FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备，其中，FPGA远程挂载结构包括：在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过所述数据交换设备与所述虚拟机挂载连接的FPGA板卡；所述虚拟机通过透传技术与所述数据交换设备实现数据交互。本发明专利技术实施例的方案，能够将FPGA远程挂载到任何一个VM上，使得FPGA作为VM的异构硬件对外提供服务。

【技术实现步骤摘要】
FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备
本申请涉及计算机
，尤其涉及一种FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备。
技术介绍
在现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)上云的背景下，FPGA的虚拟化越来越备受关注。目前，主流FPGA的虚拟化方案都是通过PCIe直通实现，即通过Pass-through技术将PCI/PCIe设备绕过虚拟机(VirtualMachine，VM)平台直接分配给VM使用，目前在云产品中，FPGA板卡都是通过该技术挂载到VM的。但是，这种方法不灵活且无法池化计算资源，受限于服务器的PCIe插槽，如果FPGA板卡不插在本地插槽上，就无法挂载到VM上，而且也无法做到在不迁移VM到其他物理机的条件下，维修FPGA板卡。因此，实现FPGA的远程加载(remoteattach)成为目前迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备，能够将FPGA远程挂载到任何一个VM上，使得FPGA作为VM的异构硬件对外提供服务。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供了一种FPGA远程挂载结构，包括：在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过所述数据交换设备与所述虚拟机挂载连接的FPGA板卡；所述虚拟机通过透传技术与所述数据交换设备实现数据交互。第二方面，提供了一种网络管控方法，包括：在网络计算机上创建虚拟机，并确定远程挂载到所述虚拟机的FPGA板卡的地址；配置用于连接所述虚拟机以及所述FPGA板卡的数据交换设备的路由表，建立所述虚拟机到所述FPGA的数据通道；向所述FPGA加载配置数据。第三方面，提供了一种网络管控装置，包括：创建模块，用于在网络计算机上创建虚拟机，并确定远程挂载到所述虚拟机的FPGA板卡的地址；路由配置模块，用于配置用于连接所述虚拟机以及所述FPGA板卡的数据交换设备的路由表，建立所述虚拟机到所述FPGA的数据通道；FPGA配置模块，用于向所述FPGA加载配置数据。第四方面，提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序；处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，所述程序运行时执行本专利技术提供的网络管控方法。本专利技术提供了一种FPGA远程挂载结构、网络管控方法、装置及电子设备，通过搭建由在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过数据交换设备与虚拟机挂载连接的FPGA板卡，可形成FPGA远程挂载结构；其中，虚拟机通过透传技术与数据交换设备实现数据交互。通过在网络计算机上创建虚拟机，并确定远程挂载到虚拟机的FPGA板卡的地址；配置用于连接虚拟机以及FPGA板卡的数据交换设备的路由表，从而建立虚拟机到FPGA的数据通道；在向FPGA加载配置数据后，FPGA可作为虚拟机的异构硬件对外提供业务服务。本方案中的FPGA远程挂载结构，通过远程加载的方式实现了FPGA资源的池化，解耦了FPGA板卡和物理机，当FPGA板卡发生物理损坏的时候，换修不影响业务。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例的FPGA远程挂载结构示意图；图2为本专利技术实施例的网络管控方法流程图；图3为本专利技术实施例的数据传输方法流程图一；图4为本专利技术实施例的数据传输方法流程图二；图5为本专利技术实施例的网络管控装置结构图一；图6为本专利技术实施例的网络管控装置结构图二；图7为本专利技术实施例的网络管控装置结构图三；图8为本专利技术实施例的电子设备的结构示意。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术实施例改善了现有技术在解决FPGA虚拟化的方案中，由于是通过PCIe直通实现，即FPGA板卡直接插接在PCIe插槽后挂载到VM，从而导致FPGA资源无法池化，以及维修不方便的缺陷，其核心思想在于，通过搭建由在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过数据交换设备与虚拟机挂载连接的FPGA板卡，从而形成FPGA远程挂载结构；其中，虚拟机通过透传技术与数据交换设备实现数据交互。在进行网络管控时，通过在网络计算机上创建虚拟机，并确定远程挂载到虚拟机的FPGA板卡的地址；配置用于连接虚拟机以及FPGA板卡的数据交换设备的路由表，从而建立虚拟机到FPGA的数据通道；在向FPGA加载配置数据后，FPGA可作为虚拟机的异构硬件对外提供业务服务。本方案可通过远程加载的方式实现了FPGA资源的池化，解耦了FPGA板卡和物理机，当FPGA板卡发生物理损坏的时候，换修不影响业务。进一步的，在利用上述FPGA远程挂载结构进行业务处理时，包含两个方向的业务请求的传输：VM→FPGA板卡：虚拟机通过透传技术可向与其直接连接的第一数据交换设备发送业务请求，其中该第一数据交换设备可以是插接在物理机上的虚拟交换机(vSwitch)；第一数据交换设备对业务请求加载标签，并将加载标签后的业务请求通过至少一个第二数据交换设备发送至远程挂载于虚拟机的FPGA板卡；其中，该第二数据交换设备可以是物理交换机(Switch)，vSwitch与Switch之间，Switch与Switch之间可通过串行总线连接，实现通信互联；FPGA板卡将接收到的业务请求中的标签去除，获取原始的业务请求，以对业务请求进行处理。其中，上述标签内容至少包括用于指示FPGA板卡作为目标地址的信息。FPGA板卡→VM：FPGA板卡对待发送至虚拟机的业务请求加载标签，并将加载标签后的业务请求通过至少一个第二数据交换设备发送至通过透传技术与虚拟机连接的第一数据交换设备；FPGA板卡远程挂载于虚拟机；第一数据交换设备将接收到的业务请求中的标签去除，获取原始的业务请求，并将其转发至虚拟机；其中，标签内容至少包括用于指示虚拟机作为目标地址的信息。下面通过多个实施例来进一步说明本申请的技术方案。实施例一基于上述FPGA远程挂载至VM的方案思想，图1为本专利技术实施例提供的FPGA远程挂载结构示意图。如图1所示，该FPGA远程挂载结构包括：在网络计算机NC上创建的虚拟机V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FPGA远程挂载结构，包括：在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过所述数据交换设备与所述虚拟机挂载连接的FPGA板卡；/n所述虚拟机通过透传技术与所述数据交换设备实现数据交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种FPGA远程挂载结构，包括：在网络计算机上创建的虚拟机，数据交换设备，以及通过所述数据交换设备与所述虚拟机挂载连接的FPGA板卡；
所述虚拟机通过透传技术与所述数据交换设备实现数据交互。


