[发明专利]管理网络信息处理的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及TCP(传输控制协议)数据和相关的TCP信息的处理，更具体地说，涉及一种操作系统虚拟认知网络接口卡(virtualization-aware networkinterface card)系统和方法。

背景技术

在网络系统中，一个服务器可同时支持多个服务器操作或服务。例如，一个服务器可提供对商业应用程序的访问，并可同时用作电子邮件服务器、数据库服务器和/或交换服务器。服务器通过使用一个操作系统(OS)支持各种服务器操作。通过一个OS，服务器操作使用服务器处理资源，例如，中央处理器(CPU)、存储器、网络接口卡(NIC)、外设声卡和/或图形卡。在许多情况中，服务器资源可能不被充分地使用，因为服务器操作的需求基于提供的服务和/或用户的需要而变化。将服务器的服务合并为一个操作可改善服务器的效率。然而，合并后操作的安全性也不如分离的操作的安全性高。例如，如果操作被合并，数据库服务器的崩溃或故障可导致电子邮件服务、交换服务和/或应用程序服务的丢失。

另一种改善服务器效率的方法是同时运行多个操作系统，每个操作系统支持不同的服务器操作。该多个操作系统可称作客户操作系统(GOS)。这种方法在服务器操作未被合并的情况下保持安全性级别，并同时优化服务器的处理资源的使用。多客户操作系统的使用又称为OS虚拟化，因为每个GOS都认为有充分访问服务器的硬件资源。在这点上，GOS不知道还有其它的GOS在同一服务器上运行。为了实现OS虚拟化，需要有软件层来仲裁对服务器硬件资源的访问。例如，所述软件层可以是系统管理器(hypervisor)或虚拟机(VM)监视器。该系统管理器可允许多个GOS以分时(time-sharing)的方式访问硬件资源。

NIC(网络接口卡)可一种被至少一个服务器操作或服务频繁使用的硬件。在这点上，所述系统管理器或VM监视器可允许创建GOS所使用的NIC的软件表示。所述NIC的软件表示可称作“虚拟NIC”。然而，虚拟NIC在提供给GOS的NIC的功能或特性上受到限制。例如，虚拟NIC不能支持传输控制协议(TCP)卸载功能。从CPU卸载至少一部分TCP处理至NIC上的处理器可提高网络吞吐量。没有卸载功能，服务器的数据传输率在某些情况下可能受限制。另一个限制是，虚拟NIC仅可对多个GOS提供基础层2(L2)网络功能。虚拟NIC在提供GOS和网络之间的数据通信方面也受到限制。在这点上，虚拟NIC不能支持其它高级特征，例如远程直接存储器访问(RDMA)和/或互联网小型计算机系统接口(ISCSI)。

除了虚拟NIC可提供的特性的限制之外，在管理多个GOS和服务器硬件资源之间的交互时，还要求系统管理器处理大量的工作。使用系统管理器层会引入更多的开销至基础L2网络操作，而在使用一个OS时，不会出现所述开销。例如，在从任意GOS传输数据时，需要系统管理器仲裁对NIC的访问。在NIC接收到数据时，需要系统管理器确定是哪个恰当的GOS发送该接收的数据的。此外，因为每个GOS和该系统管理器会使用存储器的不同部分，系统管理器还具有管理数据从存储器的一个部分传输至另一部分的附加责任。

随着在一个服务器内支持多个GOS的需求增加，需要有新的解决方案来降低系统管理器引入的开销，和/或通过一部分服务器硬件资源例如网络接口卡的虚拟化来支持高级特性，。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明提供一种操作系统(OS)虚拟认知网络接口卡系统和/或方法，在后续部分给出充分的展示和/或结合至少一个附图进行了描述，并在权利要求中对技术方案进行了完整的记载。

根据本发明的一个方面，提供一种管理网络信息处理的方法，所述方法包括：通过网络接口卡内的多个客户操作系统(GOS)队列中对应的至少一个队列，与主机系统内同时运行的多个客户操作系统中的每一个客户操作系统传输数据。

优选地，所述多个客户操作系统队列中的每个队列包括发送(TX)队列、接收(RX)队列和事件队列中至少其一。

优选地，所述方法进一步包括：通过所述对应的客户操作系统队列中的发送队列，从所述网络接口卡传输数据至所述多个同时运行的客户操作系统之一。

优选地，所述方法进一步包括：通过所述对应的客户操作系统队列中的接收队列，从所述多个同时运行的客户操作系统之一传输数据至所述网络接口卡。