本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法、虛擬網(wǎng)絡管理裝置及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

背景技術：

隨著云計算技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心近年來得到高速的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大，承載的業(yè)務越來越多，因而數(shù)據(jù)中心的通信數(shù)據(jù)量也越來越大。數(shù)據(jù)中心的通信包括東西向通信和南北向通信。其中東西向通信是指數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部通信，南北向通信是指數(shù)據(jù)中心和外部網(wǎng)絡之間的通信。

圖1為現(xiàn)有技術中數(shù)據(jù)中心內(nèi)虛擬網(wǎng)絡之間進行通信的示意圖，其中，數(shù)據(jù)中心包括計算節(jié)點和網(wǎng)絡節(jié)點，計算節(jié)點1包括虛擬機(英文全稱：Virtual Machine，英文簡稱：VM)1和虛擬機2，計算節(jié)點2包括虛擬機3，其中虛擬機1和虛擬機3屬于虛擬網(wǎng)絡1，虛擬機2屬于虛擬網(wǎng)絡2。虛擬機通過計算節(jié)點內(nèi)的虛擬機交換機(英文全稱：Virtual Switch，英文簡稱：VS)進行數(shù)據(jù)交換。

結合圖1，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的通信方式中，通信數(shù)據(jù)通過路由器進行集中式轉發(fā)，即虛擬網(wǎng)絡1和虛擬網(wǎng)絡2間的東西向通信流量需要經(jīng)過網(wǎng)絡節(jié)點1上的路由器進行轉發(fā)，虛擬網(wǎng)絡1和數(shù)據(jù)中心外部用戶的通信流量也需要經(jīng)過網(wǎng)絡節(jié)點1上的路由器完成與用戶邊緣(英文全稱：Customer Edge，英文簡稱：CE)路由器之間的轉發(fā)。

集中式轉發(fā)的處理方案中，隨著通信數(shù)據(jù)量的增加，路由器的工作負荷不斷增大，路由器的處理能力逐漸成為提高通信效率的瓶頸，制約著網(wǎng)絡規(guī)模，因此對通信數(shù)據(jù)進行分布式轉發(fā)的通信方案，成為云計算技術發(fā)展的新方向。

現(xiàn)有技術已經(jīng)能夠提供對東西向通信數(shù)據(jù)進行分布式轉發(fā)的解決方案，然而對于南北向通信數(shù)據(jù)的分布式轉發(fā)，目前還沒有徹底的解決方案。

具體的，數(shù)據(jù)中心的南北向通信分為三種方式：

1)浮動網(wǎng)絡互連協(xié)議(英文全稱：Internet Protocol，英文簡稱：IP)地址方式南北向通信：數(shù)據(jù)中心的虛擬機作為客戶機-服務器通信模式的服務器端，配置公網(wǎng)地址(浮動IP)，外部用戶通過公網(wǎng)地址訪問數(shù)據(jù)中心內(nèi)的VM。

2)直連網(wǎng)絡方式南北向通信：數(shù)據(jù)中心的VM作為客戶端或者服務器，配置私網(wǎng)地址，通過虛擬專用網(wǎng)絡(英文全稱：Virtual Private Network，英文簡稱：VPN)和外部分支機構或遠程用戶通信。

3)源地址轉換(英文全稱：Source Network Address Translation，英文簡稱：SNAT)方式南北向通信：數(shù)據(jù)中心的多個VM通過SNAT共享一個公網(wǎng)IP地址，作為客戶機訪問外部網(wǎng)絡上的服務器。

現(xiàn)有技術中的云計算平臺，提供了對上述第一種南北向通信方式的分布式解決方案，然而其它兩種方式的南北向通信數(shù)據(jù)還完全依賴現(xiàn)有的集中式處理方案實現(xiàn)轉發(fā)。受網(wǎng)絡節(jié)點上路由器處理能力的制約，當直連網(wǎng)絡方式南北向通信流量較大，或者SNAT方式南北向通信流量較大時，易導致數(shù)據(jù)轉發(fā)效率低下，通信時延大的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種數(shù)據(jù)傳輸方法、虛擬網(wǎng)絡管理裝置及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠提供對直連網(wǎng)絡方式南北向通信的分布式解決方案，提高數(shù)據(jù)轉發(fā)效率，減少通信時延。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：

獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，所述網(wǎng)絡標識信息包括所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息，所述子網(wǎng)信息用于標識所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)；

獲取路由器信息，所述路由器信息用于指示路由器與所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及所述路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)；

獲取虛擬機信息，所述虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)；

當確定所述虛擬機所連接的子網(wǎng)為所述第一子網(wǎng)，且所述第一子網(wǎng)與所述路由器連接，且所述路由器與所述外部網(wǎng)絡連接時，將所述網(wǎng)絡標識信息、所述路由器信息以及所述虛擬機信息發(fā)送至所述虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示所述計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關，并對所述網(wǎng)關進行配置，所述網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。

結合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述網(wǎng)關進行配置，包括：

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關添加下行接口，所述下行接口的網(wǎng)絡互連協(xié)議IP地址為所述第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址；

為所述網(wǎng)關添加上行接口，所述上行接口為所述外部網(wǎng)絡的接口，用于與用戶邊緣CE路由器進行VPN報文轉發(fā)；

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，所述轉發(fā)策略包括：從所述虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為所述CE路由器的下行接口的地址；從所述CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為所述虛擬機的地址。

結合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器發(fā)布所述虛擬機的路由信息，以便于所述CE路由器維護更新CE路由表，所述CE路由表記錄的內(nèi)容包括從所述外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為所述網(wǎng)關上行接口的地址。

結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，包括：

創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為所述路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將所述路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接，所述路由信息發(fā)布器實例用于通過動態(tài)路由協(xié)議向所述CE路由器上對應的路由器實例發(fā)送所述虛擬機的路由信息。

結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器動態(tài)發(fā)布所述虛擬機的路由信息，包括：

在所述虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器發(fā)布更新的所述虛擬機的路由信息。

結合第一方面至第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中的任一種，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

獲取更新的路由器信息，根據(jù)所述更新的路由器信息，當所述第一子網(wǎng)與所述路由器之間的連接斷開時，或者所述路由器與所述外部網(wǎng)絡之間的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關；

或者，從所述計算節(jié)點獲取更新的虛擬機信息，根據(jù)所述更新的虛擬機信息，當所述虛擬機與所述第一子網(wǎng)之間的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關。

第二方面，一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置，包括：

虛擬網(wǎng)絡管理模塊，用于獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，所述網(wǎng)絡標識信息包括所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息，所述子網(wǎng)信息用于標識所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)；

網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊，用于獲取路由器信息，所述路由器信息用于指示路由器與所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及所述路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)；

計算節(jié)點管理模塊，用于獲取虛擬機信息，所述虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)；

當所述計算節(jié)點管理模塊確定所述虛擬機所連接的子網(wǎng)為所述第一子網(wǎng)，且所述第一子網(wǎng)與所述路由器連接，且所述路由器與所述外部網(wǎng)絡連接時，將所述網(wǎng)絡標識信息、所述路由器信息以及所述虛擬機信息發(fā)送至所述虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示所述計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關，并對所述網(wǎng)關進行配置，所述網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。

結合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述計算節(jié)點管理模塊，具體用于，

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關添加下行接口，所述下行接口的網(wǎng)絡互連協(xié)議IP地址為所述第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址；

為所述網(wǎng)關添加上行接口，所述上行接口為所述外部網(wǎng)絡的接口，用于與用戶邊緣CE路由器進行VPN報文轉發(fā)；

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，所述轉發(fā)策略包括：從所述虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為所述CE路由器的下行接口的地址；從所述CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為所述虛擬機的地址。

結合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊，還用于創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器發(fā)布所述虛擬機的路由信息，以便于所述CE路由器維護更新CE路由表，所述CE路由表記錄的內(nèi)容包括從所述外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為所述網(wǎng)關上行接口的地址。

結合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊，具體用于創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為所述路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將所述路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接，所述路由信息發(fā)布器實例用于通過動態(tài)路由協(xié)議向所述CE路由器上對應的路由器實例發(fā)送所述虛擬機的路由信息。

結合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊，具體用于在所述虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器發(fā)布更新的所述虛擬機的路由信息。

結合第二方面至第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中的任一種，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊，還用于獲取更新的路由器信息；

所述計算節(jié)點管理模塊，還用于根據(jù)所述更新的路由器信息，當所述第一子網(wǎng)與所述路由器之間的連接斷開時，或者所述路由器與所述外部網(wǎng)絡之間的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關；

所述計算節(jié)點管理模塊，還用于從所述計算節(jié)點獲取更新的虛擬機信息；

所述計算節(jié)點管理模塊，還用于根據(jù)所述更新的虛擬機信息，當所述虛擬機與所述第一子網(wǎng)之間的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關。

第三方面一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括：云資源管理器，虛擬網(wǎng)絡管理裝置，網(wǎng)絡節(jié)點和計算節(jié)點；

