用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法。根据实施例，双端口路由器抽象可以提供简单的方式用于使得能够基于交换机硬件实现来定义子网到子网的路由器功能。虚拟双端口路由器可以逻辑上连接到对应交换机端口的外部。这个虚拟双端口路由器可以向标准管理实体(诸如子网管理器)提供符合InfiniBand规范的视图。根据实施例，双端口路由器模型意味着可以以每个子网完全控制分组的转发以及到子网的入口路径中的地址映射的方式来连接不同的子网。映射的方式来连接不同的子网。映射的方式来连接不同的子网。

【技术实现步骤摘要】
用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法
[0001]本申请是国际申请日为2017年1月26日、国家申请号为201780003595.8、专利技术名称为“用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法”的进入中国国家阶段的PCT申请的分案申请。
[0002]版权声明
[0003]本专利文献的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文献或专利公开内容如同其在专利和商标局专利文件或记录中所呈现的那样进行传真复制，但是以其他方式保留所有版权权利。


[0004]本专利技术一般而言涉及计算机系统，并且特别地涉及支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器。

技术介绍

[0005]随着更大的云计算体系架构的引入，与传统网络和存储装置相关联的性能和管理瓶颈已成为重要的问题。人们对使用诸如InfiniBand(IB)技术的高性能无损互连作为云计算架构的基础越来越感兴趣。这是本专利技术的实施例旨在解决的一般领域。

