[发明专利]一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法

说明书

本发明公开了一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法，包括以下步骤：步骤1、获得Node间的访问延迟和带宽信息，形成信息矩阵；步骤2、解析NFV编排信息，获得NFV服务链的具体信息；步骤3、根据Node之间的访问延迟和带宽信息，生成资源调度策略；步骤4、根据资源调度策略执行虚拟机资源调度；步骤5、监视模块监视系统资源负载，将负载高于所设定的阈值的节点标记为需要迁移状态；步骤6、将步骤5中被标记的节点从步骤1所得到的信息矩阵中屏蔽，然后返回步骤3。本发明的一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法，结合实际服务器的实际性能和NFV业务编排的具体信息，动态调度分配虚拟机线程在物理CPU上的分布和资源使用，从而达到优化整体性能的目的。

技术领域

本发明涉及计算机虚拟化技术领域，尤其涉及一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法。

背景技术

虚拟化是实现网络功能虚拟化的关键技术。虚拟化技术是一种将现有计算、存储、网络等各种实体资源进行抽象、转换的资源管理技术。虚拟化技术是IT技术发展趋势的一部分，可以为用户带来更好的使用实体资源的组织管理方式，并且这些实体资源是不受现有资源的架设方式、地域或者物理组态所限制。正因如此，虚拟化技术成为实现电信业务资源池化、动态编排、快速伸缩的关键技术。

欧洲电信标准化协会(ETSI)作为NFV的发起标准组织，于2015年年初发布了NFV参考架构等系列文稿，虽然ETSI NFV阶段成果不是强制执行的标准，但是得到了业界的普遍认可，已经成为了业界的事实标准。目前NFV的标准框架已基本稳定，如图1所示。NFV标准框架主要有NFV基础设施、虚拟网络功能和NFV管理与编排(NFV Management andOrchestration,NFV MANO)。工业界目前的主要工作仍集中在NFV管理和编排中，而关于通用服务器的性能和可靠性问题仍有待解决。

将通信行业的专有硬件设备变为通用的多核服务器，单纯从硬件的角度来说，性能和可靠性方面必然有所下降。例如核心网虚拟化设备中，其性能瓶颈主要集中在I/O接口数据转发和多核服务器的虚拟机调度上，与传统设备相比大概有30％～40％的性能损失，NFV的目标是减少到10％以内才能满足商用的需求。

另外，现有的主流的通用服务器的多核处理器采用的架构是非一致性内存访问(Non-Uniform Memory Access，简称NUMA)架构。NUMA架构的特点是系统的相关硬件资源(如内存、CPU)被划分为多个节点。在NUMA架构里，处理器访问本地节点的内存的速度要比访问远程节点的内存的速度要快。将这样的通用服务器中运行特定的通信设备虚拟机，对于通用服务器来说是一种全新的应用场景，原有的针对一般应用进行优化的NUMA调度策略和负载均衡机制可能会失效，而运行在通用服务器中的虚拟网络功能对IO性能的敏感性会给通用操作系统和运行平台带来新的挑战。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法，在通用的NUMA架构服务器下，基于虚拟机调度方法，结合实际服务器的实际性能和NFV业务编排的具体信息，动态调度分配虚拟机线程在物理CPU上的分布和资源使用，从而达到优化整体性能的目的。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是开发一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法，在通用的NUMA架构服务器下，基于虚拟机调度方法，结合实际服务器的实际性能和NFV业务编排的具体信息，动态调度分配虚拟机线程在物理CPU上的分布和资源使用，从而达到优化整体性能的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于底层NUMA感知的NFV实现方法，包括以下步骤：

步骤1、获得Node间的访问延迟和带宽信息，形成信息矩阵；

步骤2、解析NFV编排信息，获得NFV服务链的具体信息；

步骤3、根据Node之间的访问延迟和带宽信息，生成资源调度策略；