[發(fā)明專利]一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理平臺上網(wǎng)卡的方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104883264A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張武;尚秋里;王勁林;郭秀巖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所;北京中科智網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;G06F9/455
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)，具體涉及一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理平臺上網(wǎng)卡的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在三網(wǎng)融合、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新興概念迅猛發(fā)展的背景下，隨著市場需求的不斷拉動，各種高速率、低延遲的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)用持續(xù)增長。這些高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理的性能提出了更高的要求，同時也為主機(jī)的系統(tǒng)資源管理帶來了更大的挑戰(zhàn)。

近年來，隨著虛擬化技術(shù)日臻成熟及大量成功案例的涌現(xiàn)，越來越多的企業(yè)開始關(guān)注虛擬化技術(shù)，許多廠商也都推出了自己的I/O虛擬化技術(shù)及虛擬化產(chǎn)品，例如基于軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的Xen的IDD架構(gòu)、IBM的VIOS架構(gòu)，基于硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的IntelVT-d技術(shù)、AMD的IOMMU技術(shù)。這些技術(shù)的目標(biāo)是一致的，即對I/O設(shè)備資源進(jìn)行抽象虛擬，提供給虛擬機(jī)使用并滿足安全性、可靠性及性能的要求。

但是，這些方案都關(guān)注底層硬件設(shè)備的虛擬化，并沒有針對上層應(yīng)用尤其是面向用戶功能需求做特定的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理平臺上網(wǎng)卡的方法及系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理平臺上網(wǎng)卡的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含：網(wǎng)卡監(jiān)控模塊、功能配置模塊、管理調(diào)度模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和用戶配置接口；

所述網(wǎng)卡監(jiān)控模塊，用于收集網(wǎng)絡(luò)處理平臺上各物理網(wǎng)卡的基本信息，同時實(shí)時監(jiān)控各個物理網(wǎng)卡的狀態(tài)變化；

所述用戶配置接口，用于接收用戶自定義的邏輯網(wǎng)卡配置信息，并將接收的邏輯網(wǎng)卡配置信息發(fā)送至功能配置模塊；

所述功能配置模塊，用于實(shí)現(xiàn)邏輯網(wǎng)卡配置信息要求的工作模式，并將該工作模式通知到管理調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；

所述管理調(diào)度模塊，用于解析從功能配置模塊的收到的通知，然后調(diào)度網(wǎng)絡(luò)處理平臺上若干物理網(wǎng)卡的硬件資源，對調(diào)度的物理網(wǎng)卡進(jìn)行虛擬化配置；和

所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，依據(jù)邏輯網(wǎng)卡的工作模式和虛擬化配置，通過映射表的形式建立數(shù)據(jù)收發(fā)過程中邏輯網(wǎng)卡和物理網(wǎng)卡的對應(yīng)關(guān)系，將邏輯網(wǎng)卡發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包通過對應(yīng)的物理網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，同時將物理網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上收到的數(shù)據(jù)包提交給對應(yīng)的邏輯網(wǎng)卡。

可選的，上述網(wǎng)卡監(jiān)控模塊包含：

網(wǎng)卡信息統(tǒng)計子模塊，用于收集網(wǎng)絡(luò)處理平臺上各物理網(wǎng)卡的基本信息，并將收集的基本信息發(fā)送至管理調(diào)度模塊，用于管理調(diào)度模塊生成邏輯網(wǎng)卡；和

狀態(tài)監(jiān)控子模塊，用于實(shí)時監(jiān)控各個物理網(wǎng)卡的狀態(tài)變化，并將得到的狀態(tài)變化信息通知管理調(diào)度模塊，用于根據(jù)實(shí)際情況調(diào)度物理網(wǎng)卡的硬件資源。

上述基本信息包括：網(wǎng)卡類型、MAC地址、IP地址和工作模式。

上述工作模式包含：端口隔離、鏈路聚合或負(fù)載均衡。

此外，本發(fā)明還提供了一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理平臺上網(wǎng)卡的方法，所述方法包含：

步驟101）收集網(wǎng)絡(luò)處理平臺上各物理網(wǎng)卡的基本信息，并實(shí)時監(jiān)控各個網(wǎng)卡的狀態(tài)變化；

步驟102）接收用戶自定義的邏輯網(wǎng)卡配置信息；

步驟103）根據(jù)用戶自定義的邏輯網(wǎng)卡配置信息實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能，并調(diào)度網(wǎng)絡(luò)處理平臺上物理網(wǎng)卡的硬件資源，進(jìn)行相應(yīng)的虛擬化配置。

上述步驟103）之后還包含：

步驟104）根據(jù)邏輯網(wǎng)卡的功能配置信息，將邏輯網(wǎng)卡發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包通過相應(yīng)的物理網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，同時將物理網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上收到的數(shù)據(jù)包提交給相應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡。

上述步驟104）還包含：

步驟104-11）接收邏輯網(wǎng)卡發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理；

步驟104-12）根據(jù)邏輯網(wǎng)卡的功能配置信息，將處理后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包通過相應(yīng)的物理網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，同時將物理網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上收到的數(shù)據(jù)包提交給相應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡。

上步驟104）還包含：

步驟104-21）由物理網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上接收網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理；

步驟104-22）根據(jù)邏輯網(wǎng)卡的功能配置信息，將處理后數(shù)據(jù)包提交給相應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡。

鑒于以上問題，為了進(jìn)一步提升現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)虛擬化能力，為上層用戶提供更加方便易用的功能，需要一種將網(wǎng)絡(luò)處理平臺上的物理網(wǎng)卡虛擬化成可配置的邏輯網(wǎng)卡，以實(shí)現(xiàn)多種可定制的工作模式。