[发明专利]计算方法、计算装置和计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及一种计算方法、计算装置和计算机可读存储介质。在一些示例中，一种计算装置，包括：虚拟网络端点；包括第一硬件组件和第二硬件组件的网络接口卡(NIC)，其中，第一硬件组件和第二硬件组件提供至NIC的物理网络接口的单独的分组输入/输出访问，其中，NIC被配置为接收从物理网络接口入站的分组；以及虚拟路由器，从NIC接收分组并且响应于确定分组的目的地端点是虚拟网络端点，而使用第一硬件组件将分组输出回至NIC，其中，NIC进一步被配置为响应于从虚拟路由器接收分组而将分组切换至虚拟网络端点并且使用第二硬件组件将分组输出至虚拟网络端点。

技术领域

本发明涉及计算机网络，并且更具体而言，涉及在物理网络上实现虚拟网络。

背景技术

在典型的云数据中心环境中，存在大量的互连服务器，该服务器提供计算和/或存储容量以运行各种应用。例如，数据中心可以包括托管用于订户(即，数据中心的客户)的应用和服务的设施。例如，数据中心可托管所有的基础设施装置，诸如联网和存储系统、冗余电源以及环境控制。在典型的数据中心中，存储系统和应用服务器的集群经由一个或多个层级的物理网络交换机和路由器提供的高速交换机结构互连。更复杂的数据中心利用位于各种物理主机设施中的订户支持装置提供遍布全球的基础设施。

发明内容

总体上，技术被描述成使用计算装置的基于网络接口卡的交换机在用于虚拟网络的隧道端点与计算装置所托管的虚拟网络端点之间切换用于虚拟网络的分组。例如，计算装置可使用虚拟化技术来托管多个虚拟机或容器，例如，是用于一个或多个虚拟网络的对应端点的虚拟机或容器。计算装置还可以执行基于软件的虚拟路由器，该虚拟路由器基于分组的隧道封装报头和层3分组报头确定经由隧道接收的用于分组的虚拟网络端点，该隧道覆盖数据中心物理交换机结构并且终止于计算装置。虚拟路由器可用具有层2目的地地址的层2报头来封装所接收的分组，该层2目的地地址与用于分组的目的地端点相关联；并且虚拟路由器可将分组输出至计算装置的网络接口卡。网络接口卡的内部层2交换机(其可以是单根输入/输出虚拟化(SR-IOV)网络接口卡交换机)基于层2报头将分组切换至目的地端点。

就由虚拟网络端点输出以用于经由虚拟网络传递的分组而言，虚拟网络端点被配置为将具有去往虚拟路由器的层2报头的分组输出至网络接口卡的内部层2交换机。针对每个这种出站分组，内部层2交换机都将分组切换至虚拟路由器，虚拟路由器确定用于分组的虚拟网络并且将经指示虚拟网络的隧道封装报头所封装的分组输出至物理目的地计算装置。

该技术可以提供一个或多个优点。例如，由于基于软件的虚拟路由器与虚拟网络端点(二者均由计算装置托管)之间的分组的路径是经由网络接口卡交换机的，因此，所应用的技术可利用(leverage)现有的底层网络接口卡硬件队列和交换能力，以在虚拟路由器和端点之间执行高速层2转发。此外，网络接口卡可利用直接存储器存取来复制虚拟路由器存储地址空间与虚拟网络端点之间的分组，从而减少计算装置中央处理器(CPU)参与进程间内存复制。该技术还可以使虚拟路由器能够利用网络接口卡速率限制和速率整形以及硬件卸载能力，诸如通用接收卸载(GRO)、传输控制协议(TCP)、分段分载(TSO)和大接收卸载(LRO)。此外，通过组合使用基于软件的虚拟路由器与在虚拟路由器和虚拟网络端点之间的基于网络接口卡的传输，该技术可克服在一些基于网络接口卡的虚拟路由器中的固有缺点，诸如协议支持受限，利用隧道端点和虚拟路由能力的网络接口卡的成本增加、以及更具挑战性的开发环境。

在一个示例中，一种包括指令的非暂时性计算机可读存储介质，该指令使计算装置执行下列步骤：由计算装置的网络接口卡经由网络接口卡的物理网络接口接收从物理网络接口入站的分组，其中，网络接口卡包括第一硬件组件和第二硬件组件，其中，第一硬件组件和第二硬件组件提供对网络接口卡的物理网络接口的单独的分组输入/输出访问；由计算装置的虚拟路由器从网络接口卡接收分组；由虚拟路由器响应于确定分组的目的地端点是计算装置的虚拟网络端点而使用第一硬件组件将分组输出回至网络接口卡；以及由网络接口卡响应于从虚拟路由器接收分组而将分组切换至虚拟网络端点并且使用第二硬件组件将分组输出至虚拟网络端点。