所述云資源管理器，用于創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡，并將所述虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息發(fā)送至所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，所述網(wǎng)絡標識信息包括所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息，所述子網(wǎng)信息用于標識所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)；

所述云資源管理器，還用于指示所述網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由器，并配置所述路由器與所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及所述路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)；

所述網(wǎng)絡節(jié)點，用于將路由器信息發(fā)送至所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，所述路由器信息用于指示路由器與所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及所述路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)；

所述云資源管理器，還用于指示所述計算節(jié)點創(chuàng)建虛擬機，并將所述虛擬機與所述虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)連接；

所述計算節(jié)點，還用于將虛擬機信息發(fā)送至所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，所述虛擬機信息用于指示所述虛擬機所連接的子網(wǎng)；

當所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定所述虛擬機所連接的子網(wǎng)為所述第一子網(wǎng)，且所述第一子網(wǎng)與所述路由器連接，且所述路由器與所述外部網(wǎng)絡連接時，將所述網(wǎng)絡標識信息、所述路由器信息以及所述虛擬機信息發(fā)送至所述虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示所述計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關，并對所述網(wǎng)關進行配置，所述網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。

結合第三方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，具體用于，

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關添加下行接口，所述下行接口的網(wǎng)絡互連協(xié)議IP地址為所述第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址；

為所述網(wǎng)關添加上行接口，所述上行接口為所述外部網(wǎng)絡的接口，用于與用戶邊緣CE路由器進行VPN報文轉發(fā)；

根據(jù)所述網(wǎng)絡標識信息為所述網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，所述轉發(fā)策略包括：從所述虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為所述CE路由器的下行接口的地址；從所述CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為所述虛擬機的地址。

結合第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于指示所述網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，并將所述虛擬機的路由信息發(fā)送至所述路由信息發(fā)布模塊；

所述路由信息發(fā)布模塊，用于向所述CE路由器發(fā)布所述虛擬機的路由信息，以便于所述CE路由器維護更新CE路由表，所述CE路由表記錄的內(nèi)容包括從所述外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為所述網(wǎng)關上行接口的地址。

結合第三方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，具體用于指示所述網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為所述路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將所述路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接，所述路由信息發(fā)布器實例用于通過動態(tài)路由協(xié)議向所述CE路由器上對應的路由器實例發(fā)送所述虛擬機的路由信息。

結合第三方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，具體用于在所述虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，通過所述路由信息發(fā)布模塊向所述CE路由器發(fā)布更新的所述虛擬機的路由信息。

結合第三方面至第三方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中的任一種，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，

所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于獲取更新的路由器信息，根據(jù)所述更新的路由器信息，當所述第一子網(wǎng)與所述路由器之間的連接斷開時，或者所述路由器與所述外部網(wǎng)絡的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關；

所述虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于獲取更新的虛擬機信息，根據(jù)所述更新的虛擬機信息，當所述虛擬機與所述第一子網(wǎng)之間的連接斷開時，撤銷所述網(wǎng)關。

本發(fā)明的實施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法、虛擬網(wǎng)絡管理裝置及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，獲取路由器信息，獲取虛擬機信息，并根據(jù)網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與數(shù)據(jù)中心外部網(wǎng)絡連接時，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)。進一步地，在同一計算節(jié)點上的屬于同一虛擬網(wǎng)絡或者不同虛擬網(wǎng)絡的多個虛擬機，可以共用同一分布式網(wǎng)關。對于一個分布式網(wǎng)關，由于其只負責對所在計算節(jié)點上虛擬機的VPN報文進行轉發(fā)，工作負荷小，分布式網(wǎng)關足以對這些虛擬機的VPN報文進行高效率的轉發(fā)，避免了出現(xiàn)VPN報文擁堵的情況，減少了通信時延。

本申請的第四方面，提供了一種網(wǎng)關創(chuàng)建方法，包括：虛擬網(wǎng)絡管理裝置首先確定計算節(jié)點上建立的虛擬機VM所在的子網(wǎng)。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置具體可以通過該VM的IP地址查詢存儲的各個子網(wǎng)對應的IP地址段，以確認該VM所在的子網(wǎng)。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID，該VM所屬租戶對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址屬于該外部網(wǎng)絡的IP地址段。

該租戶在不同計算節(jié)點上創(chuàng)建的網(wǎng)關的上行接口的IP地址均屬于該外部網(wǎng)絡的IP地址段。因此在該虛擬網(wǎng)絡裝置獲取了該外部網(wǎng)絡的IP地址段后，需要從該外部網(wǎng)絡的IP地址段中分配一個該外部網(wǎng)絡的IP地址以及分配該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址作為該網(wǎng)關的上行接口的地址。該分配動作可以由該虛擬網(wǎng)絡裝置執(zhí)行，也可以由云資源管理器執(zhí)行。

如果該分配動作由該虛擬網(wǎng)絡裝置執(zhí)行，則該虛擬網(wǎng)絡裝置從該外部網(wǎng)絡的IP地址段中分配一個未被占用的IP地址。如果該分配動作由云資源管理器執(zhí)行，則該虛擬網(wǎng)絡裝置請求云資源管理器從該外部網(wǎng)絡的IP地址段中分配一個未被占用的IP地址以及分配該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址，該云資源管理器將分配的該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址后發(fā)送至該虛擬網(wǎng)絡裝置。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置將該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址與該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址發(fā)送至該計算節(jié)點，并指示該計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關。

由于此處針對在一個計算節(jié)點上建立一個VM的場景，因此僅涉及在該計算節(jié)點上建立對應的網(wǎng)關，實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中設置有多個計算節(jié)點，每個運行了VM的計算節(jié)點上均設置有對應的網(wǎng)關，這些網(wǎng)關分布式的部署于各個計算節(jié)點上，相對于傳統(tǒng)的在網(wǎng)絡節(jié)點上部署的集中式的路由器，采用分布式網(wǎng)關的場景下，VPN報文的處理效率不受限于網(wǎng)絡節(jié)點的處理能力。

該網(wǎng)關配置有上行接口和下行接口，該網(wǎng)關的上行接口的地址包括該外部網(wǎng)絡的IP地址與該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址，該網(wǎng)關的上行接口用于與CE路由器的下行接口通信，該CE路由器的下行接口的地址為該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該網(wǎng)關的下行接口的地址為該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該網(wǎng)關的下行接口用于與該VM所在的子網(wǎng)通信。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置根據(jù)該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID以及該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID為該網(wǎng)關配置轉發(fā)策略，該轉發(fā)策略指示該網(wǎng)關將該VM發(fā)出的第一VPN報文轉換為第二VPN報文，該第一VPN報文中攜帶該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID，該第二VPN報文中攜帶該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，該轉發(fā)策略還指示該網(wǎng)關將該第二VPN報文通過該網(wǎng)關的上行接口發(fā)送至該CE路由器的下行接口。

結合第四方面，在第四方面的第一種實現(xiàn)方式中，該虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定計算節(jié)點上建立的VM所在的子網(wǎng)之前，該方法還包括：該虛擬網(wǎng)絡管理裝置獲取N個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息，每個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息包括網(wǎng)絡標識ID和IP地址段，N為大于0的整數(shù)，該N個子網(wǎng)均屬于該租戶；該虛擬網(wǎng)絡管理裝置獲取該每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址；該虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定計算節(jié)點上建立的VM所在的子網(wǎng)包括：該虛擬網(wǎng)絡管理裝置獲取該VM的IP地址，根據(jù)該VM的IP地址確定該VM所在的子網(wǎng)。

該虛擬管理裝置根據(jù)該VM的IP地址確定的各類信息，由云資源管理器預先發(fā)送至該虛擬網(wǎng)絡管理裝置。

結合第四方面或第四方面的第一種實現(xiàn)方式，在第四方面的第二種實現(xiàn)方式中，該方法還包括：該虛擬網(wǎng)絡管理裝置向該CE路由器發(fā)布該VM的路由信息，該路由信息用于指示該CE路由器將目的地為該VM的報文發(fā)送至該網(wǎng)關的上行接口。

由于本方面提供的網(wǎng)關分布式的部署于各個計算節(jié)點之上，因此CE路由器接收到公網(wǎng)發(fā)來的報文時，該CE路由器需要根據(jù)該路由信息確認該報文是發(fā)往哪個網(wǎng)關的上行接口。

除了VM新建的場景中需要向該CE路由器發(fā)布VM的路由信息，當VM撤銷或VM遷移時，也需要向該CE路由器更新被撤銷的VM或者被遷移的VM對應的路由信息。

結合第四方面或第四方面的前述任一種實現(xiàn)方式，在第四方面的第三種實現(xiàn)方式中，該方法還包括：該虛擬網(wǎng)絡管理裝置確定該計算節(jié)點上屬于該租戶的全部VM均撤銷；該虛擬網(wǎng)絡管理裝置指示該計算節(jié)點撤銷該網(wǎng)關。

