CN109634723B - 融合存载模块的通信方法及融合存载模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种融合存载模块的通信方法，所述融合存载模块包括虚拟机和多个容器，所述通信方法包括：虚拟机创建多个网卡队列，每个容器创建一个网卡队列；虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；虚拟机的目标网卡队列接收目标容器根据所述虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系发送的连接请求，连接成功后进行下一步；建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。本发明通过在虚拟机内创建不同的队列，可以实现多个容器共享一个虚拟机，从而提高资源利用率。

Description

融合存载模块的通信方法及融合存载模块

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种融合存载模块的通信方法及融合存载模块。

背景技术

现有技术中，容器与虚拟机之间在通信时是通过容器独享虚拟机的网卡实现的，也就是说一个虚拟机被一个容器独占享用，随着需求的增多，容器数量也会增加，甚至会达到成百上千个容器，这样就需要相应数量的虚拟机，这样一来，数量庞大的虚拟机群会严重消耗整个通信系统中的物理资源，包括计算、储存、网络等资源，从而使资源的利用率下降。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种融合存载模块的通信方法，其中，融合存载模块是容器与虚拟机相结合后的模块，通过在虚拟机内创建不同的队列，可以实现多个容器共享一个虚拟机，从而提高资源利用率。为解决以上技术问题，本发明通过下面的技术手段实现：

融合存载模块的通信方法，所述融合存载模块包括虚拟机和多个容器，所述通信方法包括：

虚拟机创建多个网卡队列，每个容器创建一个网卡队列；

虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；

虚拟机的目标网卡队列接收目标容器根据所述虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系发送的连接请求，连接成功后进行下一步；

建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

进一步地，虚拟机的每个网卡队列和每个容器的网卡队列均包括用于发送信息的发送队列和用于接收信息的接收队列。

进一步地，虚拟机的每个网卡队列均配置有标识符、认证秘钥和密匙，所述虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系这一步骤包括：所述虚拟机发送虚拟机中每个网卡队列的标识符、认证秘钥和密匙给对应的容器队列，建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系。

进一步地，虚拟机的目标网卡队列接收目标容器根据所述虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系发送的连接请求这一步骤包括：

虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；

虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，连接成功，如果不匹配，连接失败。

进一步地，所述虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，还包括以下步骤：

虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的认证信息，所述认证信息中包括待认证秘钥；

虚拟机的目标队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

进一步地，所述虚拟机的目标网卡队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，还包括以下步骤：

虚拟机的目标网卡队列发送确认信息给目标容器，所述确认信息中包括虚拟机的目标网卡队列自身密匙；

目标容器通过在建立虚拟网卡机队列—容器网卡队列映射关系时接收到的相应密匙对接收到的确认信息进行解密，判断解密后得到的虚拟机的目标队列自身密匙是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

进一步地，所述虚拟机的网卡队列通过中断绑定到不同处理器上。

进一步地，所述容器的数量小于或等于所述虚拟机的网卡队列的数量。

进一步地，所述容器共享宿主机的网络硬件设备。

融合存载模块，包括虚拟机和多个容器；

所述虚拟机包括：

虚拟机队列创建模块：用于供虚拟机创建多个网卡队列；

映射关系建立模块：用于供虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；

连接请求接收模块：用于供虚拟机接收容器发送的连接请求；

所述容器包括：

容器网卡队列创建模块：用于供容器创建网卡队列；

连接请求发送模块：用于供容器发送连接请求给虚拟机；

所述融合存载模块还包括：

虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条建立模块：用于建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

本发明通过在虚拟机内创建不同的队列，可以实现多个容器共享一个虚拟机，从而提高资源利用率。

附图说明

图1为实施例1提供的融合存载模块的通信方法流程图。

图2为实施例2提供的融合存载模块结构框图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种融合存载模块的通信方法，所述融合存载模块包括虚拟机和多个容器，所述通信方法包括：

步骤S1：虚拟机创建多个网卡队列，每个容器创建一个网卡队列；

步骤S2：虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；

步骤S3：虚拟机的目标网卡队列接收目标容器根据所述虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系发送的连接请求，连接成功后进行下一步；

