[發明專利]虛擬化數據處理方法和系統

在審

• 申請號: 202010422732.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111580936A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 劉學兵;劉毅楓;劉海鵬;陳乃闊
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

本申請涉及一種虛擬化數據處理方法和系統。所述方法包括：將虛擬機的待發送數據發送到主機操作系統中的第一虛擬功能；利用鉤子程序將第一虛擬功能接收的所述待發送數據發送至多功能網卡的第二虛擬功能進行處理，其中，所述鉤子程序運行在所述主機操作系統中；將處理后的待發送數據通過所述多功能網卡的網口發送到外部設備。本申請的虛擬化數據處理方法和系統避免了在主機操作系統中處理，無需使用主機操作系統的內核網絡協議棧，大大降低了CPU的負載。

技術領域

本申請設計虛擬化技術領域，尤其涉及一種虛擬化數據處理方法和系統。

背景技術

在Linux系統中，網絡協議棧是在操作系統內核中實現，而它只是一個應用，不是系統的范疇，沒有將數據處理和邏輯控制相分離，管理比較混亂。所有和網絡處理相關的應用都需要內核的網絡協議棧參與，消耗大量的CPU計算資源。

目前我們熟知的DPDK就是直接將數據包拉到用戶態來處理，雖然該方法繞過了操作系統內核，但是由于網卡功能有限，它沒有邏輯計算單元，僅負責收發數據包的IO操作以及極少量的數據包緩存，大部分的協議流程都必須由主機CPU來完成。即便DPDK的技術實現繞過了操作系統內核，使用CPU計算也還是必須的，因此DPDK的使用場景一般都是專門分配一個或者幾個CPU核來處理數據包。由此可見，在虛擬化云計算環境下，虛擬機的網絡數據平面需要處理大量的數據，無論是使用原生Linux內核的網絡協議棧還是使用DPDK技術，都是需要占用大量的計算資源。

發明內容

有鑒于此，為了解決以上技術問題有必要提供一種消耗CPU計算資源較少的虛擬化數據處理方法和系統。

一種虛擬化數據處理方法，所述方法包括：

將虛擬機的待發送數據發送到主機操作系統中的第一虛擬功能；

利用鉤子程序(HOOK)將第一虛擬功能接收的所述待發送數據發送至多功能網卡的第二虛擬功能進行處理，其中，所述鉤子程序(HOOK)運行在所述主機操作系統中；

將處理后的待發送數據通過所述多功能網卡的網口發送到外部設備。

在其中一個實施例中，所述利用鉤子程序(HOOK)將第一虛擬功能接收的所述待發送數據發送至多功能網卡的第二虛擬功能進行處理的步驟包括；

利用所述多功能網卡的網絡協議棧對所述待發送數據進行解析；

將解析后的待發送數據發送至所述第二虛擬功能進行處理；

將處理后的待發送數據發送至所述多功能網卡的嵌入式交換機。

一種虛擬化數據處理方法，所述方法包括：

通過多功能網卡的網口接收外部設備發送的待接收數據；

利用所述多功能網卡的第二虛擬功能對所述待接收數據進行處理，并將處理后的待接收數據通過鉤子程序(HOOK)發送至主機操作系統的第一虛擬功能，其中，所述鉤子程序(HOOK)運行在所述主機操作系統中；

主機操作系統的第一虛擬功能將處理后的待接收數據發送至虛擬機。

在其中一個實施例中，所述利用所述多功能網卡的第二虛擬功能對所述待接收數據進行處理，并將處理后的待接收數據通過鉤子程序(HOOK)發送至主機操作系統的第一虛擬功能的步驟包括：

利用嵌入式交換機將所述待接收數據發送至所述多功能網卡的網絡協議棧；

利用所述多網絡協議棧對所述待接收數據進行解析；

將解析后的待接收數據發送至所述多功能網卡的第二虛擬功能進行處理。

根據本發明的另一方面，提供一種虛擬化數據處理系統，所述系統包括：