[发明专利]云计算系统中报文处理的方法、主机和系统

说明书

本发明实施例提供了一种计算系统中报文处理的方法、主机和系统。至少一个网卡连接到该主机，主机上运行有虚拟机监视器VMM，VMM上运行有第一虚拟机，VMM包含虚拟网桥以及虚拟网络功能模块。网卡包含交换设备以及第一网口，第一网口的至少一个VF直通给第一虚拟机。第一虚拟机将数据包从与虚拟机相连的VF发出，由第一网口的交换设备根据数据包的目的MAC地址对数据包进行转发，将数据包发送给VMM上的虚拟网桥，通过该虚拟网桥将数据包传递到虚拟网络功能模块，由虚拟网络功能模块为该数据包提供丰富的虚拟网络功能处理。在通过上述方式可以将数据包从网卡重定向到VMM中的虚拟网络功能模块，利用该软件模块为用户提供丰富的虚拟网络功能。

技术领域

本发明涉及IT技术领域，尤其涉及云计算系统中报文处理的方法、主机和系统。

背景技术

虚拟化技术是云计算领域的关键技术之一，可将主机的物理资源抽象成共享资源池，供主机上运行的若干个虚拟机(Virtual Machine，VM)使用。主机上运行的若干个虚拟机可以共享使用主机的网卡，与主机外部网络进行通信。在现有技术中，可以通过网卡虚拟化的方式将网卡分配给虚拟机使用，网卡虚拟化可以采用单根输入输出虚拟化(Single-Root I/O Virtualization，SR-IOV)或多根输入输出虚拟化(Multi Root Input/OutputVirtualization，MR-IOV)，上述网卡虚拟化又称为网卡直通。以SR-IOV直通为例，当网卡支持SR-IOV时，使用SR-IOV技术可以将主机上网卡共享给主机上运行的若干个虚拟机。

在主机上使用支持SR-IOV能力的网卡时，网卡的网口会虚拟出至少一个物理功能(Physical Function,PF)以及多个虚拟功能(Virtual Function,VF)，主机上的虚拟机连接到至少一个VF。网卡内部包含具备交换机功能的交换设备。该交换设备按照介质访问控制(MediaAccessControl，MAC)表转发数据包，负责着PF、VF和物理网口之间的数据包转发，但由于该交换设备的处理和存储能力有限，因此无法为用户提供丰富的网络功能，例如安全组、服务质量(Quality of Service，QoS)、二层隧道封装以及分布式路由等等。

发明内容

本文描述了一种云计算系统中报文处理的方法、主机和系统，以解决网卡直通场景下无法提供丰富的网络功能的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种主机，至少一个网卡连接到该主机，所述主机上运行有虚拟机监视器VMM，VMM上运行有第一虚拟机，所述VMM包含虚拟网桥以及虚拟网络功能模块，所述虚拟网络功能模块可以提供网络功能处理的能力。所述网卡包含交换设备以及至少两个网口，其中，第一网口支持网卡虚拟化能力，所述第一网口对应于至少一个物理功能PF和多个虚拟功能VF，所述第一网口的至少一个VF直通给所述第一虚拟机，

第一虚拟机将数据包从与自身相连的VF发出，所述数据包的目的MAC地址为所述虚拟网桥上行链路口的MAC地址，由第一网口的交换设备根据数据包的目的MAC地址对数据包进行转发，将数据包发送给VMM上的虚拟网桥，通过该虚拟网桥将数据包传递到虚拟网络功能模块，由虚拟网络功能模块为该数据包提供丰富的网络功能。在网卡直通的场景下，虚拟机将数据包从直通的VF发出后，通过上述方式可以将数据包从网卡引导到VMM中的虚拟网络功能模块，利用该软件模块为用户提供丰富的网络功能。

在一种可能的设计中，所述主机上可以运行有多个虚拟机，每个虚拟机与所述第一网口的至少一个VF相连，所述第一网口的多个VF具有不同的虚拟局域网VLAN标识。通过为每个VF设置与其他VF不同的VLAN标识，保证带有VLAN标识的广播报文只在VLAN标识对应的虚拟局域网传播，从而不会被发送给具有不同VLAN标识的其他VF。

在一种可能的设计中，第一虚拟机通过APR流程获取待发送的数据包的目的MAC地址。具体的：