[發明專利]可預測的虛擬化網絡接口卡

在審

• 申請號: 202010625173.8
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN112187504A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 迪基帕蒂·南迪塔;劉易斯·納撒尼爾;庫馬爾·普拉文;王堯功
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/815;G06F9/455
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

描述了一種用于控制數據中心網絡或服務器中的擁塞的方法。該服務器包括被配置成托管多個虛擬機的處理器和被配置成維護多個每虛擬機隊列的入口引擎，多個每虛擬機隊列被配置成存儲接收到的數據包。處理器還被配置為執行CPU公平的公平排隊處理以控制處理器對數據包的處理。處理器還被配置為在檢測到每虛擬機隊列過載時，在基本上連續實施的每秒比特傳輸限制之上選擇性地觸發臨時的每秒數據包的數據包傳輸限制。

相關申請

本申請要求2019年7月3日提交的題為“可預測的虛擬化網絡接口卡”的美國臨時專利申請No.62/870,331的優先權和權益，其全部內容通過引用結合于此以用于所有目的。

背景技術

在云計算環境中，單個宿主機或服務器可以在共享計算平臺上托管多個虛擬機。在這種共享基礎設施上，可以根據承租人和宿主機之間的服務級別協議或預置策略，將基礎設施上可用的資源(例如，宿主機處理器周期，存儲器以及發送和接收帶寬)分配給用戶，也稱為承租人。當前的分配機制在許多情況下是不適當的或次優的，并且當前使用的虛擬化處理通常不允許資源的有效共享，因為宿主機通常缺乏對承租人應用的可見性并且通常可以通過過度供應來補償。因此，需要一種在虛擬化計算環境中共享處理資源的改進方法，用于更有效地提供云計算資源。

發明內容

本技術的各方面涉及控制數據中心環境中的擁塞。至少一個方面涉及服務器。該服務器包括被配置為對多個虛擬機進行托管的處理器和入口引擎。入口引擎被配置為維護多個每虛擬機(每VM)隊列，所述每虛擬機(每VM)隊列被配置為存儲與由處理器托管的多個虛擬機中的相應虛擬機相關聯的接收到的數據包。處理器還被配置為執行CPU公平的公平排隊處理，以控制所述處理器對所述每虛擬機隊列中存儲的所述數據包的處理。CPU公平的公平排隊處理被配置為在每個虛擬機所需的程度上，確保用于處理在對應的每虛擬機隊列中所存儲的數據包的最小處理器周期分配。響應于檢測到來自每虛擬機隊列中的至少一個的丟包的閾值數量，向至少一個遠程計算設備傳輸每秒數據包傳輸限制，所述至少一個遠程計算設備向與經歷所述丟包的每虛擬機隊列相關聯的虛擬機傳輸數據包。

在一些實施方式中，服務器包括網絡接口卡，并且入口引擎在網絡接口卡上執行。在一些實施方式中，在網絡接口卡上維護每虛擬機隊列。在一些實施方式中，處理器還被配置為向至少一個遠程計算設備傳輸每秒比特傳輸限制，所述至少一個遠程計算設備向由處理器托管的虛擬機中的至少一個傳輸數據包。

在一些實施方式中，服務器包括多核處理器，并且多核處理器的至少一個核專用于處理存儲在每VM隊列中的數據包。在一些實施方式中，處理存儲在每VM隊列中的數據包包括對數據包執行多個網絡功能中的至少一個。網絡功能可以包括物理地址轉換，解密或防火墻處理。

在一些實施方式中，處理器被配置為將傳輸到至少一個遠程計算設備的每秒數據包傳輸限制包括在相應的數據包確認消息中。在一些實施方式中，處理器被配置為將傳輸到至少一個遠程計算設備的每秒數據包傳輸限制包括在相應的獨立控制包中。

在一些實施方式中，用于第一虛擬機的至少一個最小處理器周期分配不同于用于第二虛擬機的最小數據包處理器周期分配。在一些實施方式中，響應于檢測到與第一虛擬機相關聯的空的每VM隊列，將處理器配置為將分配給第一虛擬機的處理器周期分配的至少一部分重新分配給至少一個其他虛擬機。

至少一個方面涉及一種管理擁塞的方法。該方法包括提供包括處理器和入口引擎的服務器。處理器被配置為托管多個虛擬機。該方法包括由入口引擎維護多個每VM隊列，所述每VM隊列被配置為存儲與由處理器托管的多個虛擬機中的相應虛擬機相關聯的接收到的數據包。該方法還包括由處理器執行CPU公平的公平排隊處理，以控制處理器對存儲在每VM隊列中的數據包的處理，其中CPU公平的公平排隊處理被配置成在每個虛擬機所需的程度上，確保用于處理存儲在對應的每VM隊列中的數據包的最小處理器循環分配。該方法還包括響應于檢測到來自每虛擬機隊列中的至少一個的丟包的閾值數量，向至少一個遠程計算設備傳輸每秒數據包傳輸限制，該遠程計算設備向與經歷丟包的每虛擬機隊列相關聯的虛擬機傳輸數據包。