转发规则对后续接收到的与所述报文同类的报文进行转发。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点在确定在本地不存在与所述报文匹配的转发规则时，具体用于：

将所述报文中携带的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点还用于：

若匹配中，按照匹配中的转发规则，对所述报文进行转发。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述转发信息包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点还用于：

根据所述报文中携带的转发信息，确定所述报文对应的业务类型；

基于所述至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从所述至少一个数据处理节点中选择能够支持所述报文对应的业务类型的数据处理节点作为目标数据处理节点。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点在将所述报文转发至所述目标数据处理节点时，用于：

将所述目标转发节点的地址和所述目标数据处理节点的地址分别作为源地址和目的地址对所述报文进行封装；

将封装后的报文发送至所述目标数据处理节点。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：第一管理节点；

所述目标转发节点具体用于：在本地不存在与所述报文匹配的转发规则的情况下，将所述报文转发至所述第一管理节点，以供所述第一管理节点为所述报文选定所述目标数据处理节点并转发；

所述第一管理节点，用于根据所述报文中的转发信息，确定所述报文对应的业务类型；基于所述至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从所述至少一个数据处理节点中选择能够支持所述报文对应的业务类型的数据处理节点作为目标数据处理节点。

9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二管理节点；

所述源节点，用于将所述报文转发至所述第二管理节点，以供所述第二管理节点为所述报文选定所述目标转发节点并转发；

所述第二管理节点用于根据所述报文中包含的转发信息，确定所述报文对应的业务类型；基于所述至少一个转发节点各自支持的业务类型，从所述至少一个转发节点中选择能够支持所述报文对应的业务类型的转发节点作为目标转发节点。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点在按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发时，用于：

按照所述报文对应的路由信息，对所述报文中的转发信息进行修改；

基于修改后的所述转发信息，确定所述报文的目标转发路径；

按照所述目标转发路径转发所述报文。

11.根据权利要求1～10任一项所述的系统，其特征在于，所述业务类型包括网关业务、防火墙业务或者虚拟专用网络VPN业务。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标转发节点中配置有网卡；所述网卡用于执行确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；并按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，以及生成所述报文对应的转发规则的操作。

13.一种转发节点，其特征在于，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以用于：

通过所述通信组件接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

14.根据权利要求13所述的转发节点，其特征在于，所述处理器在生成所述报文对应的转发规则时，用于：

根据所述报文中携带的转发信息以及所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息，生成所述报文对应的转发规则；

将为所述报文生成的所述转发规则存储到本地，以基于所述转发规则对后续接收到的与所述报文同类的报文进行转发。

15.根据权利要求14所述的转发节点，其特征在于，所述处理器在确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则时，用于：

将所述报文中携带的转发信息，与本地存储的转发规则中的转发信息进行匹配；

若未匹配中，确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则。

16.根据权利要求15所述的转发节点，其特征在于，所述处理器还用于：

若匹配中，按照按照匹配中的转发规则，对所述报文进行转发。

17.根据权利要求13所述的转发节点，其特征在于，所述转发信息包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、隧道ID或传输层协议类型中的一种或多种。

18.根据权利要求14所述的转发节点，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述报文中包含的转发信息，确定所述报文对应的业务类型；

基于至少一个数据处理节点各自支持的业务类型，从所述至少一个数据处理节点中选择能够支持所述报文对应的业务类型的数据处理节点作为所述目标数据处理节点。

19.根据权利要求18所述的转发节点，其特征在于，所述处理器在将所述报文转发至所述目标数据处理节点时，用于：

将所述目标转发节点的地址和所述目标数据处理节点的地址分别作为源地址和目的地址对所述报文进行封装；

将封装后的报文发送至所述目标数据处理节点。

20.根据权利要求13所述的转发节点，其特征在于，所述处理器具体用于：

在本地不存在与所述报文匹配的转发规则的情况下，将所述报文转发至所述第一管理节点，以供所述第一管理节点为所述报文选定所述目标数据处理节点并转发。

21.根据权利要求13所述的转发节点，其特征在于，所述处理器在按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发时，用于：

按照所述报文对应的路由信息，对所述报文中的转发信息进行修改；

基于修改后的所述转发信息，确定所述报文的目标转发路径；

按照所述目标转发路径转发所述报文。

22.根据权利要求13～21任一项所述的转发节点，其特征在于，所述业务类型包括网关业务、防火墙业务或者虚拟专用网络VPN业务。

23.一种网络接口设备，其特征在于，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以控制所述网卡执行以下操作：

通过所述通信组件接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

24.一种数据处理节点，其特征在于，包括存储器、处理器和通信组件；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器与所述存储器及所述通信组件耦合，用于执行所述一条或多条计算机指令，以用于：

通过所述通信组件接收转发节点提供的报文；

生成所述报文对应的路由信息；

将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述转发节点。

25.一种报文转发方法，其特征在于，包括：

接收报文；

确定本地不存在与所述报文匹配的转发规则，将所述报文转发至目标数据处理节点进行处理；

按照所述目标数据处理节点返回的所述报文对应的路由信息对所述报文进行转发，并生成所述报文对应的转发规则。

26.一种报文转发方法，其特征在于，包括：

接收转发节点提供的报文；

生成所述报文对应的路由信息；

将所述报文对应的路由信息封装在所述报文中返回给所述转发节点。

27.一种存储计算机指令的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行权利要求25或26任一项所述的报文转发方法。

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