2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述数据交换设备为多个，形成数据交换网络；
所述数据交换设备包括：与所述虚拟机通过透传技术实现数据交互的第一数据交换设备；与所述FPGA板卡实现数据交互的第二数据交换设备；
所述FPGA板卡顺序通过至少一个所述第二数据交换设备以及一个所述第一数据交换设备连接后，挂载连接到与该第一数据交互设备连接的虚拟机上。


3.一种网络管控方法，包括：
在网络计算机上创建虚拟机，并确定远程挂载到所述虚拟机的FPGA板卡的地址；
配置用于连接所述虚拟机以及所述FPGA板卡的数据交换设备的路由表，建立所述虚拟机到所述FPGA的数据通道；
向所述FPGA加载配置数据。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述向所述FPGA加载配置数据包括：向所述FPGA加载配置FPGA处理逻辑和时钟频率。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据交换设备包括：与所述虚拟机通过透传技术实现数据交互的第一数据交换设备；与所述FPGA板卡实现数据交互的第二数据交换设备；
所述配置用于连接所述虚拟机以及所述FPGA板卡的数据交换设备的路由表，建立所述虚拟机到所述FPGA的数据通道包括：
基于预制的所述虚拟机与其被挂载的所述FPGA板卡之间的路由路径，配置该路径上包含的所述第一数据交换设备以及所述第二数据交换设备的路由表，该路由表指示了在所述第一数据交换设备、所述第二数据交换接收到以所述FPGA板卡为目标地址或者以所述虚拟机为目标地址的报文时该报文对应的接口，该接口指向该报文在所述路径传输的下一跳的设备地址。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括：
虚拟机通过透传技术向第一数据交换设备发送第一业务请求；
所述第一数据交换设备对所述第一业务请求加载标签，并将加载标签后的第一业务请求通过至少一个第二数据交换设备发送至远程挂载于所述虚拟机的FPGA板卡；
所述FPGA板卡将接收到的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋佳立，龙欣，李峰，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY