[发明专利]面向分布式虚拟机监控器的底层通信方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种计算机的通信方法，特别是涉及一种面向分布式虚拟机监控 器的底层通信方法，属于计算机技术领域。

(二)背景技术：

1、虚拟化技术

虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算和处理在虚拟的基础 上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术是指对物理资源进行抽象的技术。通过 虚拟化技术可以在硬件和操作系统之间构建一个虚拟平台，实现在同一个硬件平 台上构建相互隔离的多个运行域，每一个运行域中都可以分别运行自己的操作系 统和应用软件。

当今的虚拟化技术研究的重点是基于ISA(Instruction set architecture，指令 集系统结构)虚拟化构建虚拟机监视器(VMM)。按照实现方式不同可以分为全 虚拟化技术和半虚拟化技术，全虚拟化是完全模拟客户软件运行所需要的硬件环 境，客户操作系统和应用软件可以不经修改地运行在虚拟环境中；半虚拟化是为 客户软件模拟一个和物理环境不完全相同的虚拟硬件环境，需要修改客户操作系 统，使之与VMM相互协作，共同完成执行客户软件的任务。

当前虚拟化技术研究主要集中于服务器虚拟化(Server Virtualization)。服务 器虚拟化主要是解决服务器系统的整体效能及资源利用率问题。目前，服务器虚 拟化研究的热点是位于操作系统之下监控器层面的虚拟化技术Virtual Machine Monitor(简称VMM，也称Hypervisor)。虚拟技术可在硬件和操作系统之间构 建一个虚拟平台，实现一个硬件平台上构建相互隔离的运行域，每一个运行域中 都可以分别运行自己的操作系统和应用软件。

分布式VMM系统是指在不同的物理机器上分别运行一个VMM，各个VMM 之间可以相互通信，从而组成一个分布式VMM系统，如图1所示。通过分布式 VMM系统可以将多台物理机的资源进行统一管理，为上层的操作系统提供更多 的硬件资源，从而实现高性能的目的。

2、计算机通信

计算机之间的网络通信一般都是通过协议栈的方式来实现。所谓协议栈是指 在网络中，为了完成通信，必须使用多种协议，每种协议完成特定的功能，这些 协议按照层次顺序组合在一起，构成了协议栈(Protocol Stack)，也称为协议族 (Protocol Suite)。在当前的计算机网络通信中，主要的协议栈参考模型有OSI模 型和TCP/IP模型两种。

图2是两个参考模型的对比图，左侧是OSI(Open System Interconnect)开 放式系统互联，一般都叫OSI参考模型，是ISO(国际标准化组织)组织在1985 年研究的网络互联模型。最早的时候网络刚刚出现的时候，很多大型的公司都拥 有了网络技术，公司内部计算机可以相互连接。可以却不能与其它公司连接。因 为没有一个统一的规范。计算机之间相互传输的信息对方不能理解。所以不能互 联。ISO为了更好的使网络应用更为普及，就推出了OSI参考模型。其含义就是 推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互 联了。

TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是1969年 在美国的ARPANet网上开始研制的，最初的目的是分组交换。TCP/IP协议历经 三十多年发展，逐渐得以完善、成熟，并成为网络市场中事实上的网络通信协议 标准。

TCP/IP协议能够如此流行，在于它具备如下三个特点：

1)、TCP/IP协议并不依赖于特定的网络传输硬件，所以TCP/IP协议能够集 成各种各样的网络。用户能够使用以太网(Ethernet)、令牌环网(Token Ring Network)、拨号线路(Dial-up line)、X.25网以及所有的网络传输硬件。

2)、TCP/IP协议不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，提供开放的 协议标准，即使不考虑Internet，TCP/IP协议也获得了广泛的支持。所以TCP/IP 协议成为一种联合各种硬件和软件的实用系统。

3)、TCP/IP工作站和网络使用统一的全球范围寻址系统，在世界范围内给 每个TCP/IP网络指定唯一的地址。这样就使得无论用户的物理地址在哪儿，任 何其他用户都能访问该用户。