在確定該計算節(jié)點上屬于該租戶的全部VM均撤銷的情況下，也即確定了該網(wǎng)關所連接的VM全部撤銷，此時撤銷該網(wǎng)關有助于節(jié)省該計算節(jié)點的物理資源，并且也可以釋放之前為該網(wǎng)關分配的外部網(wǎng)絡的IP地址和MAC地址，由于每個租戶所屬的外部網(wǎng)絡的地址資源有限，合理回收已分配的外部網(wǎng)絡的地址資源有助于提升外部網(wǎng)絡的地址資源的利用率。

本申請的第五方面，提供了一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置，該虛擬網(wǎng)絡管理裝置用于為在新創(chuàng)建了VM的計算節(jié)點上創(chuàng)建網(wǎng)關。該裝置包括了用于執(zhí)行第四方面或第四方面的任意一種實現(xiàn)方式提供的網(wǎng)關創(chuàng)建方法的至少一個模塊。

本申請的第六方面，提供了一種計算設備，該計算設備包括處理器、存儲器。該計算設備可以為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的虛擬網(wǎng)絡管理裝置，該計算設備上可以運行用于實現(xiàn)SDN控制器的軟件，以使得該計算設備實現(xiàn)SDN控制器的功能。該計算設備運行時執(zhí)行第四方面或第四方面的任意一種實現(xiàn)方式提供的網(wǎng)關創(chuàng)建方法。

本申請的第七方面，提供了一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括了云資源管理器、第五方面或第六方面提供的虛擬網(wǎng)絡管理裝置、CE路由器以及至少一個計算節(jié)點。其中，云資源管理器與虛擬網(wǎng)絡管理裝置建立通信連接，虛擬網(wǎng)絡管理裝置與每個計算節(jié)點建立通信連接，CE路由器與每個計算節(jié)點建立通信連接。

該云資源管理器，用于將N個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息，每個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息包括網(wǎng)絡ID和IP地址段，N為大于0的整數(shù)，該N個子網(wǎng)均屬于一個租戶，每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該租戶對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址發(fā)送至該虛擬網(wǎng)絡管理裝置。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，用于確定第一計算節(jié)點上創(chuàng)建的VM的IP地址，該VM屬于該租戶，根據(jù)該VM的IP地址確定該VM所在的子網(wǎng)，并確定該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID，該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于將該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址與該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址發(fā)送至該計算節(jié)點，并指示該第一計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關。

該網(wǎng)關配置有上行接口和下行接口，該網(wǎng)關的上行接口的地址包括該外部網(wǎng)絡的IP地址與該外部網(wǎng)絡的IP地址對應的MAC地址，該網(wǎng)關的上行接口用于與該CE路由器的下行接口通信，該CE路由器的下行接口的地址為該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該網(wǎng)關的下行接口的地址為該VM所在的子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該網(wǎng)關的下行接口用于與該VM所在的子網(wǎng)通信。

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于根據(jù)該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID以及該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID生成轉發(fā)策略，該轉發(fā)策略指示該網(wǎng)關將該VM發(fā)出的第一VPN報文轉換為第二VPN報文，該第一VPN報文中攜帶該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID，該第二VPN報文中攜帶該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，該轉發(fā)策略還指示該網(wǎng)關將該第二VPN報文通過該網(wǎng)關的上行接口發(fā)送至該CE路由器的下行接口。

該第一計算節(jié)點，用于創(chuàng)建該網(wǎng)關以及接收該轉發(fā)策略，并為該網(wǎng)關配置該轉發(fā)策略。

結合第七方面，在第七方面的第一種實現(xiàn)方式中，該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于向該CE路由器發(fā)布該VM的路由信息，該路由信息用于指示該CE路由器將目的地為該VM的報文發(fā)送至該網(wǎng)關的上行接口。

結合第七方面，在第七方面的第二種實現(xiàn)方式中，該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)還包括路由信息發(fā)布模塊，該路由信息發(fā)布模塊設置于該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的計算節(jié)點或網(wǎng)絡節(jié)點；

該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于生成該VM的路由信息，該路由信息用于指示該CE路由器將目的地為該VM的報文發(fā)送至該網(wǎng)關的上行接口；

該路由信息發(fā)布模塊，用于向該CE路由器發(fā)布該VM的路由信息。

結合第七方面或第七方面的任一種實現(xiàn)方式，在第七方面的第三種實現(xiàn)方式中，該虛擬網(wǎng)絡管理裝置，還用于確定該計算節(jié)點上屬于該租戶的全部VM均撤銷，指示該計算節(jié)點撤銷該網(wǎng)關。

本申請的第八方面，提供了一種存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)中存儲了程序代碼，該程序代碼被運行時，執(zhí)行第四方面或第四方面的任意一種實現(xiàn)方式提供的方法。該存儲介質(zhì)包括但不限于快閃存儲器(英文：flash memory)，硬盤(英文：hard disk drive，縮寫：HDD)或固態(tài)硬盤(英文：solid state drive，縮寫：SSD)。

本申請的第九方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品可以為一個軟件安裝包，該軟件安裝包被運行時，執(zhí)行第四方面或第四方面的任意一種實現(xiàn)方式提供的方法。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術中數(shù)據(jù)中心內(nèi)虛擬網(wǎng)絡之間通信方式的示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例一所提供的一種數(shù)據(jù)傳輸方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例二所提供的一種數(shù)據(jù)傳輸方法流程示意圖；

圖4為SDN控制器通過路由信息發(fā)布模塊發(fā)布虛擬機的路由信息的示意圖；

圖5為本發(fā)明的實施例二中虛擬機與通信對端之間進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的示意圖；

圖6為本發(fā)明的實施例三所提供的一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置結構示意圖；

圖7為本發(fā)明的實施例四所提供的一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結構示意圖；

圖8為本發(fā)明的實施例五所提供的一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結構示意圖；

圖9為本發(fā)明的實施例提供的計算設備的組織結構示意圖；

圖10為本發(fā)明的實施例所提供的一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

本發(fā)明的實施例提供一種數(shù)據(jù)傳輸方法，應用于云計算場景中，提供對直連網(wǎng)絡方式南北向通信的分布式解決方案。方法涉及云資源管理器、虛擬網(wǎng)絡管理裝置、網(wǎng)絡節(jié)點、計算節(jié)點以及CE路由器。

其中，云資源管理器用于資源的分配和管理，包括虛擬網(wǎng)絡創(chuàng)建，虛擬機創(chuàng)建、遷移和刪除等。具體的，云資源管理器可以是Openstack，或者其它的云資源管理平臺所提供的具有相同或者類似功能的對象。

網(wǎng)絡節(jié)點，用于對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行傳輸、轉發(fā)等，在本發(fā)明的實施例主要涉及對南北向通信數(shù)據(jù)的轉發(fā)功能。

計算節(jié)點，本發(fā)明的實施例中在計算節(jié)點內(nèi)創(chuàng)建虛擬機，虛擬機作為虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的主機，是與通信對端進行南北向通信的主體。

虛擬網(wǎng)絡管理裝置，是對虛擬網(wǎng)絡進行管理的主體。在本發(fā)明的實施例中，虛擬網(wǎng)絡管理裝置從網(wǎng)絡節(jié)點和計算節(jié)點上報的信息中獲取整個虛擬網(wǎng)絡的拓撲結構，包括虛擬網(wǎng)絡中虛擬機和路由器之間，以及路由器和數(shù)據(jù)中心外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)，從而根據(jù)虛擬網(wǎng)絡的拓撲結構對虛擬網(wǎng)絡進行管理。

用戶邊緣(英文全稱：customer edge，縮寫CE)路由器，連接數(shù)據(jù)中心和外部網(wǎng)絡的路由器，虛擬網(wǎng)絡的南北向通信的數(shù)據(jù)報文從數(shù)據(jù)中心發(fā)出后，通過CE路由器進入VPN，最終發(fā)往通信對端。通信對端發(fā)往數(shù)據(jù)中心內(nèi)虛擬網(wǎng)絡的南北向通信的數(shù)據(jù)報文，通過VPN發(fā)送至CE路由器，通過CE路由器轉發(fā)至數(shù)據(jù)中心。

本發(fā)明的實施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法，應用于虛擬網(wǎng)絡管理裝置，參照圖2所示，包括以下步驟：

201、虛擬網(wǎng)絡管理裝置獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息。

網(wǎng)絡標識信息包括虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息。其中，子網(wǎng)信息用于標識虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)。

用戶通過云資源管理器創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡，并在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)創(chuàng)建子網(wǎng)。子網(wǎng)信息用于標識虛擬網(wǎng)絡所包括的各個子網(wǎng)，其中包括第一子網(wǎng)。具體的，不同子網(wǎng)通過各自的網(wǎng)際互連協(xié)議(英文全稱：Internet Protocol，英文簡稱：IP)地址以及對應的子網(wǎng)掩碼進行標識。當然，虛擬網(wǎng)絡也可以只包括一個子網(wǎng)，即第一子網(wǎng)。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置為軟件定義網(wǎng)絡(英文全稱：Software Defined Network，英文簡稱：SDN)控制器。本發(fā)明的實施例以虛擬網(wǎng)絡管理裝置為SDN控制器的應用場景為例進行說明。虛擬網(wǎng)絡創(chuàng)建完成之后，網(wǎng)絡節(jié)點將虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息發(fā)送至SDN控制器。