技术实现思路

[0006]本文描述的是用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法。示例性方法可以在包括一个或多个微处理器的一个或多个计算机处提供第一子网，第一子网包括：多个交换机，该多个交换机至少包括叶交换机，其中该多个交换机中的每个交换机包括多个交换机端口；多个主机通道适配器，每个主机通道适配器包括至少一个主机通道适配器端口；多个端节点，其中端节点中的每个端节点与多个主机通道适配器中的至少一个主机通道适配器相关联；以及子网管理器，该子网管理器在多个交换机和多个主机通道适配器中的一个上运行。该方法可以将多个交换机中的交换机上的多个交换机端口中的交换机端口配置为路由器端口。被配置为路由器端口的交换机端口可以逻辑上连接到虚拟路由器，该虚拟路由器包括至少两个虚拟路由器端口。
[0007]根据实施例，被配置为路由器端口的交换机端口可以逻辑上连接到至少两个虚拟路由器端口中的第一虚拟路由器端口。
[0008]根据实施例，示例性方法可以提供第二子网。第二子网可以包括：第二子网的多个交换机，第二子网的多个交换机至少包括第二子网的叶交换机，其中第二子网的多个交换机中的每个交换机包括第二子网的多个交换机端口；第二子网的多个主机通道适配器，第二子网的每个主机通道适配器包括第二子网的至少一个主机通道适配器端口；以及第二子网的子网管理器，第二子网的子网管理器在第二子网的多个交换机和第二子网的多个主机通道适配器中的一个上运行。该方法可以将第二子网的多个交换机中的交换机上的第二子
网的多个交换机端口中的第二子网的交换机端口配置为第二子网的路由器端口。被配置为第二子网的路由器端口的第二子网的交换机端口可以逻辑上连接到第二子网的虚拟路由器，第二子网的虚拟路由器包括第二子网的至少两个虚拟路由器端口。最后，第一子网可以经由物理链路与第二子网互连。
[0009]根据实施例，(第一子网或第二子网中的任一个的)多个主机通道适配器中的一个或多个主机通道适配器可以包括至少一个虚拟功能、至少一个虚拟交换机和至少一个物理功能。(第一子网或第二子网的)多个端节点可以包括物理主机、虚拟机或者物理主机与虚拟机的组合，其中虚拟机与至少一个虚拟功能相关联。
附图说明
[0010]图1示出了根据实施例的InfiniBand环境的图示。
[0011]图2示出了根据实施例的分区集群环境的图示。
[0012]图3示出了根据实施例的网络环境中的树形拓扑的图示。
[0013]图4示出了根据实施例的示例性共享端口体系架构。
[0014]图5示出了根据实施例的示例性vSwitch体系架构。
[0015]图6示出了根据实施例的示例性vPort体系架构。
[0016]图7示出了根据实施例的具有预填充的LID的示例性vSwitch体系架构。
[0017]图8示出了根据实施例的具有动态LID分配的示例性vSwitch体系架构。
[0018]图9示出了根据实施例的具有动态LID分配和预填充的LID的vSwitch的示例性vSwitch体系架构。
[0019]图10示出了根据实施例的示例性多子网InfiniBand架构。
[0020]图11示出了根据实施例的在高性能计算环境中的两个子网之间的互连。
[0021]图12示出了根据实施例的在高性能计算环境中经由双端口虚拟路由器配置的两个子网之间的互连。
[0022]图13示出了根据实施例的用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的方法的流程图。
具体实施方式
[0023]在附图的图中通过示例的方式而非限制的方式图示了本专利技术，附图中相同的标号指示类似的元件。应当注意的是，在本公开中对实施例或“一个”实施例或“一些”实施例的引用不一定是相同的实施例，并且这种引用意味着至少一个。虽然讨论了特定的实现，但是应当理解的是，仅为了说明性目的而提供特定的实现。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下，可以使用其它组件和配置。
[0024]贯穿附图和具体实施方式可以使用共同的附图标记来指示相同的元件；因此，如果在其它地方描述了元件，则在图中使用的附图标记可以或可以不在特定于该图的具体实施方式中被引用。
[0025]本文描述的是支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统和方法。
[0026]本专利技术的以下描述使用InfiniBand
TM
(IB)网络作为高性能网络的示例。贯穿以下描述，可以对InfiniBand
TM
规范(也被不同地称为InfiniBand规范、IB规范或传统IB规范)进
行参考。这样的参考被理解为是指可在http://www.inifinibandta.org获得的于2015年3月发布的贸易协会体系架构规范(Trade Association Architecture Specification)，卷1，版本1.3，该规范的全文通过引用并入本文。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有限制的情况下使用其它类型的高性能网络。以下的描述还使用胖树(fat
‑
tree)拓扑作为架构拓扑的示例。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有限制的情况下使用其它类型的架构拓扑。
[0027]为了满足当前时代(例如，Exascale时代)的云的需求，期望虚拟机能够利用诸如远程直接存储器访问(RDMA)的低开销网络通信范例。RDMA绕过OS堆栈并且直接与硬件通信，因此可以使用像单根I/O虚拟化(SR
‑
IOV)网络适配器这样的透传(pass
‑
through)技术。根据实施例，对于高性能无损互连网络中的适用性可以提供虚拟交换机(vSwitch)SR
‑
IOV体系架构。由于网络重新配置时间对于使实时迁移成为实用选项是至关重要的，因此除了网络体系架构之外，还可以提供可伸缩的和拓扑无关的动态重新配置机制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的系统，包括：一个或多个微处理器；第一子网，第一子网包括：多个交换机，其中所述多个交换机中的每个交换机包括多个交换机端口，多个主机通道适配器，以及子网管理器；其中所述多个交换机中的交换机的交换机端口被配置为路由器端口；以及其中被配置为所述路由器端口的所述交换机端口逻辑上连接到虚拟路由器，所述虚拟路由器包括至少两个虚拟路由器端口。2.如权利要求1所述的系统，其中被配置为所述路由器端口的所述交换机端口逻辑上连接到所述至少两个虚拟路由器端口中的第一虚拟路由器端口。3.如权利要求2所述的系统，还包括：第二子网，第二子网包括：第二子网的多个交换机，其中所述第二子网的多个交换机中的每个交换机包括第二子网的多个交换机端口，第二子网的多个主机通道适配器，以及第二子网的子网管理器；其中所述第二子网的多个交换机中的交换机上的第二子网的交换机端口被配置为第二子网的路由器端口；其中被配置为所述第二子网的路由器端口的所述第二子网的交换机端口逻辑上连接到第二子网的虚拟路由器，所述第二子网的虚拟路由器包括第二子网的至少两个虚拟路由器端口；以及其中第一子网经由物理链路与第二子网互连。4.如权利要求3所述的系统，其中被配置为所述第二子网的路由器端口的所述第二子网的交换机端口逻辑上连接到所述第二子网的至少两个虚拟路由器端口中的第二子网的第一虚拟路由器端口。5.如权利要求4所述的系统，其中所述物理链路的第一端附连到所述至少两个虚拟路由器端口中的第二虚拟路由器端口；以及其中所述物理链路的第二端附连到所述第二子网的至少两个虚拟路由器端口中的第二子网的第二虚拟路由器端口。6.如权利要求5所述的系统，其中所述子网管理器检测所述至少两个虚拟路由器端口中的第一虚拟路由器端口作为第一子网的端点。7.如权利要求6所述的系统，其中所述第二子网的子网管理器检测所述第二子网的第一虚拟路由器端口作为第二子网的端点。8.一种用于支持高性能计算环境中的双端口虚拟路由器的方法，包括：在包括一个或多个微处理器的一个或多个计算机处提供，第一子网，第一子网包括：多个交换机，其中所述多个交换机中的每个交换机包括多个交换机端口，
多个主机通道适配器，以及子网管理器；将所述多个交换机中的交换机上的交换机端口配置为路由器端口；以及将被配置为所述路由器端口的所述交换机端口逻辑上连接到虚拟路由器，所述虚拟路由器包括至少两个虚拟路由器端口。9.如权利要求8所述的方法，其中被配置为所述路由器端口的所述交换机端口逻辑上连接到所述至少两个虚拟路由器端口中的第一虚拟路由器端口。10.如权利要求9所述的方法，还包括：还在包括所述一个或多个微处理器的所述一个或多个计算机处提供，第二子网，第二子网包括：第二子网的多个交换机，其中所述第二子网的多个交换机中的每个交换机包括第二子网的多个交换机端口，第二子网的多个主机通道适配器，以及第二子网的子网管理器；将所述第二子网的多个交换机中的交换机上的第二子网的交换机端口配置为第二子网的路由器端口；其中被配置为所述第二子网的路由器端口的所述第二子网的交换机端口逻辑上连接到第二子网的虚拟路由器，所述第二子网的虚拟路由器包括第二子网的至少两个虚拟路由器端口；以及其中第一子网经由物理链路与第二子网互连。11.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：甲骨文国际公司，
类型：发明
国别省市：