一种计算机系统和存储访问装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种计算机系统和存储访问装置，所提供的存储访问装置用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF配置至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系。由于存储访问装置支持单根I/O虚拟化SRIOV和分布式存储资源调度功能，能够直接建立存储资源与虚拟机之间的直通通道，其所支持的存储访问方法可以缩短存储访问的路径和时延，以及减少对计算节点CPU资源的占用。

A computer system and a storage access device

The embodiment of the invention discloses a computer system access and storage device, memory access device are provided for by the physical function of the SRIOV function in the PF configuration at least one virtual function of VF, the relationship and configuration of VM and VF in between the VM associated with the VF to establish a direct channel, get connected at least one network storage device provides a block of data resources through the network interface, data resources will get to the composition of multiple virtual volumes, and configure the VF and virtual volume relationship. Because the storage access device supports single I/O SRIOV virtualization and distributed storage resource scheduling function, to establish a direct channel between storage resources and virtual machine, and path delay memory access method of the support can reduce the memory access, and reducing the cost of computing nodes of CPU resources.

【技术实现步骤摘要】
一种计算机系统和存储访问装置
本专利技术涉及存储技术，特别涉及一种计算机系统和存储访问装置。
技术介绍
虚拟化技术应用范围越来越广泛，通过网络、存储虚拟化提升资源利用率，提高虚拟机访问网络和存储的性能的需求越来越强。现有虚拟化技术，通过虚拟化层Hypervisor或者虚拟机管理器(VirtualMachineManager，VMM)实现虚拟存储资源的管理，虚拟化层或虚拟机管理器对下挂的存储资源进行封装成虚拟硬盘，并分配给不同的VM使用。虚拟机(VirtualMachine，VM)访问所分配的存储资源的路径比较复杂，需要通过部署在虚拟机上的前端访问接口接入到虚拟化层或虚拟机管理器上的后端访问接口(后端访问接口一般位于内核态)，然后再由后端访问接口转发到虚拟化层或虚拟机管理器上部署的存储资源调度模块进行实际物理存储资源调度或定位(存储资源调度模块一般位于用户态)，最后才能将存储访问请求转发到物理存储资源中去。上述的存储资源访问方式，访问路径复杂，路径长，延时大；并且，访问请求必须经过虚拟机的前端访问接口、虚拟化层或虚拟机管理器的后端访问接口以及存储资源调度模块，这些都需要占用主机中的CPU的资源，影响主机的CPU资源占用率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种计算机系统和存储访问装置，以实现虚拟机对存储资源的直通访问，缩短存储访问的路径和时延，以及减少对计算节点CPU资源的占用。第一方面，本专利技术实施例提供一种计算机系统，该计算机系统包括n个计算节点、n个存储访问装置和m个网络存储设备，在每个计算节点上运行至少一个虚拟机VM，所述n个网络存储设备为所述至少一个虚拟机提供分布式存储资源，每个计算节点包括处理器、内存和存储访问装置，n和m为大于等于1的整数；每个存储访问装置包括硬件的处理单元、高速外围组件互连总线PCIe接口以及网络接口，所述存储访问装置一端通过所述PCIe接口连接所述至少一个计算节点的处理器，一端通过所述网络接口连接所述至少一个网络存储设备；本申请中的存储访问装置支持单根I/O虚拟化SRIOV，用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF配置至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，其中，一个VM对应一个VF；该存储访问装置还支持分布式存储资源调度功能，用于通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系，其中，一个VF对应至少一个虚拟卷。本申请提供的存储访问装置由于可直接建立存储资源与虚拟机之间的的直通通道，其所支持的存储访问方法无需现有云计算虚拟化技术中VM访问存储资源的前后端软件栈，减少软件栈路径，减小延时，增强性能，同时也无需运用到太多的主机(计算节点中的CPU)资源，提高了主机的资源利用率。可选地，本申请提供的存储访问装置中部署有PF后端驱动，与该存储访问装置相连的计算节点中部署有PF前端驱动；当该存储访问装置启动之后，加载所述PF后端驱动进行初始化；该存储访问装置连接的计算节点，加载所述PF前端驱动，通过所述PF前端驱动获取所述存储访问装置的资源信息，根据所述存储访问装置的资源信息向所述存储访问装置下发配置命令，以使得所述存储访问装置进行资源配置，为PF以及每个VF分配对应的硬件资源。可选地，本申请提供的存储访问装置具体如下执行VM与VF的关联操作：存储访问装置连接的计算节点在接收到上层应用发送的第一VM关联命令后，将第一VM关联命令通过所述PF前端驱动模块转发到所述PF后端驱动模块；该存储访问装置通过所述PF后端驱动模块接收所述第一VM关联命令后，为所述第一VM关联命令中指定的第一VM配置对应的第一VF，并记录所述第一VM与第一VF之间的关联关系。可选地，本申请提供的存储访问装置具体如下执行VF与虚拟卷的关联操作：存储访问装置(存储访问装置可以提供管理接口，例如面向管理层提供命令行界面CLI或网页用户界面WEBUI的接口)接收为第一VM分配存储资源的分配请求，确定所述第一VM关联的第一VF，从所述多个虚拟卷中为所述第一VM分配至少一个虚拟卷，建立所述分配的至少一个虚拟卷与所述第一VF之间的关联关系，返回分配响应，所述分配响应包含为所述第一VM分配的所述至少一个虚拟卷的信息。可选地，本申请提供的存储访问装置具体如下执行VM的读写请求：存储访问装置的第一VF通过直通通道接收所述第一VM的I/O请求，将所述I/O请求放入所述第一VF的IO队列中，根据所述第一VF所关联的虚拟卷，确定所述I/O请求对应的所述网络存储设备中的数据块，对所述I/O请求对应的所述网络存储设备中的数据块执行读或写的操作。第二方面，本申请还提供一种存储访问装置，该存储访问装置包括硬件的处理单元、高速外围组件互连总线PCIe接口以及网络接口，所述存储访问装置一端通过所述PCIe接口连接计算节点的处理器，一端通过所述网络接口连接至少一个网络存储设备；所述计算节点上运行至少一个虚拟机VM，所述至少一个网络存储设备为所述至少一个虚拟机提供分布式存储资源；本申请提供的存储访问装置包括直通模块，所述直通模块支持单根I/O虚拟化SRIOV，用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF虚拟出至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，其中，一个VM对应一个VF；该存储访问装置还包括资源调度器，所述资源调度器支持分布式存储资源调度功能，用于通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系，其中，一个VF对应至少一个虚拟卷。第三方面，本申请还提供一种存储访问装置，该存储访问装置包括硬件的处理单元、第一接口(例如，高速外围组件互连总线PCIe接口)以及第二接口(例如网络接口)；本申请提供的存储访问装置中的硬件的处理单元，用于支持SRIOV和分布式存储资源调度功能，用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF虚拟出至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，其中，一个VM对应一个VF，以及通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系，其中，一个VF对应至少一个虚拟卷；本申请提供的存储访问装置中的硬件的处理单元，用于执行本申请特有的存储访问方法：当第一VM发出I/O请求后，存储访问装置的第一VF通过直通通道接收所述第一VM的I/O请求，将所述I/O请求放入所述第一VF的IO队列中，处理单元再根据所述第一VF所关联的虚拟卷，确定所述I/O请求对应的所述网络存储设备中的数据块，对所述I/O请求对应的所述网络存储设备中的数据块执行读或写的操作。本申请通过所述存储访问装置实现的存储访问方法可以不再需要经过虚拟化中间层中的前后端接口，减少了VM访问路径，减少了软件栈路径，减小了访问延时，增强了存储访问性能；同时也无需运用到太多的主机(计算节点中的CPU)资源，提高了主机的资源利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机系统，其特征在于，所述计算机系统包括n个计算节点、n个存储访问装置和m个网络存储设备，在每个计算节点上运行至少一个虚拟机VM，所述n个网络存储设备为所述至少一个虚拟机提供分布式存储资源，每个计算节点包括处理器、内存和存储访问装置，n和m为大于等于1的整数；每个存储访问装置包括硬件的处理单元、高速外围组件互连总线PCIe接口以及网络接口，所述存储访问装置一端通过所述PCIe接口连接所述至少一个计算节点的处理器，一端通过所述网络接口连接所述至少一个网络存储设备；所述存储访问装置支持单根I/O虚拟化SRIOV，用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF配置至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，其中，一个VM对应一个VF；所述存储访问装置支持分布式存储资源调度功能，用于通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系，其中，一个VF对应至少一个虚拟卷。

