一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法及系统.pdf

本发明提供一种虚拟化网络处理平台上网卡的系统及方法，所述系统包含：网卡监控模块，用于收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，监控物理网卡的状态；用户配置接口，用于接收自定义的逻辑网卡配置信息，并将接收的逻辑网卡配置信息发送至功能配置模块；功能配置模块，用于实现逻辑网卡配置信息要求的工作模式，并将该工作模式通知到管理调度模块和数据收发模块；管理调度模块，用于解析从功能配置模块的收到的通知，然后调度网络处理平台上若干物理网卡的硬件资源，对调度的物理网卡进行虚拟化配置；和数据收发模块，依据逻辑网卡的工作模式和虚拟化配置，通过映射表的形式建立数据收发过程中逻辑网卡和物理网卡的对应关系，发送或接收数据。

权利要求书
1.  一种虚拟化网络处理平台上网卡的系统，其特征在于，所述系统包含：网卡监控模块、功能配置模块、管理调度模块、数据收发模块和用户配置接口；
所述网卡监控模块，用于收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，同时实时监控各个物理网卡的状态；
所述用户配置接口，用于接收自定义的逻辑网卡配置信息，并将接收的逻辑网卡配置信息发送至功能配置模块；
所述功能配置模块，用于实现逻辑网卡配置信息要求的工作模式，并将该工作模式通知到管理调度模块和数据收发模块；
所述管理调度模块，用于解析从功能配置模块的收到的通知，然后调度网络处理平台上若干物理网卡的硬件资源，对调度的物理网卡进行虚拟化配置；和
所述数据收发模块，依据逻辑网卡的工作模式和虚拟化配置，通过映射表的形式建立数据收发过程中逻辑网卡和物理网卡的对应关系，将逻辑网卡发出的网络数据包通过对应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给对应的逻辑网卡。

2.  根据权利要求1所述的虚拟化网络处理平台上网卡的系统，其特征在于，所述网卡监控模块包含：
网卡信息统计子模块，用于收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，并将收集的基本信息发送至管理调度模块，用于管理调度模块生成逻辑网卡；和
状态监控子模块，用于实时监控各个物理网卡的状态变化，并将得到的状态变化信息通知管理调度模块，用于根据实际情况调度物理网卡的硬件资源。

3.  根据权利要求1所述的虚拟化网络处理平台上网卡的系统，其特征在于，其中，所述基本信息包括：网卡类型、MAC地址、IP地址和工作模式。

4.  根据权利要求1所述的虚拟化网络处理平台上网卡的系统，其特征在于，其中，所述工作模式包含：端口隔离、链路聚合或负载均衡。

5.  一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法，所述方法包含：
步骤101）收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，并实时监控各个网卡的状态变化；
步骤102）接收用户自定义的逻辑网卡配置信息；
步骤103）根据用户自定义的逻辑网卡配置信息实现相应的网络功能，并调度网络处理平台上物理网卡的硬件资源，进行相应的虚拟化配置。

6.  根据权利要求5所述的虚拟化网络处理平台上网卡的方法，其特征在于，所 述步骤103）之后还包含：
步骤104）根据逻辑网卡的功能配置信息，将逻辑网卡发出的网络数据包通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给相应的虚拟网卡。

7.  根据权利要求6所述的虚拟化网络处理平台上网卡的方法，其特征在于，所述步骤104）还包含：
步骤104-11）接收逻辑网卡发出的网络数据包，并对网络数据包进行网络协议处理；
步骤104-12）根据逻辑网卡的功能配置信息，将处理后网络数据包通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给相应的虚拟网卡。

8.  根据权利要求6所述的虚拟化网络处理平台上网卡的方法，其特征在于，所述步骤104）还包含：
步骤104-21）由物理网卡从网络上接收网络上传输的数据包，并将网络数据包进行网络协议处理；
步骤104-22）根据逻辑网卡的功能配置信息，将处理后数据包提交给相应的虚拟网卡。