202、獲取路由器信息。

其中，路由器信息用于指示路由器的連接狀態(tài)，包括路由器和虛擬網(wǎng)絡的哪些子網(wǎng)連接，以及路由器是否和數(shù)據(jù)中心的外部網(wǎng)絡連接。例如，虛擬網(wǎng)絡包括兩個子網(wǎng)，如果兩個子網(wǎng)均與路由器連接，則兩個子網(wǎng)之間可以進行東西向通信。如果路由器進一步與外部網(wǎng)絡連接，則兩個子網(wǎng)中的任一子網(wǎng)可以進行南北向通信。

具體的，云資源管理器創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡之后，指示網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由器，以為創(chuàng)建的虛擬網(wǎng)絡提供路由服務。路由器創(chuàng)建后，云資源管理器對其進行配置，即將路由器與虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的部分或者全部子網(wǎng)連接，或者還可以進一步將路由器與數(shù)據(jù)中心的外部網(wǎng)絡連接。云資源管理器對路由器進行配置之后，網(wǎng)絡節(jié)點根據(jù)路由器的連接狀態(tài)，將路由器信息發(fā)送至SDN控制器。

203、獲取虛擬機信息，虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)。

云資源管理器創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡之后，指示計算節(jié)點創(chuàng)建虛擬機，并將虛擬機與虛擬網(wǎng)絡的一個子網(wǎng)連接。本實施例中以虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)的情況為例進行說明。虛擬機與第一子網(wǎng)連接之后，計算節(jié)點將虛擬機信息發(fā)送至SDN控制器。

204、當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，將網(wǎng)絡標識信息、路由器信息以及虛擬機信息發(fā)送至虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示計算節(jié)點創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置。

其中，分布式網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。具體的，VPN報文為虛擬機進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信時的數(shù)據(jù)報文。

特別地，在包括多個計算節(jié)點的應用場景中，針對不同計算節(jié)點，分別執(zhí)行步驟201-204，在多個計算節(jié)點上建立分布式網(wǎng)關，對不同計算節(jié)點上的虛擬機VPN報文進行轉發(fā)。

SDN控制器根據(jù)虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，如果第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接，則表示虛擬機有進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的需求，此時建立分布式網(wǎng)關。

分布式網(wǎng)關建立之后，對分布式網(wǎng)關進行配置，具體包括將第一子網(wǎng)與分布式網(wǎng)關連接，并將分布式網(wǎng)關與外部網(wǎng)絡連接。這樣虛擬機可以通過分布式網(wǎng)關向通信對端發(fā)送VPN報文，或者通過分布式網(wǎng)關接收通信對端發(fā)送的VPN報文。

本發(fā)明的實施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法，SDN控制器通過從云資源管理器獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，從網(wǎng)絡節(jié)點獲取路由器信息，從計算節(jié)點獲取虛擬機信息，并根據(jù)網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)。進一步地，在同一計算節(jié)點上的屬于同一虛擬網(wǎng)絡或者不同虛擬網(wǎng)絡的多個虛擬機，可以共用同一分布式網(wǎng)關。對于一個分布式網(wǎng)關，由于其只負責對所在計算節(jié)點上虛擬機的VPN報文進行轉發(fā)，工作負荷小，分布式網(wǎng)關足以對這些虛擬機的VPN報文進行高效率的轉發(fā)，避免了出現(xiàn)VPN報文擁堵的情況，減少了通信時延。

實施例二

基于圖2對應的實施例，本發(fā)明實施例二提供一種數(shù)據(jù)傳輸方法，參照圖3所示，包括以下步驟：

301、云資源管理器創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡，并將虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息發(fā)送至SDN控制器。

網(wǎng)絡標識信息包括虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息。其中，子網(wǎng)信息用于標識虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)。

可選的，網(wǎng)絡ID具體可以為虛擬局域網(wǎng)(英文全稱：Virtual Local Area Network，英文簡稱：VLAN)ID或者虛擬可擴展局域網(wǎng)(英文全稱：Virtual Extensible Local Area Network，英文簡稱：VxLAN)ID。虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息用于指示虛擬網(wǎng)絡所包括的各個子網(wǎng)，具體可以包括各個子網(wǎng)的IP地址以及子網(wǎng)掩碼。

302、云資源管理器指示網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由器，并配置路由器的連接狀態(tài)。

其中，配置路由器的連接狀態(tài)是指，將路由器與虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的部分或者全部子網(wǎng)連接，或者還可以進一步將路由器與外部網(wǎng)絡連接。

以第一子網(wǎng)為例，將路由器與第一子網(wǎng)連接是指，為路由器添加子網(wǎng)接口，該子網(wǎng)接口的IP地址就是第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址。其中第一子網(wǎng)為虛擬網(wǎng)絡的任一子網(wǎng)。類似地，將路由器與外部網(wǎng)絡連接是指，為路由器添加外部網(wǎng)絡接口。

可選的，在一種具體的應用場景中，虛擬網(wǎng)絡需要進行浮動IP方式南北向通信或者SNAT方式南北向通信時，還可以進一步為路由器創(chuàng)建命名空間(Name Space)。若虛擬網(wǎng)絡只需要進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信，則無需為路由器創(chuàng)建命名空間。

303、網(wǎng)絡節(jié)點將路由器信息發(fā)送至SDN控制器。

其中，路由器信息用于指示路由器的連接狀態(tài)。具體用于指示路由器與虛擬網(wǎng)絡中的哪些子網(wǎng)連接，以及是否與外部網(wǎng)絡連接。

304、云資源管理器指示計算節(jié)點創(chuàng)建虛擬機，并將該虛擬機與虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)連接。

305、計算節(jié)點將虛擬機信息發(fā)送至SDN控制器。

其中，虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)。

通過步驟301-305，SDN控制器獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息、路由器信息以及虛擬機信息，這些信息描述了虛擬網(wǎng)絡的拓撲結構，包括虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的子網(wǎng)與路由器之間的連接關系，子網(wǎng)所連接的虛擬機，以及虛擬網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的連接狀態(tài)。

306、當SDN控制器確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，將網(wǎng)絡標識信息、路由器信息以及虛擬機信息發(fā)送至虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示計算節(jié)點創(chuàng)建分布式網(wǎng)關。

其中，分布式網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)，VPN報文是指虛擬機進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信時的數(shù)據(jù)報文。

SDN控制器根據(jù)虛擬網(wǎng)絡的拓撲結構進行判斷，確定是否建立分布式網(wǎng)關。具體的，如果路由器與外部網(wǎng)絡沒有連接，即沒有為路由器配置外部網(wǎng)絡接口，表示虛擬機沒有進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的需求，則無需建立分布式網(wǎng)關。如果路由器與外部網(wǎng)絡連接，表示虛擬機有進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的需求，則建立分布式網(wǎng)關。

307、SDN控制器對分布式網(wǎng)關進行配置。

對分布式網(wǎng)關進行配置，經(jīng)過配置后分布式網(wǎng)關即可對VPN報文進行轉發(fā)。對分布式網(wǎng)關的配置包括三點，為分布式網(wǎng)關添加下行接口，為分布式網(wǎng)關添加上行接口，以及為分布式網(wǎng)關設置轉發(fā)策略。

分布式網(wǎng)關下行接口，是分布式網(wǎng)關與虛擬網(wǎng)絡子網(wǎng)的接口，本實施例僅針對第一子網(wǎng)進行說明。SDN控制器根據(jù)網(wǎng)絡標識信息確定第一子網(wǎng)在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)所屬的網(wǎng)段，然后為分布式網(wǎng)關添加下行接口，下行接口的I P地址為第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址。

分布式網(wǎng)關的上行接口，是分布式網(wǎng)關與CE路由器的接口。SDN控制器為分布式網(wǎng)關添加上行接口，上行接口為外部網(wǎng)絡的接口，且與CE路由器下行接口屬于同一外部網(wǎng)絡，這樣，分布式網(wǎng)關就可以與CE路由器進行VPN報文轉發(fā)。

分布式網(wǎng)關的轉發(fā)策略，即分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)的規(guī)則?？蛇x的，轉發(fā)策略具體可以是路由表的形式實現(xiàn)。或者通過OpenFlow流表的形式實現(xiàn)。基于OpenFlow的轉發(fā)規(guī)則更加靈活，適用面更廣，計算節(jié)點無需支持Name Space，也無需具備IP路由的能力，因此降低了對計算節(jié)點的要求。具體的，SDN控制器根據(jù)網(wǎng)絡標識信息為分布式網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，轉發(fā)策略包括：從虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為CE路由器的下行接口的地址；從CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為虛擬機的地址。

308、SDN控制器指示網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器動態(tài)發(fā)布虛擬機的路由信息。

步驟307中，分布式網(wǎng)關接收到VPN報文后，根據(jù)分布式網(wǎng)關的轉發(fā)策略，完成VPN報文從分布式網(wǎng)關向CE路由器的轉發(fā)。