【技术特征摘要】
1.一种计算机系统，其特征在于，所述计算机系统包括n个计算节点、n个存储访问装置和m个网络存储设备，在每个计算节点上运行至少一个虚拟机VM，所述n个网络存储设备为所述至少一个虚拟机提供分布式存储资源，每个计算节点包括处理器、内存和存储访问装置，n和m为大于等于1的整数；每个存储访问装置包括硬件的处理单元、高速外围组件互连总线PCIe接口以及网络接口，所述存储访问装置一端通过所述PCIe接口连接所述至少一个计算节点的处理器，一端通过所述网络接口连接所述至少一个网络存储设备；所述存储访问装置支持单根I/O虚拟化SRIOV，用于通过所述SRIOV功能中的物理功能PF配置至少一个虚拟功能VF，并配置VM与VF的关联关系以使得相关联VM与VF之间建立直通通道，其中，一个VM对应一个VF；所述存储访问装置支持分布式存储资源调度功能，用于通过所述网络接口获取所连接的至少一个网络存储设备所提供的数据块资源，将所获取到的数据块资源组成多个虚拟卷，并配置VF与虚拟卷的关联关系，其中，一个VF对应至少一个虚拟卷。2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述存储访问装置中部署有PF后端驱动，与所述存储访问装置相连的计算节点中部署有PF前端驱动；所述存储访问装置启动之后，加载所述PF后端驱动进行初始化配置；所述存储访问装置连接的计算节点，加载所述PF前端驱动，通过所述PF前端驱动获取所述存储访问装置的资源信息，根据所述存储访问装置的资源信息向所述存储访问装置下发配置命令，以使得所述存储访问装置进行资源配置，为PF以及每个VF分配对应的硬件资源。3.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，所述存储访问装置连接的计算节点在接收到上层应用发送的第一VM关联命令后，将所述第一VM关联命令通过所述PF前端驱动模块转发到所述PF后端驱动模块；所述存储访问装置具体用于通过所述PF后端驱动模块接收所述第一VM关联命令后，为所述第一VM关联命令中指定的第一VM配置对应的第一VF，并记录所述第一VM与第一VF之间的关联关系。4.根据权利要求1-3任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述存储访问装置具体用于接收为第一VM分配存储资源的分配请求，确定所述第一VM关联的第一VF，从所述多个虚拟卷中为所述第一VM分配至少一个虚拟卷，建立所述分配的至少一个虚拟卷与所述第一VF之间的关联关系，返回分配响应，所述分配响应包含为所述第一VM分配的所述至少一个虚拟卷的信息。5.根据权利要求4所述的计算机系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓林，林沐晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44