一种虚拟交换方法与流程

本发明涉及计算机通信技术领域，具体为一种虚拟交换方法。

背景技术：

虚拟交换系统是基于纯软件来模拟实现物理硬件的一些功能，与交换机类似，虚拟交换机的作用是在各个不同的局域网之间交换和传递数据。

在中国发明专利申请公开说明书cn108023837u中公开的一种虚拟网络交换机系统及其建立方法，该虚拟网络交换机系统及其建立方法虽然可降低因网络业务需求的扩增而必须升级网络设备的成本，支持多种接口标准的网络接口卡，但是该虚拟网络交换机系统及其建立方法具有网络虚拟化主要方案为vmware的开放式虚拟交换和分布式虚拟交换，这类方案中虚拟出来了网卡，端口，网桥等一系列的网络设备，使得vswitch设计与实现需要与操作系统紧密相连，还添加了诸多功能，如隧道，链路汇聚控制协议，虚拟局域网，服务质量等等，整个系统的设计非常庞大和复杂，非常不利于安装移植和使用，复杂的设计和功能也提升了系统的消耗和内存的使用的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种虚拟交换方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种虚拟交换方法，包括发送心跳包，置心跳标志位1和确认单元，所述发送心跳包，置心跳标志位通过导线1与等待数据电性输出连接，且等待数据通过导线与超时电性输出连接，所述超时通过导线与心跳标志位是否1为电性输出连接，且心跳标志位是否为1通过导线与否认单元电性输出连接，所述确认单元通过导线与心跳标志位是否为1电性输入连接，且确认单元通过导线与连接错误电性输出连接，所述等待数据通过导线与接收到数据包电性输出连接，且接收到数据包通过导线与数据处理电性输出连接，所述等待数据通过导线与接收到心跳回复，置标志位0电性输出连接。

可选的，所述发送心跳包，置心跳标志位、等待数据和超时之间通过导线电性串联连接，且等待数据通过导线分别与超时、接收到数据包和接收到心跳回复，置标志位电性串联连接。

可选的，所述否认单元和确认单元均通过导线与心跳标志位是否为1电性相连接，且否认单元和确认单元之间通过导线电性并联连接。

可选的，所述等待数据包括信息提取单元和设备注册信息，且信息提取单元通过导线与设备注册信息电性输出连接。

可选的，所述信息提取单元和设备注册信息之间通过导线电性串联连接，且发送心跳包，置心跳标志位0、信息提取单元、设备注册信息和超时之间通过导线电性串联连接。

可选的，所述设备注册信息包括ip地址、注册名和连接信息，且信息提取单元通过导线与ip地址电性输出连接，所述信息提取单元通过导线与注册名电性输出连接，且信息提取单元通过导线与连接信息电性输出连接。

可选的，所述ip地址、注册名和连接信息均通过导线与信息提取单元电性相连接，且ip地址、注册名和连接信息之间通过导线电性并联连接。

本发明提供了一种虚拟交换方法，具备以下有益效果：

1.该虚拟交换方法，通过处在各个不同的局域网中的设备与公网中的vswitch（虚拟交换机）保持长连接，每个设备需要在vswitch上注册一个唯一的设备id（如mac地址），在进行数据传输时，只需要告知目的设备的注册id，就可以通过vswitch交换数据。

2.该虚拟交换方法，通过每个需要进行数据传递的设备在vswitch（虚拟交换机）上进行注册，注册名必须是唯一的，只有注册成功的设备才可以通过虚拟交换机进行数据交换。在注册完成后，我们设计了一种保活方式，用来保证设备与vswitch连接的可靠性。

3.该虚拟交换方法，通过将每个注册进来的设备信息保存下来，设备信息包括，设备的ip地址，设备的注册名，设备与vswitch的连接信息，当收到设备的转发请求的时候，根据目的地址的设备id从注册表中取出对应的连接信息，通过这条连接通路向目的设备转发对应的请求。

4.该虚拟交换方法，通过在vswitch的设计中，加入了高并发服务器一般使用的异步io的策略，使得本发明的虚拟交换系统可以支持大量设备高并发的进行数据交换，这是不同于传统虚拟交换系统的一点。

