[發(fā)明專利]管理網(wǎng)絡(luò)信息處理的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710093626.1
• 申請(qǐng)日: 2007-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN101102305A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范勘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國博通公司
• 主分類號(hào): H04L29/02
• 分類號(hào): H04L29/02;H04L12/58
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;李琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及TCP(傳輸控制協(xié)議)數(shù)據(jù)和相關(guān)的TCP信息的處理，更具體地說，涉及一種操作系統(tǒng)虛擬認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)接口卡(virtualization-aware?networkinterface?card)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一個(gè)服務(wù)器可同時(shí)支持多個(gè)服務(wù)器操作或服務(wù)。例如，一個(gè)服務(wù)器可提供對(duì)商業(yè)應(yīng)用程序的訪問，并可同時(shí)用作電子郵件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和/或交換服務(wù)器。服務(wù)器通過使用一個(gè)操作系統(tǒng)(OS)支持各種服務(wù)器操作。通過一個(gè)OS，服務(wù)器操作使用服務(wù)器處理資源，例如，中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)、外設(shè)聲卡和/或圖形卡。在許多情況中，服務(wù)器資源可能不被充分地使用，因?yàn)榉?wù)器操作的需求基于提供的服務(wù)和/或用戶的需要而變化。將服務(wù)器的服務(wù)合并為一個(gè)操作可改善服務(wù)器的效率。然而，合并后操作的安全性也不如分離的操作的安全性高。例如，如果操作被合并，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的崩潰或故障可導(dǎo)致電子郵件服務(wù)、交換服務(wù)和/或應(yīng)用程序服務(wù)的丟失。

另一種改善服務(wù)器效率的方法是同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，每個(gè)操作系統(tǒng)支持不同的服務(wù)器操作。該多個(gè)操作系統(tǒng)可稱作客戶操作系統(tǒng)(GOS)。這種方法在服務(wù)器操作未被合并的情況下保持安全性級(jí)別，并同時(shí)優(yōu)化服務(wù)器的處理資源的使用。多客戶操作系統(tǒng)的使用又稱為OS虛擬化，因?yàn)槊總€(gè)GOS都認(rèn)為有充分訪問服務(wù)器的硬件資源。在這點(diǎn)上，GOS不知道還有其它的GOS在同一服務(wù)器上運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)OS虛擬化，需要有軟件層來仲裁對(duì)服務(wù)器硬件資源的訪問。例如，所述軟件層可以是系統(tǒng)管理器(hypervisor)或虛擬機(jī)(VM)監(jiān)視器。該系統(tǒng)管理器可允許多個(gè)GOS以分時(shí)(time-sharing)的方式訪問硬件資源。

NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)可一種被至少一個(gè)服務(wù)器操作或服務(wù)頻繁使用的硬件。在這點(diǎn)上，所述系統(tǒng)管理器或VM監(jiān)視器可允許創(chuàng)建GOS所使用的NIC的軟件表示。所述NIC的軟件表示可稱作“虛擬NIC”。然而，虛擬NIC在提供給GOS的NIC的功能或特性上受到限制。例如，虛擬NIC不能支持傳輸控制協(xié)議(TCP)卸載功能。從CPU卸載至少一部分TCP處理至NIC上的處理器可提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。沒有卸載功能，服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸率在某些情況下可能受限制。另一個(gè)限制是，虛擬NIC僅可對(duì)多個(gè)GOS提供基礎(chǔ)層2(L2)網(wǎng)絡(luò)功能。虛擬NIC在提供GOS和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信方面也受到限制。在這點(diǎn)上，虛擬NIC不能支持其它高級(jí)特征，例如遠(yuǎn)程直接存儲(chǔ)器訪問(RDMA)和/或互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(ISCSI)。

除了虛擬NIC可提供的特性的限制之外，在管理多個(gè)GOS和服務(wù)器硬件資源之間的交互時(shí)，還要求系統(tǒng)管理器處理大量的工作。使用系統(tǒng)管理器層會(huì)引入更多的開銷至基礎(chǔ)L2網(wǎng)絡(luò)操作，而在使用一個(gè)OS時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)所述開銷。例如，在從任意GOS傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要系統(tǒng)管理器仲裁對(duì)NIC的訪問。在NIC接收到數(shù)據(jù)時(shí)，需要系統(tǒng)管理器確定是哪個(gè)恰當(dāng)?shù)腉OS發(fā)送該接收的數(shù)據(jù)的。此外，因?yàn)槊總€(gè)GOS和該系統(tǒng)管理器會(huì)使用存儲(chǔ)器的不同部分，系統(tǒng)管理器還具有管理數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器的一個(gè)部分傳輸至另一部分的附加責(zé)任。

隨著在一個(gè)服務(wù)器內(nèi)支持多個(gè)GOS的需求增加，需要有新的解決方案來降低系統(tǒng)管理器引入的開銷，和/或通過一部分服務(wù)器硬件資源例如網(wǎng)絡(luò)接口卡的虛擬化來支持高級(jí)特性，。

比較本發(fā)明后續(xù)將要結(jié)合附圖介紹的系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)的其它局限性和弊端對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種操作系統(tǒng)(OS)虛擬認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)接口卡系統(tǒng)和/或方法，在后續(xù)部分給出充分的展示和/或結(jié)合至少一個(gè)附圖進(jìn)行了描述，并在權(quán)利要求中對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行了完整的記載。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種管理網(wǎng)絡(luò)信息處理的方法，所述方法包括：通過網(wǎng)絡(luò)接口卡內(nèi)的多個(gè)客戶操作系統(tǒng)(GOS)隊(duì)列中對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)隊(duì)列，與主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)客戶操作系統(tǒng)中的每一個(gè)客戶操作系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述多個(gè)客戶操作系統(tǒng)隊(duì)列中的每個(gè)隊(duì)列包括發(fā)送(TX)隊(duì)列、接收(RX)隊(duì)列和事件隊(duì)列中至少其一。

優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括：通過所述對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)隊(duì)列中的發(fā)送隊(duì)列，從所述網(wǎng)絡(luò)接口卡傳輸數(shù)據(jù)至所述多個(gè)同時(shí)運(yùn)行的客戶操作系統(tǒng)之一。

優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括：通過所述對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)隊(duì)列中的接收隊(duì)列，從所述多個(gè)同時(shí)運(yùn)行的客戶操作系統(tǒng)之一傳輸數(shù)據(jù)至所述網(wǎng)絡(luò)接口卡。