[发明专利]一种实现多RDMA网卡虚拟化的方法、设备及存储介质

说明书

本发明提供一种实现多RDMA网卡虚拟化的方法、设备及存储介质。其中提供的方法、设备、存储相关代码的计算机可读存储介质等，通过多网卡虚拟化管理单元对RDMA网卡虚拟化单元虚拟化过程的管理，具体来说，即通过(获取的)RDMA网卡物理功能模块配置确定由RDMA网卡虚拟化单元提供的RDMA网卡物理功能模块，并将可用的、与上述RDMA网卡物理功能模块关联的、同样由RDMA网卡虚拟化单元提供的RDMA网卡虚拟功能模块分配给逻辑计算机，以使二者(RDMA网卡物理功能模块和被分配的、与之关联的RDMA网卡虚拟化单元)一起通过对应的RDMA网卡，为逻辑计算机提供虚拟RDMA网卡。

技术领域

本发明涉及计算机通信领域中的通信设备虚拟化技术，具体地，涉及一种实现多RDMA网卡虚拟化的方法、设备及存储介质。

背景技术

一般而言，虚拟化，多是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多个逻辑计算机；而每个逻辑计算机的应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化通过软件重新定义划分IT资源，通常能够实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，以提高IT资源利用率，使有限的IT资源作为计算能力的基础设施，在各行业应用过程中满足各种的多样且多变的需求。

在最初的虚拟化技术应用场景中，通常只是通过虚拟机技术(例如VMware)、容器技术(例如docker)等对计算机的计算资源(如CPU、GPU)、存储资源(如内存、硬盘)进行虚拟化，虚拟出多个彼此隔离的用于各个业务运算、存储的逻辑计算机，往往不涉及各个逻辑计算机间的通信，更不涉及不同机器设备虚拟出的逻辑计算机间的通信。但是，随着一些新场景的出现和技术的演进，催生了不同逻辑计算机(例如同一机器设备的不同逻辑计算机、不同机器设备间的逻辑计算机)间通信的问题。显然为每个逻辑计算机配置独立的物理网络设备是可以实现它们间的通信的，但是无疑这种方式是存在局限(毕竟现有的机器设备的网络设备接口是严格遵照一定的行业标准设置的，其数量有限)和缺乏灵活性的。而macvlan则是一种网络虚拟化的解决方案；其将一块物理网卡虚拟成多块虚拟网卡，相当于对物理网卡施展了分身术，通过多个子接口配置给各逻辑计算机，有一个网卡变成“多个”。通过不同的子接口，macvlan还可以做到流量隔离；macvlan会根据收到包的目的MAC地址判断这个包需要交给哪个虚拟网卡，虚拟网卡再把包交给上层的协议栈处理。

但是，RDMA(RemoteDirect Memory Access)，即远程直接内存访问技术，作为一种无需通信双方操作系统介入、高吞吐、低延迟的网络通信，已经在越来越多的新场景下进行应用。相较于普通网卡支持的传统的TCP/IP网络通信存在的I/O bottleneck瓶颈问题(即在高速网络条件下与网络I/O相关的处理的高开销(例如数据移动操作、复制操作)限制了可以在机器之间发送的带宽；具体而言，即传统的TCP/IP网络通信是通过内核发送消息的；Messaging passing through kernel(即消息传输需要内核介入)这种方式会导致很低的性能和很低的灵活性。其中性能低下的原因主要是由于网络通信通过内核传递，这种通信方式存在的很高的数据移动和数据复制的开销；且如今内存带宽性相较如CPU带宽和网络带宽有着很大的差异；而很低的灵活性的原因主要是所有网络通信协议通过内核传递，这种方式很难去支持新的网络协议和新的消息通信协议以及发送和接收接口)，由RDMA网卡(即支持RDMA通信的特殊网卡)支持下实现的RDMA通信很好地避免了上述问题。

然而，需要指出的是，正是由于RDMA技术无需通信双方操作系统介入，不经过内核协议栈，那么前面述及的普通网卡的虚拟化技术也无法直接应用于RDMA网卡的虚拟化，特别是多RDMA网卡的虚拟化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现多RDMA网卡虚拟化的方法、设备及存储介质。

一方面，本发明实施例提供一种实现多RDMA网卡虚拟化的方法。

上述的实现多RDMA网卡虚拟化的方法，包括：