硬件加速设备挂载方法及云平台技术

本发明专利技术披露了一种硬件加速设备挂载方法及云平台，该硬件加速设备挂载方法，包括接收挂载硬件加速设备的请求数据，对云平台中既有的硬件加速设备执行初次校验后创建和/或修改规格报告；确定服务端所对应的计算节点，当计算节点中的硬件加速设备满足服务端的当前需求时，将计算节点中所含硬件加速设备所对应的规格数据上传至计算节点的管理层；由管理层对规格数据作二次校验，当二次校验通过时由计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应的硬件加速设备至服务端。在本发明专利技术中，可在服务端持续向用户提供服务的过程中根据传入的挂载硬件加速设备的请求数据，以直通模式挂载不同类型的硬件加速设备，避免了服务端服务中断现象。

Hardware acceleration device mount method and cloud platform

【技术实现步骤摘要】
硬件加速设备挂载方法及云平台
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种硬件加速设备挂载方法及一种云平台。
技术介绍
在计算机行业及云平台中在提高软件驱动的计算设备的速度和效率的工作中面临越来越多的挑战，例如，由于功率限制和其他因素。软件驱动的计算设备采用以常规时序方式处理机器可读指令的一个或多个中央处理单元(CPU)。为了解决这个问题，计算行业已经提出了使用硬件加速设备(例如，FPGA)来补充由软件驱动的计算设备执行的处理。然而，软件驱动的计算设备和硬件加速部件是不同的类型的设备，具有根本上不同的体系架构、性能特点、功率要求、程序配置范例、接口特征等。因此，以满足具体数据处理环境的各种设计要求的方式将这两种类型的设备集成在一起是一项具有挑战性的任务。在虚拟化调度平台(例如Openstack虚拟化平台)中，虚拟机(VM)仅能通过冷挂载方式通过Nova组件为虚拟机挂载硬件加速设备。在硬件加速设备的挂载过程中，虚拟机呈未启动状态。因此传统的硬件加速设备的挂载方式比较单一，如果将正在运行的中虚拟机关闭并加载硬件加速设备的话，必然会对向用户提供服务的虚拟机造成业务上的中断。因此，现有技术中对虚拟机执行硬件加速设备的挂载存在一定的缺陷。有鉴于此，有必要对现有技术中的硬件加速设备的挂载方式予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于揭示一种硬件加速设备挂载方法以及一种云平台，用以至少实现对虚拟机在启动状态下实现硬件加速设备的挂载操作，避免挂载操作对虚拟机对外提供服务的中断，以提高云平台的适应性。为实现上述第一个专利技术目的，本专利技术提供了硬件加速设备挂载方法，用于对云平台中的服务端挂载硬件加速设备，包括以下步骤：S1、接收挂载硬件加速设备的请求数据，对云平台中既有的硬件加速设备执行初次校验后创建和/或修改规格报告；S2、确定服务端所对应的计算节点，当所述计算节点中的硬件加速设备满足服务端的当前需求时，将与请求数据所对应的硬件加速设备所形成的规格数据上传至计算节点的管理层；S3、由所述管理层对所述规格数据作二次校验，当二次校验通过时由计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应的硬件加速设备至服务端。作为本专利技术的进一步改进，接收挂载硬件加速设备的请求数据之前还包括：由云平台中的API层对所述请求数据进行校验；其中，对所述请求数据进行校验的校验对象为：请求数据格式，硬件加速设备id，硬件加速设备制造商id，硬件加速设备挂载数量及硬件加速设备描述中的一种或者几种的组合。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1还包括：将创建和/或修改规格报告所对应的规格数据传入云平台所有计算节点的调度层，并由所述调度层确定服务端与硬件加速设备之间的映射关系。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2还包括：对所述计算节点中的硬件加速设备是否满足服务端的当前需求进行判断，若是，对服务端不执行迁移操作；若否，将服务端迁移至满足服务端的当前需求的计算节点中。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应的硬件加速设备至服务端执行完毕后还包括：将由驱动层挂载的硬件加速设备所对应的规格数据保存至所属计算节点的数据库中，并对数据库中保存的规格数据执行更新操作。作为本专利技术的进一步改进，在对数据库中保存的规格数据执行更新操作之后还包括：对挂载硬件加速设备的计算节点中的管理层所留存的硬件加速设备记录表执行更新。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中驱动层挂载硬件加速设备具体为：根据计算节点中管理层下发至能够被Libvirt库所调用的配置数据，通过Libvirt库调用Qemu-kvm、VMware、VirtualBox或者Xen执行PCI直通，以将硬件加速设备挂载至服务端；所述配置数据中由待加载的硬件加速设备的bus地址和/或插槽号描述。作为本专利技术的进一步改进，所述硬件加速设备为集成CPU、GPU、SoC或者FPGA中的一种或者几种半导体集成电路的电子装置；所述电子装置通过PCIE1X～PCIE16X接口与服务端相通信；所述服务端被配置为虚拟机、容器或者云主机。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中修改规格报告具体为：对计算节点中类型和/或数量相同的硬件加速设备所形成的规格数据予以修改。基于相同专利技术思想，为实现上述第二个专利技术目的，本专利技术还提供了一种云平台，包括：至少一个计算节点及控制节点；所述云平台运行如上述任一项专利技术所揭示的硬件加速设备挂载方法，以通过所述硬件加速设备挂载方法对形成于计算节点中的服务端执行挂载硬件加速设备的操作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，可在服务端持续向用户提供服务的过程中根据传入的挂载硬件加速设备的请求数据，以直通模式挂载不同类型的硬件加速设备，有效地避免了挂载操作对虚拟机等服务端对外提供服务的中断，从而提高了云平台的适应性及用户体验。附图说明图1为本专利技术硬件加速设备挂载方法的流程图；图2为本专利技术硬件加速设备挂载方法运行于云平台中的流程实例；图3为云平台应用本专利技术硬件加速设备挂载方法选择一个计算节点挂载硬件加速设备的实例；图4为本专利技术所揭示云平台的拓扑图；图5为云平台的计算节点中包含多种硬件加速设备的物理资源池集的示意图；图6为向云平台中响应于用户发起的请求的服务端并择一执行冷挂载与热挂载的流程图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在详细阐述本专利技术各个实施例之前，对说明书所涉及术语予以概述，并最终通过后续若干实施例或者其组合对本专利技术作详细阐述。术语“物理资源池”为形成计算节点(ComputeNode)的各种物理资源或者硬件资源，包括但不限于隶属于该计算节点中的物理服务器、具GPU(图形处理器单元)的电子装置、FPGA硬件设备等。同时，术语“物理设备集”在逻辑上隶属于云平台100形成的整个物理资源池30。术语“热挂载”是指服务端，尤其是服务端被配置为虚拟机的场景时，在虚拟机开启状态下，为虚拟机执行硬件加速设备的挂载操作。术语“冷挂载”是指服务端，尤其是服务端被配置为虚拟机的场景时，在虚拟机关闭状态下，为虚拟机执行硬件加速设备的挂载操作。术语“逻辑”包括用于执行任务的任何物理和有形功能。例如，流程图中所示的每个操作对应于用于执行该操作的逻辑组件。可以使用例如在计算机设备上运行的软件、硬件(例如，芯片实现的逻辑功能)等、和/或其任何组合来执行操作。当由计算设备实现时，逻辑组件表示作为无论以何种方式实现的计算机系统的物理部分的电组件。术语“对外服务”是指，在云平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硬件加速设备挂载方法，用于对云平台中的服务端挂载硬件加速设备，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、接收挂载硬件加速设备的请求数据，对云平台中既有的硬件加速设备执行初次校验后创建和/或修改规格报告；/nS2、确定服务端所对应的计算节点，当所述计算节点中的硬件加速设备满足服务端的当前需求时，将与请求数据所对应的硬件加速设备所形成的规格数据上传至计算节点的管理层；/nS3、由所述管理层对所述规格数据作二次校验，当二次校验通过时由计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应的硬件加速设备至服务端。/n