步驟308中，SDN控制器指示網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，并將虛擬機的路由信息動態(tài)發(fā)送至路由信息發(fā)布模塊，由路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布虛擬機的路由信息，以便于CE路由器維護更新CE路由表，CE路由表記錄的內(nèi)容包括，從外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為分布式網(wǎng)關上行接口的地址。CE路由器接收到通信對端發(fā)送的VPN報文后，根據(jù)CE路由表完成VPN報文從CE路由器到分布式網(wǎng)關的轉發(fā)。

路由信息發(fā)布模塊包括路由代理(英文全稱：Routing Agent)和路由信息發(fā)布器實例。指示網(wǎng)絡節(jié)點創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，具體是指創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接。

其中，路由代理用于和SDN控制器進行通信，獲取虛擬機的路由信息。路由代理獲取的虛擬機的路由信息，經(jīng)路由信息發(fā)布器實例根據(jù)動態(tài)路由協(xié)議進行封裝后向CE路由器發(fā)布。動態(tài)路由協(xié)議具體可以是邊界網(wǎng)關協(xié)議(英文全稱：Border Gateway Protocol，英文簡稱：BGP)。一個路由信息發(fā)布器實例可以向CE路由器發(fā)布虛擬網(wǎng)絡內(nèi)不同子網(wǎng)的多臺虛擬機的路由信息。

向CE路由器動態(tài)發(fā)布虛擬機的路由信息，是指當虛擬機的路由信息有更新時，就向CE路由器發(fā)布更新的虛擬機的路由信息。例如在虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，SDN控制器通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布更新的虛擬機的路由信息。

優(yōu)選的，如圖4所示，在一種具體的應用場景中，路由信息發(fā)布模塊可以包括多個路由信息發(fā)布器實例，每個路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間。同時，CE路由器通過VPN路由轉發(fā)(英文全稱：VPN Routing and Forwarding，英文簡稱：VRF)功能創(chuàng)建多個路由器實例，路由器實例與路由信息發(fā)布器實例一一對應。圖4中，路由器實例1與路由信息發(fā)布器實例1對應，路由器實例2與路由信息發(fā)布器實例2對應。

路由信息發(fā)布器實例1將可以將N個虛擬網(wǎng)絡內(nèi)虛擬機的路由信息向路由器實例1發(fā)布，其中N為大于等于1的整數(shù)。這樣，這N個虛擬網(wǎng)絡共享路由器實例1，或者說路由器實例1為這N個虛擬網(wǎng)絡提供路由服務。

同樣地，路由信息發(fā)布器實例2也可以為至少一個虛擬網(wǎng)絡提供路由服務。在云計算應用場景中，通常為一個租戶配置一個路由器實例，該路由器實例為該租戶的至少一個虛擬網(wǎng)絡提供路由服務。不同路由器實例為不同租戶的虛擬網(wǎng)絡提供路由服務。

309、虛擬機通過分布式路由器和CE路由器與通信對端進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信。

結合圖5，對虛擬機與通信對端進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信時，VPN報文的轉發(fā)過程進行舉例說明。

圖5中，虛擬機的IP地址為192.168.100.6，媒體訪問控制(英文全稱：Media Access Control，英文簡稱：MAC)地址為1122-3344-6666。

分布式網(wǎng)關下行接口，即第一子網(wǎng)的網(wǎng)關為192.168.100.1，MAC地址為1122-3344-5555。

分布式網(wǎng)關的上行接口，即分布式網(wǎng)關與CE路由器的接口，IP地址為192.168.120.3，MAC地址為1122-3344-3333。

CE路由器下行接口，IP地址為192.168.120.1，MAC地址為1122-3344-1111。

通信對端的IP地址為192.168.200.35。通信對端與CE路由器之間通過穿過公網(wǎng)的VPN連接。

虛擬機向通信對端發(fā)送VPN報文過程：

虛擬機通過地址解析協(xié)議(英文全稱：Address Resolution Protocol，英文簡稱：ARP)請求分布式網(wǎng)關下行接口MAC地址。獲取到分布式網(wǎng)關下行接口MAC地址后，向分布式網(wǎng)關發(fā)送VPN報文，VPN報文的報頭內(nèi)容如表一所示，其中，虛擬網(wǎng)絡的VLAN ID為500，外部網(wǎng)絡的VLAN ID為100。

分布式網(wǎng)關接收到虛擬機發(fā)送的VPN數(shù)據(jù)報文后，根據(jù)目的IP查詢轉發(fā)策略(分布式網(wǎng)關的路由表或者OpenFlow流表)，確定下一跳地址為CE路由器的下行接口的地址，則將源MAC修改為分布式網(wǎng)關的上行接口MAC地址，目的MAC修改為CE路由器下行接口MAC地址。同時將虛擬網(wǎng)絡的VLAN ID修改為外部網(wǎng)絡的VLAN ID。然后將VPN報文通過分布式網(wǎng)關的上行接口發(fā)送至CE路由器下行接口。這樣，分布式網(wǎng)關就將虛擬機發(fā)出的VPN報文從虛擬網(wǎng)絡(VLAN ID 500)轉發(fā)到了外部網(wǎng)絡(VLAN ID100)，并最終通過VPN穿過公網(wǎng)，被發(fā)送至通信對端。

通信對端向虛擬機發(fā)送VPN報文過程：

通信對端發(fā)送的VPN報文到達CE路由器后，根據(jù)CE路由表確定下一跳地址為分布式網(wǎng)關上行接口的地址，則將源MAC修改為CE路由器下行接口MAC地址，目的MAC修改為分布式網(wǎng)關的上行接口MAC地址，然后將VPN報文通過CE路由器下行接口發(fā)送至分布式網(wǎng)關上行接口。

分布式網(wǎng)關接收到CE路由器發(fā)送的VPN數(shù)據(jù)報文后，根據(jù)目的IP確定虛擬機所連接的虛擬網(wǎng)絡子網(wǎng)，將源MAC修改為分布式網(wǎng)關下行接口MAC地址，目的MAC修改為虛擬機MAC地址，同時將外部網(wǎng)絡的VLAN ID修改為虛擬網(wǎng)絡的VLAN ID，然后將VPN報文通過分布式網(wǎng)關下行接口發(fā)送至虛擬機。

表一

310、SDN控制器從網(wǎng)絡節(jié)點獲取更新的路由器信息。

當路由器的連接狀態(tài)發(fā)生變化時，例如，第一子網(wǎng)與路由器斷開連接，或者路由器與外部網(wǎng)絡斷開連接，則網(wǎng)絡節(jié)點向SDN控制器上報更新的路由器信息。

311、根據(jù)更新的路由器信息，當?shù)谝蛔泳W(wǎng)與路由器之間的連接斷開時，或者路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接斷開時，SDN控制器撤銷分布式網(wǎng)關。

312、SDN控制器從計算節(jié)點獲取更新的虛擬機信息。

當虛擬機的連接狀態(tài)發(fā)生變化時，例如虛擬機與第一子網(wǎng)的連接斷開，包括創(chuàng)建新的虛擬機，或已有的虛擬機撤銷、遷移的情況。此時，計算節(jié)點向SDN控制器上報更新的虛擬機信息。

313、根據(jù)更新的虛擬機信息，當虛擬機與第一子網(wǎng)的連接斷開時，撤銷分布式網(wǎng)關。

虛擬機與第一子網(wǎng)的連接斷開，包括虛擬機撤銷、遷移的情況。當然，在第一子網(wǎng)有多個虛擬機位于計算節(jié)點內(nèi)的應用場景中，當計算節(jié)點內(nèi)第一子網(wǎng)的全部虛擬機均與第一子網(wǎng)斷開時，SDN控制器撤銷分布式網(wǎng)關。

結合步驟306，如果虛擬機沒有進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的需求，則可以撤銷分布式網(wǎng)關。只在需要進行直連網(wǎng)絡方式南北向通信的計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，以盡可能地減小外部網(wǎng)絡的規(guī)模，節(jié)約計算節(jié)點的軟硬件資源。

本發(fā)明的實施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法，SDN控制器通過從云資源管理器獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，從網(wǎng)絡節(jié)點獲取路由器信息，從計算節(jié)點獲取虛擬機信息，并根據(jù)網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)。進一步地，在同一計算節(jié)點上的屬于同一虛擬網(wǎng)絡或者不同虛擬網(wǎng)絡的多個虛擬機，可以共用同一分布式網(wǎng)關。對于一個分布式網(wǎng)關，由于其只負責對所在計算節(jié)點上虛擬機的VPN報文進行轉發(fā)，工作負荷小，分布式網(wǎng)關足以對這些虛擬機的VPN報文進行高效率的轉發(fā)，避免了出現(xiàn)VPN報文擁堵的情況，減少了通信時延。

實施例三

基于實施例一及實施例二所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法，本發(fā)明的實施例三提供一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置，用于執(zhí)行上述實施例中SDN控制器所完成的功能。結合圖6所示，虛擬網(wǎng)絡管理裝置600包括：

