加速器虚拟化的方法、装置及集中资源管理器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及互联网领域，特别涉及一种加速器虚拟化的方法、装置及集中资源管 理器。
【背景技术】
[0002] 虚拟化技术可以实现互联网资源的动态分配、灵活调度和跨域共享，可以提高IT 资源利用率，因此成为互联网发展的新趋势。
[0003] 加速器是互联网资源的一种，是将CPU完成的部分功能转移至加速器自身处理， 以降低CPU负载的功能单元，目前广泛使用的加速器包括图形加速器、加解密加速器、视 频编解码加速器、压缩加速器等。但目前单一的加速器已经越来越难以满足CPU的负载转 移的需求，为了提高加速器的性能，迫切需要将加速器和互联网资源虚拟化技术相结合。 VirtIO的方案中，虚拟机监控器为每个虚拟加速资源创建一对收发队列，该收发队列基于 共享内存实现。虚拟加速资源通过收发队列实现对物理加速资源的访问，虚拟机监控器调 度每个虚拟加速资源的收发队列，并且转换成对物理加速资源的访问。
[0004] 现有技术中，将互联网资源虚拟化通常有两种方法，第一种是VirtIO方案，另一 种是 SRIOV(Single_Root IO Virtuliaztion，单根 IO 虚拟化）方案。在 VirtIO 方案中， 虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor，也称虚拟机管理器Virtual Machine Manager， 或者管理程序hypervisor)为每个虚拟资源创建一对收发队列，虚拟资源通过收发队列和 虚拟机监控器的调度实现对物理资源的访问。SRIOV方案是基于PCIe总线的IO虚拟化技 术，物理资源通过PCIe总线与CPU互联。在SRIOV方案中，用软件将收发队列集成到硬件 中，允许在虚拟机中直接访问硬件，从而提尚性能。
[0005] 通过虚拟化技术，可以将物理资源虚拟成多个虚拟资源，多个虚拟资源组合起来 构成虚拟机，在虚拟机上，可以部署业务处理单元完成不同的业务功能。一个典型的虚拟化 系统如图1所示，包括集中资源管理器101，虚拟机监控器102,虚拟机103、104。其中，集中 资源管理器和虚拟机监控器可以是基于物理CUP的软件实现，在软件层面，可以是操作系 统的一部分功能模块，也可以是相对独立的一部分功能软件，具体形式并不限定。集中资源 管理器101用于完成对各种物理资源107的管理，具体的产品代表如开源软件openstack， VMware公司的vCenter以及Huawei的FusionSphere等；虚拟机监控器102用于实现虚拟 资源的管理。如图1所示，虚拟机103上部署有业务处理单元105,虚拟机104上部署有业 务处理单元106。业务处理单元105和106上分别运行有工作负载。每个业务处理单元上 运行的业务负载可以有多个。虚拟机上的虚拟资源按照属性区分可以分为虚拟计算资源、 虚拟存储资源、虚拟网卡资源等，同样物理资源也可以分为物理计算资源、物理存储资源、 物理网卡资源。虚拟机通过虚拟资源访问对应的物理资源，将工作负载转移至对应的物理 资源。
[0006] 但现有的虚拟化技术无法实现加速器的虚拟化，因此也无法创建含有虚拟加速器 的虚拟机，从而无法在虚拟机中使用加速器。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例中提供了一种加速虚拟化的方法、装置及集中资源管理器，能解决 现有技术中无法实现加速器虚拟化的问题。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0009] -方面，提供了一种加速器虚拟化的方法，应用于主机，所述主机上运行有集中资 源管理器和虚拟机监控器，所述方法包括：
[0010] 所述集中资源管理器接收虚拟机资源配置命令，所述虚拟机资源配置命令中包含 待创建虚拟加速器信息；
[0011] 所述集中资源管理器根据所述虚拟机资源配置命令中的待创建虚拟加速器信息， 从物理加速器资源池中选择相匹配的物理加速器作为匹配物理加速器；
[0012] 所述集中资源管理器生成用于描述匹配物理加速器的描述信息；
[0013] 所述集中资源管理器向虚拟机监控器发送第一虚拟机创建命令，所述第一虚拟机 创建命令包括所述描述信息，使得所述虚拟机监控器收到所述第一虚拟机创建命令后，创 建包含有所述匹配物理加速器对应的第一虚拟加速器的第一虚拟机，其中，所述第一虚拟 加速器通过所述描述信息生成，或者，所述集中资源管理器向所述虚拟机监控器发送第二 虚拟机创建命令，所述第二虚拟机创建命令包括描述信息获取标识，使得所述虚拟机监控 器收到所述第二虚拟机创建命令后创建第二虚拟机，并使得所述第二虚拟机根据所述描述 ?目息获取标识获取所述描述?目息后生成第二虚拟加速器。
[0014] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述在集中资源管理器接 收虚拟机资源配置命令之前，所述方法还包括：
[0015] 所述集中资源管理器获取物理加速器的信息，所述物理加速器至少包括本地物理 加速器或远端物理加速器；
