专利名称：在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的方法、装置和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及数据处理领域，具体地说，涉及在逻辑端口级别实 施带宽上限以用于共享以太网端口的方法、装置和计算机程序产品。
背景技术：
具有例如1Gbps或10Gbps容量的单个以太网端口可以跨多个系统被_ 分区。例如，单个RJ-45端口最多可以支持16个分区。
公知的网络虛拟化布置通常使用共享以太网适配器，所述适配器由主 机操作系统(OS)管理并使用虚拟网络桥接。
传统以太网适配器共享布置的缺点是通过系统管理程序提供数据分组 路径。此外，分组转发还依赖于输^v/输出(I/O)宿主分区。
需要一种有效的机制来针对共享以太网端口实施带宽上限。需要提供
此类机制来为共享以太网端口的逻辑端口同时实施最小保证速度和最大速 度。
发明内容
本发明的主要方面提供了 一种在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共 享以太网端口的方法、装置和计算机程序产品。本发明的其他重要方面提 供了此类基本没有副作用并克服现有技术布置的许多缺点的实施带宽上限 的方法、装置和计算枳4呈序产品。
简言之，提供了一种在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网 端口的方法、装置和计算机程序产品。当将主机以太网适配器(HEA)的 物理端口分区时，将为所述分区创建逻辑HEA。在所述逻辑HEA中创建一个或多个逻辑端口 (LPort)。每个LPort被映射到相应物理端口。在 LPAR配置期间，为LPort指定配置，其包含为所述LPort指定的最小保 证速度以及所述LPort的相应物理端口和可选的所述LPort的最大速度 值。
根据本发明的特性，将所述LPort的指定最小保证速度与和相应物理 端口相连的所有LPort的最小值相加以提供总速度。将得到的总速度与物 理端口的容量相比较以發汪所指定的配置不超过所述物理端口的容量。当 所述总速度不超过所述物理端口的容量时，将所述逻辑端口的配置值存储 在该逻辑端口的HEA中，并且所述HEA根据所存储的配置值分派数据分 组。
根据本发明的特性，将所述逻辑端口的配置值加载到该逻辑端口的 HEA硬件配置寄存器中。分派数据分组期间，所述HEA在为逻辑端口提 供服务时，可选地在每个LPort的基础上跟踪统计寄存器中的所使用带宽。 所述统计寄存器连同所述配置寄存器一起用于确定接下来哪一 LPort将发 送数据。
根据本发明的特性，所述逻辑端口的配置值可选地包括为所述LPort 指定的最大速度值。在分派数据分组期间使用所指定的最大速度值来限制 所述LPort的性能。例如，在分派数据分组期间从i殳置为就绪的LPort传 输数据分组。当LPort的时间片完成时，将该LPort设置为未就绪，将设 置LPort带宽延迟计时器。当所述LPort带宽延迟计时器完成时，将所述 LPort设置为就绪，然后可在分派数据分组期间选择所述LPort。
通过下面对附图中所示的本发明优选实施例的详细说明，可以最佳地 理解本发明及其上述和其他目标与优点，其中
图1是示出才艮据优选实施例的包括实施带宽上限方法的主机以太网适 配器的示例性逻辑分区计算机系统的方块图表示；
图2、 3和4是示出根据优选实施例的在逻辑端口级别实施带宽上限以
7用于共享以太网端口的示例性步骤的流程图；以及
图5是示出根据优选实施例的计算机程序产品的方块图。
具体实施例方式
才艮据本发明的特性，提供了主机以太网适配器(HEA)。所述HEA 包括多个物理端口，例如，可以跨多个系统被分区的四个RJ-45端口。 一 个RJ-45端口最多可以支持例如16个使用单个端口的分区，其中每个分区 都无法看到彼此的业务。这些端口例如是1Gbps或10Gbps。在〗吏用此物 理端口的各分区之间划分该容量。
根据本发明的特性，借助HEA， HEA的硬件执行虚拟化，从而无需 传统网络虛拟化。传统网络虚拟化通过使用由主^作系统(OS)管理的 共享以太网适配器以及虛拟网络桥接完成。
才艮据本发明的特性，当配置HEA的逻辑端口时，将指定最小保证速 度，以及可选地指定最大速度。在LPAR配置期间，允许系统操作者配置 逻辑端口并指定最小保证速度，以及可选地指定最大速度。当向下传送配
置时，系统管理程序会验证该配置以确保可提供最小带宽。这些配置值然 后净皮传送给执行适当分派的硬件并被存储。
现在参考附图，图1示出了总体由标号100指示的示例性计算机系统， 所述计算机系统包括根据优选实施例的实施带宽上限方法的主机以太网适 配器(HEA) 102。计算机系统100是包括诸如Linux 104、 AIX 106以及 i5/OS 108之类的多个操作系统104、 106和108的逻辑分区(LPAR)系 统，其中AlX和i5/OS是位于纽约阿蒙克的国际商业机器公司的商标。