【技术特征摘要】
1.硬件加速设备挂载方法，用于对云平台中的服务端挂载硬件加速设备，其特征在于，包括以下步骤：
S1、接收挂载硬件加速设备的请求数据，对云平台中既有的硬件加速设备执行初次校验后创建和/或修改规格报告；
S2、确定服务端所对应的计算节点，当所述计算节点中的硬件加速设备满足服务端的当前需求时，将与请求数据所对应的硬件加速设备所形成的规格数据上传至计算节点的管理层；
S3、由所述管理层对所述规格数据作二次校验，当二次校验通过时由计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应的硬件加速设备至服务端。


2.根据权利要求1所述的硬件加速设备挂载方法，其特征在于，接收挂载硬件加速设备的请求数据之前还包括：
由云平台中的API层对所述请求数据进行校验；
其中，对所述请求数据进行校验的校验对象为：
请求数据格式，硬件加速设备id，硬件加速设备制造商id，硬件加速设备挂载数量及硬件加速设备描述中的一种或者几种的组合。


3.根据权利要求1所述的硬件加速设备挂载方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：将创建和/或修改规格报告所对应的规格数据传入云平台所有计算节点的调度层，并由所述调度层确定服务端与硬件加速设备之间的映射关系。


4.根据权利要求1所述的硬件加速设备挂载方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对所述计算节点中的硬件加速设备是否满足服务端的当前需求进行判断，
若是，对服务端不执行迁移操作；
若否，将服务端迁移至满足服务端的当前需求的计算节点中。


5.根据权利要求1所述的硬件加速设备挂载方法，其特征在于，所述步骤S3中计算节点中的驱动层挂载与所述创建和/或修改规格报告所对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程，陈记星，廖桥生，
申请(专利权)人：华云数据有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34