附图说明

图1为本发明主视流程结构示意图；

图2为本发明等待数据流程结构示意图；

图3为本发明设备注册信息流程结构示意图。

图中：1、发送心跳包，置心跳标志位1；2、等待数据；3、超时；4、心跳标志位是否为1；5、否认单元；6、确认单元；7、连接错误；8、接收到数据包；9、数据处理；10、接收到心跳回复，置标志位0；11、信息提取单元；12、设备注册信息；13、ip地址；14、注册名；15、连接信息。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种虚拟交换方法，包括发送心跳包，置心跳标志位11和确认单元6，发送心跳包，置心跳标志位11通过导线与等待数据2电性输出连接，且等待数据2通过导线与超时3电性输出连接，发送心跳包，置心跳标志位11、等待数据2和超时3之间通过导线电性串联连接，且等待数据2通过导线分别与超时3、接收到数据包8和接收到心跳回复，置标志位010电性串联连接，超时3通过导线与心跳标志位是否为14电性输出连接，且心跳标志位是否为14通过导线与否认单元5电性输出连接，确认单元6通过导线与心跳标志位是否为14电性输入连接，且确认单元6通过导线与连接错误7电性输出连接，否认单元5和确认单元6均通过导线与心跳标志位是否为14电性相连接，且否认单元5和确认单元6之间通过导线电性并联连接，该虚拟交换方法，通过处在各个不同的局域网中的设备与公网中的vswitch保持长连接，每个设备需要在vswitch上注册一个唯一的设备id，在进行数据传输时，只需要告知目的设备的注册id，就可以通过vswitch交换数据；

等待数据2通过导线与接收到数据包8电性输出连接，且接收到数据包8通过导线与数据处理9电性输出连接，等待数据2通过导线与接收到心跳回复，置标志位010电性输出连接，等待数据2包括信息提取单元11和设备注册信息12，且信息提取单元11通过导线与设备注册信息12电性输出连接，信息提取单元11和设备注册信息12之间通过导线电性串联连接，且发送心跳包，置心跳标志位11、信息提取单元11、设备注册信息12和超时3之间通过导线电性串联连接，该虚拟交换方法，通过每个需要进行数据传递的设备在vswitch（虚拟交换机）上进行注册，注册名14必须是唯一的，只有注册成功的设备才可以通过虚拟交换机进行数据交换，在注册完成后，我们设计了一种保活方式，用来保证设备与vswitch连接的可靠性；

设备注册信息12包括ip地址13、注册名14和连接信息15，且信息提取单元11通过导线与ip地址13电性输出连接，信息提取单元11通过导线与注册名14电性输出连接，且信息提取单元11通过导线与连接信息15电性输出连接，ip地址13、注册名14和连接信息15均通过导线与信息提取单元11电性相连接，且ip地址13、注册名14和连接信息15之间通过导线电性并联连接，该虚拟交换方法，通过将每个注册进来的设备信息保存下来，设备信息包括，设备的ip地址13，设备的注册名14，设备与vswitch的连接信息15，当收到设备的转发请求的时候，根据目的地址的设备id从注册表中取出对应的连接信息15，通过这条连接通路向目的设备转发对应的请求，该虚拟交换方法，通过在vswitch的设计中，加入了高并发服务器一般使用的异步io的策略，使得本发明的虚拟交换系统可以支持大量设备高并发的进行数据交换，这是不同于传统虚拟交换系统的一点。

综上所述，该虚拟交换方法，分为两部分设备端和虚拟交换机端，处在各个不同的局域网中的设备与公网中的vswitch保持长连接，每个设备需要在vswitch上注册一个唯一的设备id，在进行数据传输时，只需要告知目的设备的注册id，就可以通过vswitch交换数据，设备端：首先每个需要进行数据传递的设备在vswitch上进行注册，注册名14必须是唯一的，只有注册成功的设备才可以通过虚拟交换机进行数据交换，在注册完成后，我们设计了一种保活方式，用来保证设备与vswitch连接的可靠性；

首先发送心跳包，并置标志位为1，等待vswitch返回的数据，如果收到心跳回复，表示连接正常，继续等待数据2，如果收到数据，表示连接也正常，并处理数据，如果等待超时3，判断标志位是否为1，如果标志位等于1，表示没有接收到心跳数据，连接出错，如果标志位等于0，表示需要发送心跳包来检测连接可靠性；

而虚拟交换机端将每个注册进来的设备信息保存下来，设备信息包括，设备的ip地址13，设备的注册名14，设备与vswitch的连接信息15，当收到设备的转发请求的时候，根据目的地址的设备id从注册表中取出对应的连接信息15，通过这条连接通路向目的设备转发对应的请求，并且在vswitch的设计中，加入了高并发服务器一般使用的异步io的策略，使得本发明的虚拟交换系统可以支持大量设备高并发的进行数据交换，这是不同于传统虚拟交换系统的一点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。