[发明专利]一种可编程虚拟网卡、代码运行方法及云系统

说明书

本申请公开了一种可编程虚拟网卡、代码运行方法及云系统，所述可编程虚拟网卡包括运行环境模块和虚拟网卡模块，运行环境模块部署于软件交换机内，虚拟网卡模块以外围设备形成为网络节点提供网络功能；运行环境模块可以接收并检测云租户上传的源代码，将检测合格的源代码上载给虚拟网卡模块，并通过虚拟网卡模块运行源代码。本申请将智能网卡虚拟化成可编程虚拟网卡，通过可编程虚拟网卡中的运行环境模块接收并检测云租户的源代码，并通过可编程虚拟网卡中的虚拟网卡模块对检测合格的源代码进行运行，这样使得云租户可以直接通过提交的源代码来访问底层的可编程虚拟网卡，通过可编程虚拟网卡为云租户提供资源并享受可编程网卡带来的可编程能力。

技术领域

本申请涉及仿真网络技术领域，特别涉及一种可编程虚拟网卡、代码运行方法及云系统。

背景技术

近年来，随着移动计算的浪潮和5G时代的来临，服务器承载的网络流量也在不断地攀升。在处理海量流量的关键数据中心内，服务器硬件的接入带宽在从10Gbps逐渐攀升到100Gbps，并有向200Gbps快速迈进的趋势，这使得服务器需要耗费大量CPU时间来执行网络包抓取，协议栈处理等基础网络任务，侵占了业务逻辑的运行时间，降低了整个服务器的运行效率。因此，在网络流量快速增长的大背景下，如何将服务器从网络任务处理的负担中解放出来，使其能够专注于业务逻辑的处理，并取得更加优异的整体性能，成为了一个重要的研究问题。

智能网卡的出现在一定程度上为这个问题给出了答案。智能网卡是一种混合型设备，它在装备有常规网卡硬件的同时，还配备有FPGA芯片或片上SoC系统，用来运行用户的定制程序。在智能网卡中运行的程序可以避免通过PCIe总线与CPU通信，克服了PCIe总线的带宽和传输延迟限制，与服务器CPU中运行的程序相比有明显的加速效果。搭载智能网卡的服务器可将原先由CPU处理的网络任务剥离出来，卸载到智能网卡中运行。这使得服务器可以充分利用CPU资源来运行业务逻辑和处理用户请求，进而提高了服务器程序的整体吞吐量。

然而，在当前阶段，智能网卡的编程只能由具有极高系统权限的硬件集群管理人员完成。云环境中的普通云租户无法在高度虚拟化的云环境中访问智能网卡，这是由于如果将智能网卡的编程接口赋予云租户直接操作，若编程接口被不受信任的云租户使用则会产生严重的安全隐患，进而影响整个云系统的正常运行。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可编程虚拟网卡、代码运行方法及云系统。

为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种可编程虚拟网卡，所述可编程虚拟网卡包括运行环境模块和虚拟网卡模块，所述运行环境模块部署于软件交换机内，为虚拟网卡模块提供安全执行环境；所述虚拟网卡模块以外围设备形式为网络节点提供网络功能，其中，运行环境模块用于接收并检测云租户上传的源代码；所述虚拟网卡模块用于运行通过运行环境模块检测的源代码。

所述可编程虚拟网卡，其中，所述可编程虚拟网卡所采用的编程语言为Rust语言。

所述可编程虚拟网卡，其中，所述可编程虚拟网卡设置有核心逻辑卸载接口、NFV功能接口和云系统管理员编程接口，其中，所述核心逻辑卸载接口用于云租户进行应用程序核心逻辑的卸载操作，所述NFV功能接口用于提供网络功能程序模板，所述云系统管理员编程接口用于对应用所述可编程虚拟网卡的云系统进行操作。

本申请实施例第二方面提供了一种云系统，其包括至少一个后台服务器，所述后台服务器内部署有若干如上所述的可编程虚拟网卡、若干网络节点和软件交换机，若干可编程虚拟网卡与若干网络节点一一对应；各可编程虚拟网卡中的运行环境模块均部署于所述软件交换机内，各可编程虚拟网卡中的虚拟网卡模块以外围设备形成为其对应的网络节点提供网络功能。