[发明专利]网络接口卡、计算设备以及数据包处理方法

说明书

本申请公开了一种数据包处理方法，该方法运用于软件定义网络SDN中的计算设备。计算设备中的NIC接收到数据流的数据包后，根据数据包的匹配信息查询流表集合，如果在流表集合中匹配上流表，则根据该流表处理该数据包，如果在流表集合中无法匹配任一流表，则NIC将该数据包发送至虚拟交换机，以使虚拟交换机获取该数据包所在数据流对应的流表，并将该流表存入流表集合以供该NIC能够直接处理该数据包所在数据流的后续数据包。本申请提供的方法降低了虚拟交换机的工作负担，提升了计算设备的工作效率。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种网络接口卡(英文全称：networkinterface card，缩写：NIC)，一种用于处理数据包的计算设备，以及该NIC、该计算设备分别执行的数据包处理方法。

背景技术

云计算环境中，由于需要对数量较高的用户提供服务，因此用于提供云服务的数据中心中的计算设备的数量往往较多，而每个计算设备上又运行了多个虚拟机(英文全称：virtual machine，缩写：VM)，如图1中的VM-1至VM-n。VM与其他计算设备上运行的VM或同一计算设备上的VM之间通过虚拟交换机(英文全称：virtual switch，缩写：VS)通信，软件定义网络(英文全称：software defined networking，缩写：SDN)控制器对各个计算设备上的虚拟交换机集中进行控制。当前常见的虚拟交换机包括open vSwitch，SDN控制器通常通过OpenFlow协议定义的流表(英文全称：flow table)对各个虚拟交换机进行控制。

每个计算设备上的硬件资源至少需要支持运行多个VM、虚拟交换机以及虚拟机监视器(英文全称：virtual machine monitor)，虚拟机监视器又称为虚拟机管理器(英文全称：virtual machine manager)或管理程序(英文全称：hypervisor)。每台计算设备的硬件资源有限，如果负担了数据交换任务的虚拟交换机占用的硬件资源太多，则容易影响计算设备上VM的运行，降低工作效率。

发明内容

本申请提供了一种数据包处理方法，以提升数据包处理效率。

本申请的第一方面，提供了一种数据包处理方法，该方法应用于计算设备，该计算设备包括网络接口卡NIC和主机，该NIC与该主机建立通信连接，该主机运行虚拟机VM，该方法包括：该NIC接收数据流的第一数据包；该NIC根据该第一数据包的匹配信息查询流表集合；在无法匹配到该数据流对应的流表情况下，该NIC向该主机上运行的虚拟交换机转发该第一数据包；其中，该虚拟交换机在接收到该第一数据包后，从SDN控制器获取该数据流对应的流表，以便于该数据流对应的流表被加入到该流表集合。

该虚拟交换机通过该第一数据包获取了该数据流对应的流表后，由该虚拟交换机或主机上运行的监控模块将该数据流对应的流表存入该流表集合。

实际运行中，该NIC接收一个数据包后，根据该数据包的匹配信息查询流表集合，如果无法获取该数据包所在数据流对应的流表，说明该数据包为该数据包所在数据流的首个数据包，或该数据包不是所在数据流的首个数据包，但该流表集合中该数据流对应的流表已经老化。

该数据包处理方法，由该NIC执行流表与数据包的匹配动作，提升了数据包的处理效率，并且将无法匹配到流表的数据包发送至虚拟交换机，以获取对应的流表用于NIC对该数据流后续的数据包的处理。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，该主机上运行的虚拟交换机上配置至少一个虚拟交换机端口，每个虚拟交换机端口对应该主机上运行的一个VM，该NIC接收该第一数据包前，该方法还包括：该NIC接收该虚拟交换机端口的配置信息；该NIC根据该虚拟交换机端口的配置信息，在该NIC上配置至少一个NIC端口，每个NIC端口通过单根-输入/输出虚拟化(英文全称：single root-input/output virtualization，缩写：SR-I/OV)技术与该主机上运行的一个VM连接。