[0016] 所述集中资源管理器根据所述物理加速器的信息，生成物理加速器信息文件以生 成物理加速器资源池；
[0017] 所述集中资源管理器根据所述虚拟机资源配置命令中的待创建虚拟加速器信息， 从物理加速器资源池中选择相匹配的物理加速器作为匹配物理加速器，包括：
[0018] 所述集中资源管理器根据所述待创建虚拟加速器信息，从所述物理加速器信息文 件中选择相匹配的物理加速器的信息，将相匹配的物理加速器的信息对应的物理加速器作 为匹配物理加速器。
[0019] 结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所 述集中资源管理器从所述物理加速器资源池中选择相匹配的物理加速器作为匹配物理加 速器，包括：
[0020] 所述集中资源管理器根据所述物理位置从所述物理加速器资源池中选择相匹配 的匹配物理加速器；和/或
[0021] 所述集中资源管理器根据物理加速器负荷从所述物理加速器资源池中选择相匹 配的匹配物理加速器。
[0022] 结合第一方面至第一方面的第二种可能实现方式中的任一种实现方式，在第一方 面的第三种可能实现方式中，所述匹配物理加速器不在所述主机上，所述虚拟机监控器创 建所述第一虚拟机或第二虚拟机之后，所述方法还包括：
[0023] 所述虚拟机监控器发送通讯地址和匹配物理加速器标识至所述匹配物理加速器 所在节点上的远端加速器管理单元，以使所述虚拟机监控器通过所述通讯地址与所述远端 加速器管理单元进行通讯，且使所述远端加速器管理单元通过所述匹配物理加速器标识与 对应的匹配物理加速器通讯。
[0024] 结合第一方面至第一方面的第三种可能实现方式中的任一种实现方式，在第一方 面的第四种可能实现方式中，所述在集中资源管理器创建第一虚拟机或第二虚拟机之后， 所述方法还包括：
[0025] 所述虚拟加速器将所述虚拟机上的业务单元发送的加速请求转移至所述匹配物 理加速器进行处理，并将所述匹配物理加速器处理后的结果返回至所述业务单元，其中，所 述虚拟加速器为第一虚拟加速器或第二虚拟加速器。
[0026] 结合第一方面第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述 匹配物理加速器不在主机上，则所述第一虚拟加速器将所述虚拟机上的业务单元发送的加 速请求转移至所述匹配物理加速器进行处理，并将所述匹配物理加速器处理后的结果返回 至所述业务单元，包括：
[0027] 所述虚拟加速器向所述远端加速器管理单元发送基于握手协议的握手请求，并接 收所述加速器管理单元反馈的握手成功响应；
[0028] 所述虚拟加速器发送所述加速请求至所述远端加速器管理单元，以使所述远端加 速器管理单元将所述加速请求发送至对应的匹配物理加速器进行处理；
[0029] 所述虚拟加速器接收所述远端加速器管理单元发送的加速请求响应，所述加速请 求响应是所述匹配物理加速器处理所述加速请求后向所述远端加速器管理单元返回的处 理结果；
[0030] 所述虚拟加速器将所述加速请求响应发送至所述业务单元；
[0031 ] 其中，所述虚拟加速器为第一虚拟加速器或第二虚拟加速器。
[0032] 第二方面，提供了一种加速器虚拟化的装置，应用于主机，所述装置包括集中资源 管理器和虚拟机监控器，所述集中资源管理器包括：
[0033] 接收单元，用于接收虚拟机资源配置命令，所述虚拟机资源配置命令中包含待创 建虚拟加速器信息；
[0034] 匹配物理加速器选择单元，用于根据所述接受单元接收的虚拟机资源配置命令中 的待创建虚拟加速器信息，从物理加速器资源池中选择相匹配的物理加速器作为匹配物理 加速器；
[0035] 生成单元，用于生成用于描述匹配物理加速器的描述信息；
[0036] 发送单元，用于向虚拟机监控器发送第一虚拟机创建命令，所述第一虚拟机创建 命令包括所述描述信息，使得所述虚拟机监控器收到所述第一虚拟机创建命令后，创建包 含有所述匹配物理加速器对应的第一虚拟加速器的第一虚拟机，其中，所述第一虚拟加速 器通过所述描述信息生成，或者，所述发送单元用于向所述虚拟机监控器发送第二虚拟机 创建命令，所述第二虚拟机创建命令包括描述信息获取标识，使得所述虚拟机监控器收到 所述第二虚拟机创建命令后创建第二虚拟机，并使得所述第二虚拟机根据所述描述信息获 取标识获取所述描述信息后生成第二虚拟加速器。
[0037] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述集中资源管理器还包 括：
[0038] 物理加速器信息获取单元，用于获取物理加速器的信息，所述物理加速器至少包 括本地物理加速器或远端物理加速器；
[0039] 物理加速器资源池生成单元，用于根据所述物理加速器的信息，生成物理加速器 信息文件以生成物理加速器资源池；
[0040] 所述匹配物理加速器选择单元还用于根据所述待创建虚拟加速器信息，从所述物 理加速器信息文件中选择相匹配的物理加速器的信息，将相匹配的物理加速器的信息对应 的物理加速器作为匹配物理加速器。
[0041] 结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所 述匹配物理加速器选择单元还用于根据所述物理位置从所述物理加速器资源池中选择相 匹配的匹配物理加速器；和/或