[发明专利]一种加速虚拟机网络的方法

权利要求书

1.一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于，所述一种加速虚拟机网络的方法包括：

tap接口内核驱动的节点修改；

收发数据包的地址向量设置；

创建虚拟机；

vhost内核驱动保存收发数据包地址向量；

DMA数据传输会话；

DMA控制器的发送端地址向量设置；

数据包buffer是否可以回收利用的确认；

用户态DMA设置接收地址向量。

2.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述收发数据包的地址向量设置过程中，其用户态虚拟交换机需要使用该用户态驱动暴露的接口来初始化DMA控制器，并设置发送接收地址向量。

3.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述创建虚拟机过程中，其虚拟交换机使用用户态虚拟交换机，但创建虚拟机时使用传统的tap接口而非vhostuser，这能确保创建的虚拟机能在内核态虚拟交换机的节点和用户态虚拟交换机的节点上任意无缝迁移。

4.根据权利要求3所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述vhost内核驱动保存收发数据包地址向量过程中，其先要求修改所在节点的tap接口内核驱动，以及vhost内核驱动，用户态虚拟交换机需要通过tap接口驱动暴露的ioctl接口来设置收发数据包的地址向量，经修改的vhost内核驱动能拿到tap接口驱动保存的这些收发数据包的地址向量，vhost内核驱动需要调用内核态的DMA控制器API接口来来设置虚拟机端的接收发送缓存的地址向量，用户态虚拟机交换机和vhost内核线程都能通过设置DMA控制器的收发地址向量来触发DMA数据传输会话。

5.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述数据包buffer是否可以回收利用的确认过程中，其对于从用户态虚拟交换机发送到虚拟机的情况，用户态虚拟交换机通过用户态DMA控制器API来设置DMA控制器的发送端地址向量，vhost内核线程通过内核态DMA控制器API设置虚拟机接收地址向量，并触发DMA数据传输会话。一旦传输完毕，相应的状态标志将被更新，用户态虚拟交换机需要轮询这些标志位来确定数据包buffer是否可以回收继续利用。

6.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述用户态DMA设置接收地址向量过程，对于从虚拟机传输到用户态交换机的数据包，vhost内核线程需要通过内核态的DMA控制器驱动暴露的API来设置来自虚拟机的数据包发送的地址向量，用户态虚拟交换机则事先通过用户态DMA控制器暴露的API设置了接收地址向量，所以vhost能触发从虚拟机到用户态虚拟交换机的数据传输，一旦阐述完毕vhost内核驱动机会通知虚拟机又会设置接收完成标志，用户态虚拟交换机通过轮询接收标志位知道可以处理接收数据包缓存，从而可以继续用户态虚拟交换机内的其它接收处理流程。

7.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述用户态虚拟交换机通过ioctlAPI设置虚拟交换机的大页物理内存作为它与虚拟机进行数据包交换的缓存，通过轮询缓存的标志位确定缓存是否发送完毕或接收完毕。

8.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述用户态虚拟交换机必须初始化节点上的DMA控制器，通过调用ioctl API来告诉tap接口驱动和vhost内核驱动怎么样把虚拟机的数据包通过DMA传输到用户态虚拟交换机设置的缓存中，以及怎么样把用户态虚拟交换机发来的网络数据包通过DMA发送到虚拟机的网络接口。

9.根据权利要求1所述的一种加速虚拟机网络的方法，其特征在于：

所述vhost是内核线程，由虚拟机所在的主机的CPU执行，在此专利中，vhost内核线程只负责设置DMA控制器告诉它需要传输什么数据，真正的输出传输工作由DMA控制器完成，从而节约了宝贵的主机CPU资源，可以把节约下来的CPU售卖给更多的虚机。