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项目计划书及费用预算
密级: 编号: 1201
信息安全事
项目负责人 刘松涛 部门 填表日期 2012.5.10
业部
项目名称 虚拟云网络驱动软件
项目情况简介
本软件旨在提供一种在云计算环境中使用 intel 网卡实现 VXLAN报文线速收发的方法
及系统,本软件提供的收发 VXLAN报文的方法,包括用户空间接口库和网卡扩展驱动程序,
适用于 intel 系列网卡,并满足线速性能需求,与以往方法相比,本方法能够在不更换硬
件设备的情况下,在云计算环境中实现对 VXLAN报文的实时处理,有效降低了 VXLAN报文
处理的成本。
本软件提供了一种在云计算环境中实现 VXLAN在普通 intel 网卡上线速收发方法,其
包括下列模块 :
(1) VXLAN接口库
VXLAN接口库由下列模块组成:
用户空间缓冲区分配和管理模块,该模块在用户应用调用接口库初始化时,
在用户空间建立多个 DMA缓冲区, 并向 intel 网卡扩展驱动提供缓冲区控制地址,
由于 intel 网卡支持多缓冲区队列技术,可以将报文均匀分配到各缓冲区,从而
实现接口库的多线程负载均衡。
应用程序调用接口模块,该模块为虚拟机程序提供调用接口函数,当虚拟机
程序收发 VXLAN报文时,只需调用对应的接收函数。接口通过虚拟机管理控制程
序与应用程序所在的 VM绑定,并分配给每个 VM虚拟机一个 VNI (VXLAN标识);
VXLAN协议处理模块,该模块负责 VXLAN报文的封装、解封装、读写缓冲区、
L2 学习。当接收到虚拟机应用程序的 VXLAN报文时,首先发送 ARP报文检查目的
地址,如果是 IP 多播,那么应该发送到 VXLAN 组播地址,否则,如果 MAC 地址
是已知的,直接单播到对应的 IP ;如果未知,则广播到 VXLAN 网关地址。 VXLAN
封装操作为顺序添加 VXLAN包头、 UDP包头、 IP 包头。 VXLAN解封装操作为对收到
的 UDP报文去除 IP 包头、UDP包头、VXLAN包头,返回给 VM应用程序。 当收到 VXLAN
广播包时,记录 VXLAN报文携带的 VNI 和 IP 地址对照表。
(2 )Intel 网卡扩展驱动程序
Intel 网卡扩展驱动程序是在原有驱动的基础上进行了功能扩展, 使其支持 DMA缓冲区
零拷贝模式和普通网卡模式的混合使用,包括以下模块:
DMA缓冲区控制模块:该模块负责从 VXLAN接口库接收 DMA缓冲区队列的控
制地址;根据获取的 DMA缓冲区数分配线程,确保每个缓冲区写入的数据同源同
宿;
混合报文收发模块:根据调用接口的区别,采用 DMA缓冲区零拷贝模式和普
通网卡模式两种方式处理报文,对于前者,从 DMA缓冲区读写报文,对于后者,
从内核空间读写报文;这种方式保证网卡可
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