[發(fā)明專利]通過總線架構(gòu)構(gòu)建虛擬機監(jiān)控器的方法及性能服務框架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010183844.6
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN102262557A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彥新;湯傳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 運軟網(wǎng)絡科技(上海)有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F13/28;G06F13/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

1.一種總線架構(gòu)，用于構(gòu)建虛擬機監(jiān)控器，其特征在于，所述總線架構(gòu)包括：

總線，所述總線由Linux的基于內(nèi)核虛擬機(KVM)實現(xiàn)，所述總線包括性能服務器、聯(lián)網(wǎng)總線和本地總線；

KVM組件；

客戶空間組件，包括操作系統(tǒng)虛擬機的驅(qū)動程序；

用戶空間組件，包括用戶空間應用庫、策略管理器、設(shè)備管理器、對外接口以及虛擬機管理器；

半虛擬化組件，所述半虛擬化組件包括虛擬中斷、IO驅(qū)動和直通傳輸裝置，其中所述虛擬中斷基于VMExit和VMEntry切換內(nèi)核狀態(tài)與客戶空間狀態(tài)，所述IO驅(qū)動繞過QEMU仿真代碼解決同步和異步的IO訊號以及負載的傳輸，所述直通傳輸裝置實現(xiàn)直通傳輸。

2.如權(quán)利要求1所述的總線架構(gòu)，其特征在于，還包括：代碼多路徑組件、內(nèi)核組件、任務切換組件、跨虛擬機通訊組件、二進制接口管理組件、決策與策略執(zhí)行點組件、二進制接口影子管理組件、安全服務組件，其中所述各個組件基于可選的服務消費端和服務生產(chǎn)端的架構(gòu)實現(xiàn)，服務生產(chǎn)端針對各服務消費端的請求提供所述組件中的一個或者數(shù)個。

3.如權(quán)利要求2所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述代碼多路徑組件建構(gòu)多條可選的代碼路徑以進行訊號、負載的IO傳輸；所述多條可選的代碼路徑包括同步、異步、讀、寫的其中之一或者它們的組合。

4.如權(quán)利要求3所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述多條可選的代碼路徑包括：

對象之間通信機制，通過虛擬服務生產(chǎn)端與虛擬服務消費端完成IO的讀寫；

對象之間通信機制，直接通過主機的VIRTIO共享內(nèi)存虛擬設(shè)備完成IO的讀寫；

有限半虛擬化方式；

非虛擬化方式。

5.如權(quán)利要求4所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述VIRTIO共享內(nèi)存虛擬設(shè)備包括：

VM-QEMU-KVM虛擬化空間狀態(tài)切換機制；

AIO服務代理，利用Linux主機本身Block設(shè)備驅(qū)動向硬盤或網(wǎng)絡讀寫數(shù)據(jù)，并選擇使用緩存在讀寫完畢后利用守護進程通知Linux用戶空間的任務。

6.如權(quán)利要求3所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述代碼多路徑組件還進行括物理媒介地址計算器所需要的雙重翻譯，把虛擬機虛擬地址翻譯成虛擬機物理地址，再把虛擬機物理地址翻譯成主機物理地址。

7.如權(quán)利要求3所述的總線架構(gòu)，其特征在于，虛擬服務生產(chǎn)端把性能調(diào)整器的策略傳遞給虛擬文件系統(tǒng)，而且處理虛擬服務生產(chǎn)端傳來的同步或異步IO指令，并利用Linux本身的IO功能完成任務。

8.如權(quán)利要求7所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述虛擬服務消費端通過核心服務線程向VSP分派同步或異步讀寫請求；以及按工作負荷策略分流事務到不同路徑。

9.如權(quán)利要求2所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)核組件將用戶自定義的由內(nèi)核組件實現(xiàn)的應用通過所述總線架構(gòu)控制，并接入KVM。

10.如權(quán)利要求2所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述任務切換組件在Linux任務和虛擬機任務之間切換，其中，Linux任務使用虛擬機的虛擬驅(qū)動，通過共享內(nèi)存虛擬設(shè)備代替虛擬機任務完成訊號、負載的IO傳輸。

11.如權(quán)利要求2所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述跨虛擬機通訊組件將Linux任務以向上調(diào)用的方式向多個虛擬機廣播或多播以完成訊號、負載的IO傳輸。

12.如權(quán)利要求11所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述向上調(diào)用的方式包括：

主機代理經(jīng)由共享內(nèi)存?zhèn)鬟f訊號和負載給向上調(diào)用；

向上調(diào)用使用廣播器將訊號和負載傳到一個以上的虛擬機；

人工虛擬中斷讓虛擬機的虛擬驅(qū)動完成共享內(nèi)存里的訊號、負載IO操作。

13.如權(quán)利要求12所述的總線架構(gòu)，其特征在于，所述主機代理經(jīng)由共享內(nèi)存?zhèn)鬟f訊號和負載給向上調(diào)用包括：

設(shè)定與釋放IO環(huán)形緩沖管理器；

操作IO環(huán)形緩沖管理器隊列，利用另一中斷權(quán)限數(shù)列為輔，遍歷該數(shù)列時把權(quán)限高的數(shù)列元素向前提升。