计算机系统100包括与各操作系统104、 106和108耦合的相应以太网 驱动器#1-3, 110,并且如各个直连数据路径112所示，所述驱动器还分别 与HEA102相连。传统以太网共享布置包括通过系统管理程序的路径，并 依赖于I/O宿主分区来转发数据分组。
才艮据本发明的特性，借助以太网驱动器#1-3 110中的每个驱动器分别 通过相应直连数据路径112与HEA102相连，没有系统管理程序介入，并且数据分组传输不依赖于且不需要运行任何其他LPAR。
根据本发明的特性，在将HEA102的物理端口 130分区时，会为该分区创建逻辑HEA ( LHEA) 132。每个分区包括LHEA 132。在每个LHEA132中创建多个LPort 134。 LPort 134 4皮映射到相应物理端口 130。通常通过多个逻辑端口 134 (例如，16个LPort134)映射一个物理端口 130。根据优选实施例，不能在物理端口级别有效地限制带宽，而是在逻辑端口级别指定带宽。
计算机系统100包括在操作系统104、 106、 108之间分配资源的系统资源管理器或系统管理程序114。计算机系统100包括根据优选实施例接收如方块"系统操作者122"所示的系统操作者输入的硬件管理控制台120。硬件管理控制台120与配置管理器124耦合，后者根据优选实施例接收来自石更件管理控制台120的配置请求。配置管理器124与根据优选实施例处理来自硬件管理控制台120的配置请求的系统管理程序114耦合。
计算机系统100以足以理解本发明的简化形式示出。所示的计算机系统100并非旨在暗示体系结构或功能性限制。本发明可与各种硬件实施方式和系统以及各种其他内部硬件设备一起使用。
参考图2、 3和4，其中示出了才艮据优选实施例的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的示例性步骤。
根据本发明的特性，当操作者配置HEA102上的逻辑端口 134时，将呈现显示，要求系统管理员输入最小和最大带宽。当配置请求被向下传送给系统管理程序114时，将与该物理端口 130相连的所有逻辑端口 134的最小值相加以验证总值不超过该物理端口的容量。 一旦完成此操作，逻辑端口的值使j皮加载到该逻辑端口的HEA硬件寄存器中。
现在参考图2,用于在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口或物理端口 130的示例性步骤从方块200开始。石更件管理控制台120向具有逻辑端口 134的配置管理器124发送配置，所述配置识别逻辑端口134的相应物理端口 130、所述逻辑端口的最小保证速度以及可选的最大速度指定，如方块202所示。例如，在方块202发送的配置可包括为1Gbps的最小速度、为1Gbps的最大速度，以允许用户具有以1Gbps作为上限的lGbps卡的等同物，所得到的优点是如果物理端口为10Gbps端口，则客户被限制为每分区1Gbps。在不影响该分区的吞吐量的情况下，可以由其他分区使用同一物理端口 130。
如方块204所示，配置管理器124接收配置请求。配置管理器124向物理端口 130的石更件查询该逻辑端口 134,皮分配，以识别物理端口 130的速度，如方块206所示。当添加第一逻辑端口且LPAR没有用于该HEA 102的LHEA 132时，则指定要创建的LHEA的资源能力。
配置管理器124获取用于笫一逻辑端口的包括最小速度、物理端口的配置，如方块208所示。执行是否为该物理端口分配了逻辑端口的检查，如决策方块210所示。如果是，则将物理端口的最小速度添加到总速度，如方块212所示。如果没有为该物理端口分配逻辑端口或者在将速度添加到总速度之后，配置管理器124获取用于下一逻辑端口的包括最小速度和物理端口的配置，如方块214所示。如果存在更多的逻辑端口，则在决策方块210执行是否为该物理端口分配了下一逻辑端口的检查。如果是，则在方块212，将下一物理端口的速度添加到总速度，然后在方块214识别下一逻辑端口的配置。
当不存在更多的逻辑端口时，则执行总速度是否超过物理端口速度的检查，如决策方块216所示。当配置管理器214或系统管理程序了配置，在决策方块216判定可提供最小带宽时，则接受配置，如方块218所示，之后将配置值传送到该逻辑端口的HEA硬件并存储在其中。
例如，配置值洋皮传送并加载到该逻辑端口的HEA 102的硬件配置寄存器中。如方块218所示。应该理解，本发明并不限于使用配置寄存器存储配置值。例如，另一选项是使用资产保护密钥、检查激活代码以及(如果没有其中一项)将逻辑端口的速度限制为设定值。资产保护密钥当前用于限制对LPAR系统的组件(如共享处理器、处理器数、操作系统类型等)的使用。
否则，当总速度超过物理端口速度时，将拒绝配置，如方块220所示，并且顺序步骤结束，如方块222所示。
根据本发明的特性，在HEA 102为逻辑端口提供服务时，HEA 102在每个逻辑端口的基础上跟踪HEA统计寄存器中的所使用带宽。这些HEA统计寄存器连同配置寄存器一起有利地被用于确定接下来哪一逻辑端口将发送数据。当接收到入站分组时，确定入站分组的目的地逻辑端口并将带宽使用添加到统计寄存器。当逻辑端口的最大带宽配置不等于或超过物理端口的物理能力时，则物理端口可闲置一段时间。