说明书一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机系统和虚拟化技术，具体涉及一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法及系统。
背景技术
在三网融合、云计算和物联网等新兴概念迅猛发展的背景下，随着市场需求的不断拉动，各种高速率、低延迟的网络数据应用持续增长。这些高速网络数据应用对网络数据处理的性能提出了更高的要求，同时也为主机的系统资源管理带来了更大的挑战。
近年来，随着虚拟化技术日臻成熟及大量成功案例的涌现，越来越多的企业开始关注虚拟化技术，许多厂商也都推出了自己的I/O虚拟化技术及虚拟化产品，例如基于软件技术实现的Xen的IDD架构、IBM的VIOS架构，基于硬件技术实现的IntelVT-d技术、AMD的IOMMU技术。这些技术的目标是一致的，即对I/O设备资源进行抽象虚拟，提供给虚拟机使用并满足安全性、可靠性及性能的要求。
但是，这些方案都关注底层硬件设备的虚拟化，并没有针对上层应用尤其是面向用户功能需求做特定的优化。
发明内容
本发明目的在于，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法及系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种虚拟化网络处理平台上网卡的系统，所述系统包含：网卡监控模块、功能配置模块、管理调度模块、数据收发模块和用户配置接口；
所述网卡监控模块，用于收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，同时实时监控各个物理网卡的状态变化；
所述用户配置接口，用于接收用户自定义的逻辑网卡配置信息，并将接收的逻辑网卡配置信息发送至功能配置模块；
所述功能配置模块，用于实现逻辑网卡配置信息要求的工作模式，并将该工作模式通知到管理调度模块和数据收发模块；
所述管理调度模块，用于解析从功能配置模块的收到的通知，然后调度网络处理平台上若干物理网卡的硬件资源，对调度的物理网卡进行虚拟化配置；和
所述数据收发模块，依据逻辑网卡的工作模式和虚拟化配置，通过映射表的形式建立数据收发过程中逻辑网卡和物理网卡的对应关系，将逻辑网卡发出的网络数据包通过对应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给对应的逻辑网卡。
可选的，上述网卡监控模块包含：
网卡信息统计子模块，用于收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，并将收集的基本信息发送至管理调度模块，用于管理调度模块生成逻辑网卡；和
状态监控子模块，用于实时监控各个物理网卡的状态变化，并将得到的状态变化信息通知管理调度模块，用于根据实际情况调度物理网卡的硬件资源。
上述基本信息包括：网卡类型、MAC地址、IP地址和工作模式。
上述工作模式包含：端口隔离、链路聚合或负载均衡。
此外，本发明还提供了一种虚拟化网络处理平台上网卡的方法，所述方法包含：
步骤101）收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，并实时监控各个网卡的状态变化；
步骤102）接收用户自定义的逻辑网卡配置信息；
步骤103）根据用户自定义的逻辑网卡配置信息实现相应的网络功能，并调度网络处理平台上物理网卡的硬件资源，进行相应的虚拟化配置。
上述步骤103）之后还包含：
步骤104）根据逻辑网卡的功能配置信息，将逻辑网卡发出的网络数据包通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给相应的虚拟网卡。
上述步骤104）还包含：
步骤104-11）接收逻辑网卡发出的网络数据包，并对网络数据包进行网络协议处理；
步骤104-12）根据逻辑网卡的功能配置信息，将处理后网络数据包通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包提交给相应的虚拟网卡。
上步骤104）还包含：
步骤104-21）由物理网卡从网络上接收网络上传输的数据包，并将网络数据包进行网络协议处理；
步骤104-22）根据逻辑网卡的功能配置信息，将处理后数据包提交给相应的虚拟网卡。
鉴于以上问题，为了进一步提升现有网络虚拟化能力，为上层用户提供更加方便易用的功能，需要一种将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，以实现多种可定制的工作模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提出了一种网络处理平台上网卡虚拟化方法及系统，目的是满足上层用户的多种功能需求，将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，实现了多种可定制的工作模式。本发明的目的是满足上层用户的多种功能需求，将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，以实现多种可定制的工作模式。
附图说明
图1是本发明中网络处理平台上网卡虚拟化方法及系统的结构示意图
图2是本发明中网络处理平台上网卡虚拟化方法及系统的工作流程图
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明是通过下述技术方案实现的：
