[发明专利]管理用于IP联网的资源

说明书

本申请是申请号为200380103999.2、申请日为2003年10月6日、发明名称为“管理用于IP联网的资源”的发明专利申请的分案申请。

相关专利申请的交叉参考

本申请要求2002年10月4日的题目为“LINUX KERNELCHANGES FOR VIRTUAL ROUTERS AND DISTRIBUTED HOSTFUNCTIONS”的美国临时申请序号60/416,151的权益，在此整体并入该申请公开的内容。

技术领域

本发明涉及管理用于IP联网的资源。

背景技术

例如Linux的操作系统在计算机中起很重要的作用，包括便于应用软件对计算机硬件和其它资源的使用。在一些情况下，操作系统或相关软件可以允许计算机资源被共享或组合以使其能够执行计算任务。

例如，已经提出了多种允许计算机资源共享的系统。这些系统包括虚拟机监视器、机器模拟器、应用仿真器、操作系统仿真器、嵌入式操作系统、传统虚拟机监视器和引导管理器。下面对这些系统中的每一个进行简要的描述。

虚拟机监视器

20世纪60和70年代后期研究很密集的一个主题就是称为“虚拟机监视器”(VMM)的系统。例如参见R.P.Goldberg的“Survey ofvirtual machine research”，IEEE Computer，Vol.7，No.6，1974。而且，在那段时间，IBM公司采用了虚拟机监视器以在其VM/370系统中使用。

虚拟机监视器是一段很小的软件，其直接在硬件上运行，并将机器的所有资源虚拟化。因为输出接口与机器的硬件接口相同，所以操作系统不能确定VMM的存在。结果，当硬件、接口与下层硬件兼容时，相同的操作系统可以在虚拟机监视器上或者在原始硬件上运行。

虚拟机监视器在硬件缺乏且操作系统很简单时很流行。通过将计算机的所有资源虚拟化，多个独立的操作系统可以共存于同一个机器上。例如，各个用户可以有自己的运行单用户操作系统的虚拟机。

对虚拟机监视器的研究还导致了特别适合于虚拟化的处理器体系结构的设计。其允许虚拟机监视器使用公知为“直接执行”的技术，该技术简化了监视器的实现并改善了性能。通过直接执行，VMM以具有降级特权的模式建立处理器，使得操作系统不能直接执行其特权化的指令。具有降级特权的执行产生陷阱(trap)，例如在操作系统尝试发出特权化指令时。VMM因此只需要正确仿真陷阱以允许操作系统在虚拟机中的正确执行。

因为硬件变得更加便宜并且操作系统也更加复杂，所以基于直接执行的VMM开始丧失它们的吸引力。但是，近来，已经提出使用它们来解决特定的问题。例如，Hypervisor系统提供容错性，如由T.C.Bressoud和F.B.Schneider在“Hypervisor-based fault tolerance”，ACM Transactions on Computer Systems(TOCS)，Vol.14.(1)，1996年2月；以及美国专利号5,488,716“Fault tolerant computer systemwith shadow virtual processor”(Schneider等人)中描述的。作为另一个实例，Disco系统在可升级微处理器上运行商品操作系统。见“Disco：Running Commodity Operating Systems on ScalableMultiprocessors”，E.Bugnion，S.Devine，K.Govil和M.Rosenblum，ACM Transaction on Computer Systems(TOCS)，Vol.15，No.4，1997年11月，第412到447页。