虛擬網(wǎng)絡管理模塊601，用于獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，網(wǎng)絡標識信息包括虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息，子網(wǎng)信息用于標識虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)。

網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊602，用于獲取路由器信息，路由器信息用于指示路由器與虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)。

計算節(jié)點管理模塊603，用于獲取虛擬機信息，虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)。

當計算節(jié)點管理模塊603確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，將網(wǎng)絡標識信息、路由器信息以及虛擬機信息發(fā)送至虛擬機所在的計算節(jié)點，以指示計算節(jié)點創(chuàng)建網(wǎng)關，并對網(wǎng)關進行配置，網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。

可選的，計算節(jié)點管理模塊603，具體用于，

根據(jù)網(wǎng)絡標識信息為網(wǎng)關添加下行接口，下行接口的網(wǎng)絡互連協(xié)議I P地址為第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址。

為網(wǎng)關添加上行接口，上行接口為外部網(wǎng)絡的接口，用于與用戶邊緣CE路由器進行VPN報文轉發(fā)。

根據(jù)網(wǎng)絡標識信息為網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，轉發(fā)策略包括：從虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為CE路由器的下行接口的地址；從CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為虛擬機的地址。

可選的，網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊602，還用于創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布虛擬機的路由信息，以便于CE路由器維護更新CE路由表，CE路由表記錄的內(nèi)容包括從外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為網(wǎng)關上行接口的地址。

可選的，網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊602，具體用于創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接，路由信息發(fā)布器實例用于通過動態(tài)路由協(xié)議向CE路由器上對應的路由器實例發(fā)送虛擬機的路由信息。

可選的，網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊602，具體用于在虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布更新的虛擬機的路由信息。

可選的，網(wǎng)絡節(jié)點管理模塊602，還用于獲取更新的路由器信息。

計算節(jié)點管理模塊603，還用于根據(jù)更新的路由器信息，當?shù)谝蛔泳W(wǎng)與路由器之間的連接斷開時，或者路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接斷開時，撤銷網(wǎng)關。

計算節(jié)點管理模塊603，還用于從計算節(jié)點獲取更新的虛擬機信息。

計算節(jié)點管理模塊603，還用于根據(jù)更新的虛擬機信息，當虛擬機與第一子網(wǎng)之間的連接斷開時，撤銷網(wǎng)關。

本發(fā)明的實施例所提供的虛擬網(wǎng)絡管理裝置，通過從云資源管理器獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，從網(wǎng)絡節(jié)點獲取路由器信息，從計算節(jié)點獲取虛擬機信息，并根據(jù)網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與數(shù)據(jù)中心外部網(wǎng)絡連接時，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)。進一步地，在同一計算節(jié)點上的屬于同一虛擬網(wǎng)絡或者不同虛擬網(wǎng)絡的多個虛擬機，可以共用同一分布式網(wǎng)關。對于一個分布式網(wǎng)關，由于其只負責對所在計算節(jié)點上虛擬機的VPN報文進行轉發(fā)，工作負荷小，分布式網(wǎng)關足以對這些虛擬機的VPN報文進行高效率的轉發(fā)，避免了出現(xiàn)VPN報文擁堵的情況，減少了通信時延。

實施例四

本發(fā)明的實施例四提供一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，參照圖7所示，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)70包括：云資源管理器701，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，網(wǎng)絡節(jié)點703和計算節(jié)點704，用于完成實施例二中各執(zhí)行主體對應的功能，實現(xiàn)實施例二所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法。

其中，云資源管理器701，用于創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡，并將虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息發(fā)送至虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，網(wǎng)絡標識信息包括虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)信息，子網(wǎng)信息用于標識虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)，虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)包括第一子網(wǎng)。

云資源管理器701，還用于指示網(wǎng)絡節(jié)點703創(chuàng)建路由器，并配置路由器與虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)。

網(wǎng)絡節(jié)點703，用于將路由器信息發(fā)送至虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，路由器信息用于指示路由器與虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)之間的連接狀態(tài)，以及路由器與外部網(wǎng)絡之間的連接狀態(tài)。

云資源管理器701，還用于指示計算節(jié)點704創(chuàng)建虛擬機，并將虛擬機與虛擬網(wǎng)絡的子網(wǎng)連接。

計算節(jié)點704，還用于將虛擬機信息發(fā)送至虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，虛擬機信息用于指示虛擬機所連接的子網(wǎng)。

當虛擬網(wǎng)絡管理裝置702確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，且第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與外部網(wǎng)絡連接時，將網(wǎng)絡標識信息、路由器信息以及虛擬機信息發(fā)送至虛擬機所在的計算節(jié)點704，以指示計算節(jié)點704創(chuàng)建網(wǎng)關，并對網(wǎng)關進行配置，網(wǎng)關用于對虛擬專用網(wǎng)絡VPN報文進行轉發(fā)。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，具體用于，

根據(jù)網(wǎng)絡標識信息為網(wǎng)關添加下行接口，下行接口的網(wǎng)絡互連協(xié)議IP地址為第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址。

為網(wǎng)關添加上行接口，上行接口為外部網(wǎng)絡的接口，用于與用戶邊緣CE路由器進行VPN報文轉發(fā)。

根據(jù)網(wǎng)絡標識信息為網(wǎng)關設置轉發(fā)策略，轉發(fā)策略包括：從虛擬機接收到的VPN報文，下一跳地址為CE路由器的下行接口的地址；從CE路由器的下行接口接收到的VPN報文，目的地址為虛擬機的地址。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，還用于指示網(wǎng)絡節(jié)點703創(chuàng)建路由信息發(fā)布模塊，并將虛擬機的路由信息發(fā)送至路由信息發(fā)布模塊。

路由信息發(fā)布模塊，用于向CE路由器發(fā)布虛擬機的路由信息，以便于CE路由器維護更新CE路由表，CE路由表記錄的內(nèi)容包括從外部網(wǎng)絡接收到的VPN報文，下一跳地址為網(wǎng)關上行接口的地址。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，具體用于指示網(wǎng)絡節(jié)點703創(chuàng)建路由信息發(fā)布器實例，為路由信息發(fā)布器實例配置獨立的地址空間，并將路由信息發(fā)布器實例與路由代理連接，路由信息發(fā)布器實例用于通過動態(tài)路由協(xié)議向CE路由器上對應的路由器實例發(fā)送虛擬機的路由信息。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，具體用于在虛擬機創(chuàng)建、遷移或者撤銷之后，通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布更新的虛擬機的路由信息。

可選的，虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，還用于獲取更新的路由器信息，根據(jù)更新的路由器信息，當?shù)谝蛔泳W(wǎng)與路由器之間的連接斷開時，或者路由器與外部網(wǎng)絡的連接斷開時，撤銷網(wǎng)關。

虛擬網(wǎng)絡管理裝置702，還用于獲取更新的虛擬機信息，根據(jù)更新的虛擬機信息，當虛擬機與第一子網(wǎng)之間的連接斷開時，撤銷網(wǎng)關。

本發(fā)明的實施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，虛擬網(wǎng)絡管理裝置通過從云資源管理器獲取虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識信息，從網(wǎng)絡節(jié)點獲取路由器信息，從計算節(jié)點獲取虛擬機信息，并根據(jù)網(wǎng)絡標識信息、路由器信息和虛擬機信息進行判斷，當確定虛擬機所連接的子網(wǎng)為第一子網(wǎng)，第一子網(wǎng)與路由器連接，且路由器與數(shù)據(jù)中心外部網(wǎng)絡連接時，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)。進一步地，在同一計算節(jié)點上的屬于同一虛擬網(wǎng)絡或者不同虛擬網(wǎng)絡的多個虛擬機，可以共用同一分布式網(wǎng)關。對于一個分布式網(wǎng)關，由于其只負責對所在計算節(jié)點上虛擬機的VPN報文進行轉發(fā)，工作負荷小，分布式網(wǎng)關足以對這些虛擬機的VPN報文進行高效率的轉發(fā)，避免了出現(xiàn)VPN報文擁堵的情況，減少了通信時延。

實施例五

本發(fā)明實施例五提供一種網(wǎng)關創(chuàng)建方法，該方法運用于圖8所示的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該方法包括：

步驟802，云資源管理器發(fā)送N個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息至SDN控制器，N為大于0的整數(shù)。

租戶通過云資源管理器創(chuàng)建N個子網(wǎng)，這N個子網(wǎng)可以為VLAN子網(wǎng)或VxLAN子網(wǎng)或其他類型的子網(wǎng)。每個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息包括：該子網(wǎng)對應的網(wǎng)絡ID以及該子網(wǎng)的IP地址段。例如第一子網(wǎng)的子網(wǎng)信息包括：VLAN ID 500，192.168.100.0/24。

步驟804，該云資源管理器將每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址發(fā)送至該SDN控制器。網(wǎng)關地址具體包括：網(wǎng)關的IP地址與MAC地址。例如，該第一子網(wǎng)的網(wǎng)關地址包括，IP地址192.168.100.1，MAC地址1122-3344-5555。