现在参考图3，用于分派数据分组并实施带宽上限的示例性步骤以完成LPort分组传输的方块300开始。检查物理端口时间片是否完成，如决策方块302所示。当物理端口时间片未完成时，将传输下一分组，如方块304所示。
应该理解，才艮据优选实施例，可以使用各种不同的任务和线程分配算法来传输分组。
当物理端口时间片完成时，检查逻辑端口时间片是否完成，如决策方块306所示。当逻辑端口时间片未完成时，在方块304传输下一分组。否则，当逻辑端口时间片完成时，逻辑端口被设为"未就绪"，如方块308所示。接下来设置逻辑端口带宽延迟时间，如方块310所示。如方块312所示，提供了切换到下一就绪逻辑端口。然后在方块304传输下一分组，当LPort分组传输完成时，返回到方块300。
现在参考图4，逻辑端口带宽计时器完成，如方块400所示。然后逻辑端口^f皮i殳为"就绪"，如方块402所示。
现在参考图5，其中示出了本发明的制品或计算枳i程序产品500。计算机程序产品500包括计算机记录介质502,例如软盘、采取光读取压缩盘或CD-ROM形式的高容量只读存储器、磁带或另一类似的计算机程序产品。记录介质502将程序装置504、 506、 508、 510存储在介质502上以便在图1中的系统IOO内执行用于实施优选实施例的带宽上限的方法。
ii由记录的程序装置504、 506、 508、 510限定的程序指令序列或一个或 多个相关模块的逻辑组合引导系统100实施优选实施例的带宽上限。
本发明的实施例还可以作为与客户公司、非盈利组织、政府实体、内 部组织结构等的服务约定的一部分来提供。这些实施例的各方面可以包括 配置计算才凡系统以执行此处所述的部分或全部方法，以及部署实现此处所 述的部分或全部方法的软件、硬件和Web服务。这些实施例的各方面还可 以包括分析客户的操作，响应于所述分析而创建建议，构建实现各部分建 议的系统，将系统集成到现有处理和基础结构中，计量对系统的使用，为 系统用户分配费用，以及对系统的使用计费。
尽管参考附图中示出的本发明实施例的细节对本发明进行了描述，但 是这些细节并非旨在限制如所附权利要求所要求保护的本发明的范围。
权利要求
1.一种在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的方法，所述方法包括以下步骤将主机以太网适配器HEA的物理端口进行分区；将逻辑端口LPort映射到相应物理端口；在逻辑分区LPAR配置期间指定所述逻辑端口的配置，所述配置包括所述逻辑端口的指定最小保证速度以及所述逻辑端口的相应物理端口；验证所述逻辑端口的指定配置并将所述逻辑端口的所述指定最小保证速度连同所述逻辑端口的相应物理端口一起存储在所述主机以太网适配器中；以及所述主机以太网适配器根据所存储的配置值分派数据分组。
2. 如权利要求l中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，其中将主机以太网适配器HEA的物理端口进行分区包 括以下步骤创建所述分区的逻辑主机以太网适配器；以及在所述逻辑主 机以太网适配器中创建多个所述逻辑端口 LPort。
3. 如权利要求2中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，其中验证所述逻辑端口的指定配置包括将所述逻辑端 口的指定最小保证速度与映射到相应物理端口的所述多个逻辑端口中的每 个逻辑端口的最小值相加以提供总速度。
4. 如权利要求3中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，还包括将所述总速度与所述相应物理端口的容量相比 较以验证所述指定配置不超过所述相应物理端口的容量。
5. 如权利要求4中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，还包括当所述总速度不超过所述物理端口的容量时接 受所述指定配置，并将所述逻辑端口的配置值存储在所述主机以太网适配 器中。
6. 如权利要求1中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的方法，其中将所述逻辑端口的所述指定最小保证速度连同所迷逻辑端口的相应物理端口 一起存储在所述主机以太网适配器中包括将所 述逻辑端口的配置值加载到所述逻辑端口的主机以太网适配器硬件配置寄 存器中。
7. 如权利要求6中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，其中所述主机以太网适配器根据所存储的配置值分派数 据分组进一步包括在为逻辑端口提供服务时，所述主机以太网适配器将 带宽使用的值存储在每个逻辑端口的主机以太网适配器硬件统计寄存器 中。
8. 如权利要求6中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，还包括所述主机以太网适配器使用存储在所述主机以 太网适配器硬件配置寄存器和所述主机以太网适配器硬件统计寄存器中的 所述值来确定接下来哪一逻辑端口将发送数据。