步骤S4：建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

这里需要说明的是，本实施例中的融合存载模块是指虚拟机与容器的结合，容器可以是Docker容器，虚拟机可以是KVM虚拟机，在一个融合存在模块中，可以只有一个虚拟机，也可以有多个虚拟机，每个虚拟机与多个容器之间的通信方法类似，通过在虚拟机内创建多个网卡队列，并映射到对应的容器或容器队列，从而建立虚拟机网卡队列与容器队列之间的映射关系，实现多个容器共享一个虚拟机，提高系统资源利用率，另外，某个虚拟机在创建多个网卡队列时，可以创建多个网卡队列组，每个网卡队列组的功能相同或相近，每个网卡队列组包括多个网卡队列，这样的分类创建可以便于管理和分配，每个网卡队列组中的网卡队列数量可以通过ethtool设定，在具体实施时，虚拟机网卡队列的数量通常多于容器数量，在建立映射关系时，只需要建立需要用到的虚拟机网卡队列与容器队列之间的映射关系即可，如果系统后期需要扩展容器数量，可以将多余的虚拟机网卡队列与扩展的容器队列对应映射，从而不需要再引入虚拟机也不需要原本存在的虚拟机再次创建新的网卡队列，扩展性强，映射效率高。

还需要说明的是，步骤S3中的目标容器是指试图与虚拟机中的某个网卡队列建立通信链条的容器，而虚拟机中的欲与目标容器建立通信链条的网卡队列就是虚拟机的目标网卡队列，虚拟机中的某个网卡队列与某个容器队列建立通信链条期间，不会受其他执行操作的干扰，可以独立且完整的执行完所有任务命令，这是因为在建立映射关系之前，虚拟机创建了Network Namespace隔离网络，为虚拟机队列和容器队列提供了独立的网络环境。

作为优选，虚拟机的每个网卡队列和每个容器的网卡队列均包括用于发送信息的发送队列和用于接收信息的接收队列。

这里需要说明的是，每个队列的发送队列和接收队列是相互独立的，发送队列和接收队列可以同时工作，从而提高了工作效率，并且在通信时互不干扰，准确性高。

作为优选，虚拟机的每个网卡队列均配置有标识符、认证秘钥和密匙，所述虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系这一步骤，即步骤S2包括：所述虚拟机发送虚拟机中每个网卡队列的标识符、认证秘钥和密匙给对应的容器队列，建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系。

这里需要说明的是，虚拟机中每个队列的标识符是唯一的，通过查询标识符就可以找到虚拟机对应的队列。

作为优选，虚拟机的目标网卡队列接收目标容器根据所述虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系发送的连接请求这一步骤，即步骤S3包括：

步骤S31：虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；

步骤S32：虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，连接成功，如果不匹配，连接失败。

作为优选，步骤S32中，所述虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，还包括以下步骤：

步骤S33：虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的认证信息，所述认证信息中包括待认证秘钥；

步骤S34：虚拟机的目标队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

作为优选，步骤S34中，所述虚拟机的目标网卡队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，还包括以下步骤：

步骤S35：虚拟机的目标网卡队列发送确认信息给目标容器，所述确认信息中包括虚拟机的目标网卡队列自身密匙；

步骤S36：目标容器通过在建立虚拟网卡机队列—容器网卡队列映射关系时接收到的相应密匙对接收到的确认信息进行解密，判断解密后得到的虚拟机的目标队列自身密匙是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

这里需要说明的是，为了提高安全性，本实施例采用的三个验证步骤，第一个是通过标识符找到映射关系中对应的虚拟机网卡队列和容器网卡队列，建立连接，为了进一步加强通信可靠性，需要虚拟机的目标网卡队列对目标容器的网卡队列进行认证，认证后，建立连接，更进一步，还需要目标容器的网卡队列对虚拟机的目标网卡队列进行确认，确认后，建立连接，从而建立最终的通信链条。通过查询对应关系、虚拟机相应队列认证相应容器队列、相应容器队列反过来确认虚拟机相应队列的方式，可以保证建立正确的通信链条，提高通信可靠性。

作为优选，所述虚拟机的网卡队列通过中断绑定到不同处理器上。这样做的目的是避免不同的处理器因为收取到同一个队列的报文而导致乱序的问题。

作为优选，所述容器的数量小于或等于所述虚拟机的网卡队列的数量。

作为优选，所述容器共享宿主机的网络硬件设备。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种融合存载模块，包括虚拟机和多个容器；