所述方法将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，以满足上层用户的多种功能需求。所述系统包括网卡监控模块、功能配置模块、管理调度模块、数据收发模块以及用户配置接口。所述方法的网卡监控模块收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，功能配置模块根据从用户配置接口得到的用户配置模式，实现相应的功能和工作模式，并由管理调度模块完成物理网卡资源虚拟化配置，最后得到符合用户功能配置的逻辑网卡。
网卡监控模块负责收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，包括网卡类型、MAC地址、IP地址、工作模式等，同时实时监控各个网卡的状态变化。
功能配置模块通过用户配置接口得到的用户自定义的逻辑网卡配置模式，例如负载均衡、网络接口聚合、网络数据转发等，进而实现相应的网络功能，并通知管理调度模块将物理网卡配置成相应的工作模式。
管理调度模块解析从功能配置模块的收到的通知，调度网络处理平台上物理网卡 硬件资源，进行相应的虚拟化配置。
数据收发模块将逻辑网卡发出的网络数据包经过处理之后通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包经过处理之后提交给相应的虚拟网卡。
所述方法根据用户功能需求配置逻辑网卡的工作流程是：
步骤1：系统初始化阶段，网卡监控模块收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，包括网卡类型、MAC地址、IP地址、工作模式等，并实时监控各个网卡的状态变化。系统初始化完成后，向用户提供可以调用的用户配置接口。
步骤2：用户可以通过用户配置接口，将自定义的逻辑网卡配置模式发送给功能配置模块，由功能配置模块和管理调度模块配置生成满足功能要求的虚拟网卡。
步骤2-1：功能配置模块根据用户自定义的逻辑网卡配置模式，例如负载均衡、网络接口聚合、网络数据转发等，进而实现相应的网络功能，并通知管理调度模块将物理网卡配置成相应的工作模式；
步骤2-2：管理调度模块解析从功能配置模块的收到的通知，调度网络处理平台上物理网卡硬件资源，进行相应的虚拟化配置；
步骤2-3：系统将功能配置信息发送给数据收发模块，逻辑网卡配置完成。
步骤3：数据收发模块根据逻辑网卡的功能配置信息，将逻辑网卡发出的网络数据包经过处理之后通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包经过处理之后提交给相应的虚拟网卡。
步骤4：当用户通过用户配置接口进行新的模式配置时，回到步骤2，重新配置逻辑网卡的工作模式。
实施例
如图1所示，一种网络处理平台上网卡虚拟化方法及系统，所述系统包含：用户配置接口102、功能配置模块104、管理调度模块105、数据收发模块107和网卡监控模块106。所述方法的网卡监控模块106收集网络处理平台上各物理网卡108的基本信息，功能配置模块104根据从用户配置接口102得到的用户配置信息103，实现相应的功能和工作模式，并由管理调度模块105完成物理网卡资源虚拟化配置，最后得到符合用户功能配置的逻辑网卡。
本发明所述方法在本实施例中的工作流程是：
步骤201、202、203：系统初始化阶段，网卡监控模块106收集网络处理平台上 各物理网卡108的基本信息，包括网卡类型、MAC地址、IP地址、工作模式等，并实时监控各个网卡的状态变化。系统初始化完成后，向用户提供可以调用的用户配置接口102。
用户可以通过用户配置接口102，将自定义的逻辑网卡配置信息103发送给功能配置模块，由功能配置模块104和管理调度模块105配置生成满足功能要求的虚拟网卡。
步骤204、205：功能配置模块104根据用户自定义的逻辑网卡配置信息103，例如负载均衡、网络接口聚合、网络数据转发等，进而实现相应的网络功能，并通知管理调度模块105将物理网卡配置成相应的工作模式；
步骤206：管理调度模块105解析从功能配置模块104的收到的通知，调度网络处理平台上物理网卡硬件资源108，进行相应的虚拟化配置；
步骤207：判断当前系统的功能配置是否完成，如果是，转到步骤208；如果否，回到步骤205，继续进行配置。
步骤208：系统将功能配置信息发送给数据收发模块107。
步骤209：数据收发模块107根据逻辑网卡的功能配置信息，将逻辑网卡发出的网络数据包经过处理之后通过相应的物理网卡发送到网络上，同时将物理网卡从网络上收到的数据包经过处理之后提交给相应的虚拟网卡。
210：当用户通过用户配置接口进行新的模式配置时，回到步骤205，重新配置逻辑网卡的工作模式。
总之，本发明涉及计算机系统和虚拟化技术，具体涉及一种网络处理平台上网卡虚拟化方法及系统。本发明将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，以满足上层用户的多种功能需求。所述系统包括网卡监控模块、功能配置模块、管理调度模块、数据收发模块以及用户配置接口。所述方法的网卡监控模块收集网络处理平台上各物理网卡的基本信息，功能配置模块根据从用户配置接口得到的用户配置模式，实现相应的功能和工作模式，并由管理调度模块完成物理网卡资源虚拟化配置，最后得到符合用户功能配置的逻辑网卡。本发明能够满足上层用户的多种功能需求，将网络处理平台上的物理网卡虚拟化成可配置的逻辑网卡，实现多种可定制的工作模式。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。