9. 如权利要求l中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以 太网端口的方法，其中指定所述逻辑端口的配置进一步包括指定所述逻 辑端口的最大速度值。
10. 如权利要求9中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的方法，其中分派数据分组包括在分派数据分组期间使用所 指定的最大速度值来限制所述逻辑端口的性能。
11. 如权利要求IO中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的方法，其中使用所指定的最大速度值分派数据分组包括从 设置为就绪的所述逻辑端口传输数据分組。
12. 如权利要求11中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的方法，还包括当所述逻辑端口的时间片完成时，将所述逻 辑端口设置为未就绪，以及设置逻辑端口带宽延迟计时器。
13. 如权利要求11中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的方法，还包括当所述逻辑端口带宽延迟计时器完成时，将 所述逻辑端口设置为就绪，由此可在分派数据分组期间选择所述逻辑端口 。
14. 一种在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的装 置，所述装置包括主机以太网适配器HEA，其包括多个物理端口，每个物理端口被分区；为所述分区提供的逻辑主机以太网适配器；以 及在所述逻辑主机以太网适配器中提供的多个逻辑端口 ；每个所述逻辑端 口 -皮映射到相应物理端口 ；配置管理器，其在逻辑分区LPAR配置期间接收第一逻辑端口的配置， 所述配置包括所述逻辑端口的指定最小保证速度以及所述逻辑端口的相应 物理端口；所述配置管理器验证所述逻辑端口的指定配置并将所述逻辑端口的所 述指定最小保证速度连同所述逻辑端口的相应物理端口 一起存储在所述主 机以太网适配器中；以及所述主机以太网适配器根据所存储的配置值分派数据分组。
15. 如权利要求14中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的装置，其中所接收的第 一逻辑端口的配置包括所迷逻辑端口 的最大速度值。
16. 如权利要求15中所述的在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享 以太网端口的装置，其中所述主机以太网适配器包括逻辑端口带宽延迟计 时器；并且所述主机以太网适配器在分派数据分组期间使用所指定的最大 速度值来设置所述逻辑端口带宽延迟计时器，以便限制所述逻辑端口的性 能。
17. —种在包括主机以太网适配器HEA的计算机系统中存储用于在 逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口的计算机程序产品的计 算机记录介质，所述计算机程序产品包括由所述计算机系统执行以使所述 计算机系统执行以下步骤的指令将所述主机以太网适配器HEA的物理端口进行分区； 将逻辑端口 LPort映射到相应物理端口 ；在逻辑分区LPAR配置期间指定所述逻辑端口的配置，所述配置包括所述逻辑端口的指定最小保证速度以及所述逻辑端口的相应物理端口 ；验证所述逻辑端口的指定配置并将所述逻辑端口的所述指定最小保证 速度连同所述逻辑端口的相应物理端口 一^^存储在所述主机以太网适配器 中；以及使用所述主机以太网适配器根据所存储的配置值分派数据分组。
18. 如权利要求17中所述的计算机记录介质，其中使用所述主机以太 网适配器根据所存储的配置值分派数据分组进一步包括在为逻辑端口提 供服务时，所述主机以太网适配器将带宽使用的值存储在每个逻辑端口的 主机以太网适配器硬件统计寄存器中。
19. 如权利要求18中所述的计算机记录介质，还包括所述主机以太 网适配器使用存储在所述主机以太网适配器硬件配置寄存器和所述主机以 太网适配器硬件统计寄存器中的所述值来确定接下来哪一逻辑端口将发送 数据。
20. 如权利要求17中所述的计算机记录介质，其中指定所述逻辑端口 的配置进一步包括指定所述逻辑端口的最大速度值；以及其中分派数椐 分组进一步包括使用所指定的最大速度值来限制所述逻辑端口的性能。
全文摘要
在逻辑端口级别实施带宽上限以用于共享以太网端口。当将主机以太网适配器(HEA)的物理端口分区时，将为所述分区创建逻辑HEA。在所述逻辑HEA中创建一个或多个逻辑端口(LPort)。每个LPort被映射到相应物理端口。在LPAR配置期间，为所述LPort指定最小保证速度以及所述LPort的相应物理端口和可选的最大速度。将验证所述LPort的所指定配置并将配置值存储在所述HEA中，所述HEA根据所存储的所述LPort的配置值分派数据分组。
文档编号H04L12/40GK101682551SQ200880015538
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月18日
发明者B·M·罗甘, S·M·兰贝思, S·阿肖克 申请人:国际商业机器公司