[发明专利]一种基于PCIE网络的虚拟机通信方法、服务器及系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机互联网通信技术领域，涉及一种虚拟机通信方法，特别是涉及一种基于高速外围组件互连(Peripheral Component Interconnect Express，PCIE)网络的虚拟机通信方法、服务器及系统。

背景技术

随着更多虚拟化服务器的部署，虚拟化技术不断发展，网络虚拟化占据了越来越重要的地位，虚拟机(Virtual Machine，简称VM)间的通信也越来越频繁。

目前，虚拟机间通信主要是基于以太网。两个虚拟机之间进行通信时，首先虚拟机中的用户态应用程序会调用Socket接口，通过传输控制协议(Transmission Control Protocol，简称TCP)/因特网互联协议(Internet Protocol，简称IP)堆栈，在虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，简称VMM)中进行实际的转发和处理。而TCP/IP协议较复杂，造成操作系统(Operating System，简称OS)的协议处理占据了网络时延的很大部分，此外，在数据传输过程中，频繁的数据复制和中断处理导致主机中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)资源无法专注于处理用户业务。

业界也提出了通过共享内存的方式绕过内核中TCP/IP协议栈实现服务器内部虚拟机间高速通信的方法，但目前只能应用于同一个物理机内部的虚拟机之间的通信。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于PCIE网络的虚拟机通信方法、服务器及系统，用于解决现有技术中不同物理机上的虚拟机之间通信速度慢的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于高速外围组件互连PCIE网络的虚拟机通信方法，包括：

源主机上的源虚拟机在TCP/IP协议栈之上拦截网络请求，并将所述网络请求中包含的数据发送给所述源主机上的虚拟机监控器；

所述源主机上的虚拟机监控器根据所述网络请求的目的地址，确定PCIE交换机上所述源主机对应的目的主机的PCIE NTB地址空间，其中，所述目的主机为所述网络请求的目的虚拟机所属的主机，所述PCIE交换机上所述源主机对应的目的主机的PCIE NTB地址空间为所述PCIE交换机上分配给所述目的主机的PCIE NTB地址空间中对应于所述源主机的PCIE NTB地址空间；

所述源主机上的虚拟机监控器将包含所述数据的PCIE报文发送到所述PCIE交换机上所述源主机对应的目的主机的PCIE NTB地址空间，以便所述目的主机的虚拟机监控器根据所述PCIE报文中的所述网络请求的目的虚拟机的ID将所述数据分发到所述网络请求的目的虚拟机。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述源主机上的虚拟机监控器根据所述网络请求的目的地址，确定PCIE交换机上所述源主机对应的目的主机的PCIE NTB地址空间，具体为：

所述源主机上的虚拟机监控器根据所述网络请求的目的地址，确定所述网络请求的目的主机，并根据本地缓存的所述源主机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间信息，确定所述PCIE交换机上所述源主机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间；

其中，所述源主机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间信息为所述源主机上的虚拟机监控器在所述源主机上的源虚拟机发送地址解析协议请求进行地址解析时缓存的。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述源主机上的源虚拟机发送地址解析协议请求进行地址解析时缓存，包括：

所述源虚拟机监控器截获到所述源虚拟机向所述网络请求的目的虚拟机发送的所述地址解析协议请求后，发起查询所述源虚拟机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间信息的请求消息到子网管理服务器；

所述源主机上的虚拟机监控器接收所述子网管理服务器返回的响应消息，将所述响应消息中包含的所述源虚拟机对应的所述目的主机的PCIE NTB 地址空间信息缓存在本地，其中，所述源虚拟机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间与所述源主机对应的所述目的主机的PCIE NTB地址空间相同。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述源主机上的虚拟机监控器将包含所述网络请求中的数据的PCIE报文发送到所述PCIE交换机上所述源主机对应的目的主机的PCIE NTB地址空间，包括：