步驟806，該云資源管理器將該N個子網(wǎng)對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址發(fā)送至該SDN控制器。

例如，該外部網(wǎng)絡的IP地址段包括：192.168.120.0/24，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID為VLAN ID 100，該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址包括：IP地址192.168.10 120.1,MAC地址1122-3344-1111。

該外部網(wǎng)絡實際可以為VPN為本數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)分配的多個外部網(wǎng)絡中的一個。本數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的每個租戶均被分配了一個IP地址段，作為該租戶的外部網(wǎng)絡。該外部網(wǎng)絡用于在該租戶所屬的分布式網(wǎng)關和CE路由器之間路由報文。

步驟804和步驟806的執(zhí)行順序可以互換，或者步驟802、步驟804、步驟806可以合并為同一步驟，或者步驟804和步驟806可以合并為同一步驟。

可選的，該數(shù)據(jù)中心中實際可能存在多個租戶，因此云資源管理器向SDN控制器發(fā)送各類信息時還需要發(fā)送租戶標識。同一租戶所屬的子網(wǎng)對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址相同。一個租戶的外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址實際為該租戶在CE路由器上對應的下行接口的地址。

步驟806后，該SDN控制器內(nèi)存儲有各個租戶對應的子網(wǎng)的子網(wǎng)信息，每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，外部網(wǎng)絡的IP地址段，外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址。

例如：

租戶1子網(wǎng)信息11子網(wǎng)的網(wǎng)關地址11外部網(wǎng)絡的IP地址段1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址1

其中，子網(wǎng)信息11包括VLAN ID 500，192.168.10 0.0/24；子網(wǎng)的網(wǎng)關地址11為IP地址192.168.100.1，MAC地址1122-3344-5555；外部網(wǎng)絡的IP地址段1為192.168.120.0/24；外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID為VLAN ID100；外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址1為IP地址192.168.10 120.1,MAC地址1122-3344-1111。

租戶1子網(wǎng)信息12子網(wǎng)的網(wǎng)關地址12外部網(wǎng)絡的IP地址段1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址1

…

租戶1子網(wǎng)信息1N子網(wǎng)的網(wǎng)關地址1N外部網(wǎng)絡的IP地址段1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID1外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址1

租戶2子網(wǎng)信息21子網(wǎng)的網(wǎng)關地址21外部網(wǎng)絡的IP地址段2外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID2外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址2

…

租戶3子網(wǎng)信息31子網(wǎng)的網(wǎng)關地址31外部網(wǎng)絡的IP地址段3外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID3外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址3

….

步驟808，該云資源管理器指示一個計算節(jié)點創(chuàng)建VM。

示例性的，以步驟808中在計算節(jié)點1上創(chuàng)建VM-1為例，該VM-1的IP地址為192.168.100.6，MAC地址為1122-3344-6666。該VM-1屬于租戶1。

步驟808中，該云資源管理器除了將待創(chuàng)建的VM的IP地址和MAC地址發(fā)送至計算節(jié)點之外，還將該VM所在子網(wǎng)對應的子網(wǎng)信息也發(fā)送至計算節(jié)點。

步驟810，該計算節(jié)點向該SDN控制器發(fā)送VM創(chuàng)建消息。該VM創(chuàng)建消息指示該SDN控制器該計算節(jié)點上創(chuàng)建完成該VM。

計算節(jié)點1創(chuàng)建成功VM-1后，通知該SDN控制器VM-1創(chuàng)建完成，SDN控制器獲取VM-1的IP地址。

該VM-1的IP地址具體可以攜帶于計算節(jié)點1發(fā)送給該SDN控制器的該VM創(chuàng)建消息中。

步驟812，該SDN控制器確定該VM所在子網(wǎng)對應的信息，包括子網(wǎng)的網(wǎng)關地址，外部網(wǎng)絡的IP地址段，外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址。

步驟814，該SDN控制器確定該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該IP地址對應的MAC地址。

該SDN控制器從該外部網(wǎng)絡的IP地址段中分配IP地址，并且分配一個對應于該IP地址的MAC地址。

或者，該SDN控制器請求該云資源管理器從該外部網(wǎng)絡的IP地址段中分配IP地址，并且分配一個對應于該IP地址的MAC地址。

以步驟808中創(chuàng)建VM-1為例，步驟810中，該SDN控制器獲知VM-1的IP地址為192.168.100.6。步驟812中，該SDN控制器根據(jù)VM-1的IP地址確定VM-1所在的子網(wǎng)對應的信息包括：子網(wǎng)信息VLAN ID 500，192.168.10 0.0/24；子網(wǎng)的網(wǎng)關地址IP地址192.168.100.1，MAC地址1122-3344-5555；外部網(wǎng)絡的IP地址段192.168.120.0/24；外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID VLAN ID100；外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關的IP地址192.168.10 120.1,MAC地址1122-3344-1111。

該SDN控制器從192.168.120.0/24中分配IP地址，作為后續(xù)計算節(jié)點1上創(chuàng)建的分布式網(wǎng)關的上行接口的IP地址，例如為192.168.120.3。該SDN控制器還分配與該IP地址對應的MAC地址，例如為1122-3344-3333，作為計算節(jié)點1上創(chuàng)建的分布式網(wǎng)絡的上行接口的MAC地址。

或者，云資源管理器統(tǒng)一管理整個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中IP地址和MAC地址，則步驟814中，該SDN控制器請求該云資源管理器從192.168.120.0/24中分配IP地址，并分配該IP地址對應的MAC地址。

步驟816，該計算節(jié)點接收該VM所在子網(wǎng)對應的子網(wǎng)的網(wǎng)關地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該IP地址對應的MAC地址。

步驟816中接收的信息用于在該計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關。其中，該子網(wǎng)的網(wǎng)關地址用于創(chuàng)建該分布式網(wǎng)關對應于該VM所在子網(wǎng)的下行接口，該外部網(wǎng)絡的IP地址和MAC地址用于創(chuàng)建該分布式網(wǎng)關的上行接口。

步驟818，該計算節(jié)點根據(jù)該VM所在子網(wǎng)對應的子網(wǎng)的網(wǎng)關地址，外部網(wǎng)絡的IP地址和MAC地址，建立分布式網(wǎng)關。

步驟820，該SDN控制器生成該分布式網(wǎng)關的轉發(fā)策略，并將該轉發(fā)策略發(fā)送至該計算節(jié)點，以供該計算節(jié)點通過該轉發(fā)策略配置該分布式網(wǎng)關。

該SDN控制器根據(jù)該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID以及該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID為該分布式網(wǎng)關配置轉發(fā)策略。

由于該分布式網(wǎng)關將該VM所在的子網(wǎng)發(fā)出的報文發(fā)送至該外部網(wǎng)絡的過程中，該報文跨越了子網(wǎng)，也即該報文攜帶的網(wǎng)絡ID由該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID轉換為該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID。

該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID以及該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID用于設置該轉發(fā)策略。該轉發(fā)策略包括將該VM發(fā)出的第一VPN報文轉換為第二VPN報文，該第一VPN報文中攜帶該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID，該第二VPN報文中攜帶該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID。

該轉發(fā)策略除了用于修改報文攜帶的網(wǎng)絡ID之外，還需要指示報文的路由路徑。

該外部網(wǎng)絡的MAC地址和該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址用于在該分布式網(wǎng)關中設置該轉發(fā)策略，該轉發(fā)策略指示將該VM發(fā)出的報文通過該分布式網(wǎng)關的上行接口發(fā)送至該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址，也即將VM-1發(fā)出的報文，通過該分布式網(wǎng)關的上行接口發(fā)送至該CE路由器上對應于租戶1的下行接口。

該轉發(fā)策略具體可以通過流表或路由表的形式實現(xiàn)。通過流表實現(xiàn)的情況下，該流表需要將VM發(fā)出的報文的源MAC地址修改為該分布式網(wǎng)絡上行接口的MAC地址，將該報文的目的MAC地址修改為該CE路由器上對應于該VM所屬的租戶對應的下行接口的MAC地址，還將該報文攜帶的該VM所屬子網(wǎng)的網(wǎng)絡ID修改為該VM所屬的租戶對應的外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID。

在步驟814后，該SDN控制器獲知該VM的IP地址，同時該SDN控制器也獲知該分布式網(wǎng)關的上行接口的IP地址和MAC地址，因此該SDN控制器需要向CE路由器發(fā)布該VM的路由信息，以指示該CE路由器將到發(fā)往該VM的報文發(fā)送至該分布式網(wǎng)關的上行接口。

步驟822，該SDN控制器通過路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布路由信息，該路由信息指示該CE路由器將到目的地為該VM的報文發(fā)送至該分布式網(wǎng)關的上行接口。

該路由信息發(fā)布模塊可以部署于SDN控制器內(nèi)部，或部署于任一計算節(jié)點。該路由信息具體可以指示發(fā)往該VM的報文的下一跳為該分布式網(wǎng)關的上行接口的IP地址。

