[发明专利]一种基于VF混杂模式的桥接方法及其系统

说明书

本发明是一种基于VF混杂模式的桥接方法，通过设置支持VF混杂模式、设置支持嗅探模式、开启VF混杂模式以及配置内置桥接模式支持端口镜像等步骤实现。由发明方法还提出了一种支持VF混杂模式内置桥接系统。本发明在SR‑IOV混杂模式的系统中采用内置桥接方法，可以直接调用PF，使得虚拟机性能接近物理机；本发明方法能够支持虚拟机多种多类型部署方式；支持控制单个VF的多种(单播，多播，广播，VLAN)混杂模式；实现基于硬件网卡的内置交换功能，具有自身高性能，且不占用CPU和内存等系统资源，降低成本和网络复杂度等优点。

技术领域

本发明涉及网络应用交付控制中虚拟技术领域，特别涉及一种基于VF(VirtualFunction，虚拟功能，以下简称VF)混杂模式的内置桥接方法及其系统。

背景技术

VF混杂模式(promiscuous)：即把发送到PF上的单播、多播、广播或指定vlan(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)的数据包全部发送到指定的VF。

SR-IOV(单根I/O虚拟化)技术是一种基于硬件的虚拟化解决方案，可提高性能和可伸缩性。SR-IOV标准允许在虚拟机之间高效共享PCIe(Peripheral ComponentInterconnect Express，快速外设组件互连)设备，并且它是在硬件中实现的，可以获得能够与本机性能媲美的I/O性能。根据SR-IOV标准，创建的新设备可允许将虚拟机直接连接到I/O设备。单个I/O资源可由许多虚拟机共享。共享的设备将提供专用的资源，并且还使用共享的通用资源。这样，每个虚拟机都可访问唯一的资源。因此，启用了SR-IOV并且具有适当的硬件和OS支持的PCIe设备(例如以太网端口)可以显示为多个单独的物理设备，每个都具有自己的PCIe配置空间。SR-IOV属于IntelVT-d技术的一个分支，要实现SR-IOV功能，前提条件就是PF支持SR-IOV，主板要支持IntelVT-d技术，已有技术的SR-IOV系统架构如图1所示。

在已有技术的SR-IOV中，有两种功能类型的网卡：

·物理功能(Physical Function,以下简称PF)：用于支持SR-IOV功能的PCI功能，如SR-IOV规范中定义。PF包含SR-IOV功能结构，用于管理SR-IOV功能。PF是全功能的PCIe功能，可以像其他任何PCIe设备一样进行发现、管理和处理。PF拥有完全配置资源，可以用于配置或控制PCIe设备。

·VF：与物理功能关联的一种功能。VF是一种轻量级PCIe功能，可以与物理功能以及与同一物理功能关联的其他VF共享一个或多个物理资源。VF仅允许拥有用于其自身行为的配置资源，包括数据迁移必需的资源，以及经过谨慎精简的配置资源集。

上述每个SR-IOV设备都可有一个PF，并且每个PF最多可有64,000个与其关联的VF。PF可以通过寄存器创建VF，这些寄存器设计有专用于此目的的属性。一旦在PF中启用了SR-IOV，就可以通过PF的总线、设备和功能编号(即路由ID)访问各个VF的PCI配置空间。每个VF都具有一个PCI内存空间，用于映射其寄存器集。VF设备驱动程序对寄存器集进行操作以启用其功能，并且显示为实际存在的PCI设备。创建VF后，可以直接将其指定给I/O来宾域或各个应用程序(如裸机平台上的Oracle Solaris Zones)。此功能使得虚拟功能可以共享物理设备，并在没有CPU和虚拟机管理程序软件开销的情况下执行I/O。

在超融合平台上，要支持多种多模式的虚拟机，需要面临着如下挑战：a.支持多模式虚拟机的部署方式；b.支持虚拟机之间高效互联通信。

首先关于a.支持多模式虚拟机的部署方式，目前已有技术的网络设备通常支持以下四种模式：

·反向代理模式：如图2所示，该模式作为其他设备商的服务代理模式；

·路由模式：如图2所示，该模式作为不同网络之间的路由器；