該路由信息發(fā)布模塊的具體實現(xiàn)方式，參考前述實施例中與圖4對應的部分。

步驟822在步驟814之后任意時刻執(zhí)行，分布式網(wǎng)關的建立過程與向CE路由器的路由發(fā)布過程也可以同步進行。

除了前述新建VM的場景，在已經(jīng)建立的VM發(fā)生遷移情況下，該SDN控制器也可以通過該路由信息發(fā)布模塊向CE路由器發(fā)布遷移后的VM的路由信息，或者在已經(jīng)建立的VM撤銷的情況下，該SDN控制器通知CE路由器將該撤銷的VM的路由信息刪除。

步驟824，該SDN控制器確定該計算節(jié)點上屬于該VM所屬的租戶的全部VM均撤銷，則指示該計算節(jié)點撤銷該分布式網(wǎng)關。

前述步驟808至步驟818中介紹了一個租戶在一個計算節(jié)點上建立的第一個VM后，該SDN控制器為該租戶在該計算節(jié)點上建立分布式網(wǎng)關的過程。實際中，若該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中還包括其他租戶，并且其他租戶也在該計算節(jié)點上建立了VM，則該SDN控制器還需要為每個在該計算節(jié)點上建立的VM的租戶建立一個分布式網(wǎng)關。

該SDN控制器管理了該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，每個租戶所屬的每個VM建立于哪個計算節(jié)點。因此，當該SDN控制器確認某一租戶在某一計算節(jié)點上的全部VM均撤銷，則該SDN控制器指示該計算節(jié)點將之前建立的分布式網(wǎng)關撤銷。

步驟824的執(zhí)行與前述步驟沒有時序關系，也即該SDN控制器在為新建的VM建立分布式網(wǎng)關的同時，也可以監(jiān)控每個租戶在每個計算節(jié)點上所屬VM的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)有某一租戶在某一計算節(jié)點上的全部VM均撤銷，則該SDN控制器指示該計算節(jié)點將之前建立的分布式網(wǎng)關撤銷。

步驟824的執(zhí)行，使得如果某一計算節(jié)點上屬于某一租戶的全部VM都被撤銷，則可以刪除該計算節(jié)點上屬于該租戶的分布式網(wǎng)關，釋放該計算節(jié)點的資源，提升了計算節(jié)點的資源的使用效率。同時也可以釋放出該分布式網(wǎng)關占用的該租戶對應的外部網(wǎng)絡的IP和MAC地址，提升外部網(wǎng)絡的地址的使用效率。

本發(fā)明的實施例所提供的方法，在計算節(jié)點上創(chuàng)建分布式網(wǎng)關，并對分布式網(wǎng)關進行配置，從而通過分布式網(wǎng)關對VPN報文進行轉發(fā)。VPN報文無需依賴現(xiàn)有的集中式處理方案進行轉發(fā)，提升了VPN報文的處理效率。

以上提供的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，VM發(fā)出的VPN報文的處理過程和VM接收到VPN報文的處理過程參考前述圖5對應的實施例。

前述附圖中的虛擬網(wǎng)絡管理裝置或SDN控制器可以通過計算設備1000實現(xiàn)。計算設備1000的組織結構示意圖如圖9所示，包括處理器1002、存儲器1004，還可以包括總線1008、通信接口1006。

其中，處理器1002、存儲器1004和通信接口1006可以通過總線1008實現(xiàn)彼此之間的通信連接，也可以通過無線傳輸?shù)绕渌侄螌崿F(xiàn)通信。

處理器1002可以為中央處理器(英文：central processing unit，縮寫：CPU)。

存儲器1004可以包括易失性存儲器(英文：volatile memory)，例如隨機存取存儲器(英文：random-access memory，縮寫：RAM)；存儲器也可以包括非易失性存儲器(英文：non-volatile memory)，例如只讀存儲器(英文：read-only memory，縮寫：ROM)，快閃存儲器，HDD或SSD；存儲器204還可以包括上述種類的存儲器的組合。用于實現(xiàn)本申請圖8提供的方法中SDN控制器執(zhí)行的部分的程序代碼保存在存儲器1004中，并由處理器1002來執(zhí)行。計算設備1000通過通信接口1006與數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡中其他節(jié)點以及云資源管理通信。

基于實施例五所提供的數(shù)據(jù)傳輸方法，本發(fā)明的實施例提供一種虛擬網(wǎng)絡管理裝置，用于執(zhí)行上述實施例中SDN控制器所完成的功能。如圖10所示，虛擬網(wǎng)絡管理裝置1200包括：處理模塊1202，發(fā)送模塊1204，以及接收模塊1206。

虛擬網(wǎng)絡管理裝置1200可以通過專用集成電路(英文：application-specific integrated circuit，縮寫：ASIC)實現(xiàn)，或可編程邏輯器件(英文：programmable logic device，縮寫：PLD)實現(xiàn)。上述PLD可以是復雜可編程邏輯器件(英文：complex programmable logic device，縮寫：CPLD)，現(xiàn)場可編程門陣列(英文：field programmable gate array,縮寫：FPGA)，通用陣列邏輯(英文：generic array logic,縮寫：GAL)或其任意組合。

接收模塊1206，用于接收云資源管理器發(fā)送的N個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息，每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該N個子網(wǎng)對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址。

接收模塊1206將接收的N個子網(wǎng)的子網(wǎng)信息，每個子網(wǎng)對應的網(wǎng)關地址，該N個子網(wǎng)對應的外部網(wǎng)絡的IP地址段，該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，以及該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址發(fā)送至處理模塊1202。

接收模塊1206，還用于接收VM創(chuàng)建消息。

處理模塊1202，用于確定該VM所在子網(wǎng)對應的信息，包括子網(wǎng)的網(wǎng)關地址，外部網(wǎng)絡的IP地址段，外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID，外部網(wǎng)絡的網(wǎng)關地址，并確定該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該IP地址對應的MAC地址。

發(fā)送模塊1204，還用于將該VM所在子網(wǎng)對應的子網(wǎng)的網(wǎng)關地址，該外部網(wǎng)絡的IP地址以及該IP地址對應的MAC地址發(fā)送至創(chuàng)建該VM的計算節(jié)點。

處理模塊1202，還用于該SDN控制器根據(jù)該外部網(wǎng)絡對應的網(wǎng)關地址，該VM所在的子網(wǎng)的網(wǎng)絡標識ID以及該外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡ID生成轉發(fā)策略。

發(fā)送模塊1204，還用于將該轉發(fā)策略發(fā)送至該計算節(jié)點。

可選的，處理模塊1202，還用于生成該VM的路由信息，該路由信息用于指示該CE路由器將目的地為該VM的報文發(fā)送至該網(wǎng)關的上行接口。發(fā)送模塊1204，還用于向該CE路由器發(fā)布該VM的路由信息。

處理模塊1202和發(fā)送模塊1204的以上功能參考實施例五中的步驟822。

可選的，處理模塊1202，還用于確定該計算節(jié)點上屬于該VM所屬的租戶的全部VM均撤銷。發(fā)送模塊1204，還用于指示該計算節(jié)點撤銷該網(wǎng)關。

處理模塊1202和發(fā)送模塊1204的以上功能參考實施例五中的步驟824。

通過以上的實施方式的描述，所屬領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以用硬件實現(xiàn)，或固件實現(xiàn)，或它們的組合方式來實現(xiàn)。當使用軟件實現(xiàn)時，可以將上述功能存儲在計算機可讀介質(zhì)中或作為計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個指令或代碼進行傳輸。計算機可讀介質(zhì)包括計算機存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)，其中通信介質(zhì)包括便于從一個地方向另一個地方傳送計算機程序的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是計算機能夠存取的任何可用介質(zhì)。以此為例但不限于：計算機可讀介質(zhì)可以包括隨機存儲器(英文全稱：Random Access Memory，英文簡稱：RAM)、只讀存儲器(英文全稱：Read Only Memory，英文簡稱：ROM)、電可擦可編程只讀存儲器(英文全稱：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，英文簡稱：EEPROM)、只讀光盤(英文全稱：Compact Disc Read Only Memory，英文簡稱：CD-ROM)或其他光盤存儲、磁盤存儲介質(zhì)或者其他磁存儲設備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結構形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的任何其他介質(zhì)。此外。任何連接可以適當?shù)某蔀橛嬎銠C可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數(shù)字用戶專線(英文全稱：Digital Subscriber Line，英文簡稱：DSL)或者諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術從網(wǎng)站、服務器或者其他遠程源傳輸?shù)?，那么同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術包括在所屬介質(zhì)的定影中。如本發(fā)明所使用的，盤和碟包括壓縮光碟(英文全稱：Compact Disc，英文簡稱：CD)、激光碟、光碟、數(shù)字通用光碟(英文全稱：Digital Versatile Disc，英文簡稱：DVD)、軟盤和藍光光碟，其中盤通常磁性的復制數(shù)據(jù)，而碟則用激光來光學的復制數(shù)據(jù)。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質(zhì)的保護范圍之內(nèi)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。