所述虚拟机包括：

虚拟机队列创建模块：用于供虚拟机创建多个网卡队列；

映射关系建立模块：用于供虚拟机建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；

连接请求接收模块：用于供虚拟机接收容器发送的连接请求；

所述容器包括：

容器网卡队列创建模块：用于供容器创建网卡队列；

连接请求发送模块：用于供容器发送连接请求给虚拟机；

所述融合存载模块还包括：

虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条建立模块：用于建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

本实施例中，虚拟机的连接请求接收模块包括：

查询信息接收单元：用于供虚拟机接收容器发送的查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；

第一判断单元：用于供虚拟机判断所述查询信息接收单元接收到的待验证标识符是否与自身标识符匹配；

认证信息接收单元：用于供虚拟机接收容器发送的认证信息，所述认证信息中包括待认证秘钥；

第二判断单元：用于供虚拟机判断所述认证信息接收单元接收到的待认证秘钥是否合法；

确认信息发送单元：用于供虚拟机给容器发送确认信息，所述确认信息中包括密匙。

本实施例中，容器的连接请求发送模块包括：

查询信息发送单元：用于供容器给虚拟机发送查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；

认证信息发送单元：用于供容器给虚拟机发送认证信息，所述认证信息中包括待认证秘钥；

确认信息接收单元：用于供容器接收虚拟机发送的确认信息，所述确认信息中包括密匙；

第三判断单元：用于容器判断所述确认信息接收单元接收到的密匙是否合法。

这里需要说明的是，关于本实施例中各个模块的执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不作详细阐述说明。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述融合存载模块包括虚拟机和多个容器，所述通信方法包括：

虚拟机创建多个网卡队列，每个容器创建一个网卡队列；

虚拟机发送虚拟机中每个网卡队列的标识符、认证秘钥和密匙给对应的容器队列，建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；虚拟机中每个队列的标识符是唯一的，通过查询标识符就可以找到虚拟机对应的队列；

虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，连接成功，如果不匹配，连接失败，连接成功后进行下一步；

建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

2.根据权利要求1所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，虚拟机的每个网卡队列和每个容器的网卡队列均包括用于发送信息的发送队列和用于接收信息的接收队列。

3.根据权利要求2所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，还包括以下步骤：

虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的认证信息，所述认证信息中包括待认证秘钥；

虚拟机的目标队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

4.根据权利要求3所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述虚拟机的目标网卡队列通过自身认证秘钥对接收到的认证信息进行解密，判断解密后得到的待认证秘钥是否合法，如果合法，还包括以下步骤：

虚拟机的目标网卡队列发送确认信息给目标容器，所述确认信息中包括虚拟机的目标网卡队列自身密匙；

目标容器通过在建立虚拟网卡机队列—容器网卡队列映射关系时接收到的相应密匙对接收到的确认信息进行解密，判断解密后得到的虚拟机的目标队列自身密匙是否合法，如果合法，连接成功，如果不合法，连接失败。

5.根据权利要求2所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述虚拟机的网卡队列通过中断绑定到不同处理器上。

6.根据权利要求1所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述容器的数量小于或等于所述虚拟机的网卡队列的数量。

7.根据权利要求1所述的融合存载模块的通信方法，其特征在于，所述容器共享宿主机的网络硬件设备。

8.一种应用于权利要求1所述的融合存载模块的通信方法的装置，所述融合存载模块包括虚拟机和多个容器；

所述虚拟机包括：

虚拟机队列创建模块：用于供虚拟机创建多个网卡队列；

映射关系建立模块：用于虚拟机发送虚拟机中每个网卡队列的标识符、认证秘钥和密匙给对应的容器队列，建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列映射关系；虚拟机中每个队列的标识符是唯一的，通过查询标识符就可以找到虚拟机对应的队列；

连接请求接收模块：用于虚拟机的目标网卡队列接收目标容器发送的查询信息，所述查询信息中包括待验证标识符；虚拟机的目标网卡队列判断所述待验证标识符是否与自身标识符匹配，如果匹配，连接成功，如果不匹配，连接失败；

所述容器包括：

容器网卡队列创建模块：用于供容器创建网卡队列；

连接请求发送模块：用于供容器发送连接请求给虚拟机；

所述融合存载模块还包括：

虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条建立模块：用于建立虚拟机网卡队列—容器网卡队列通信链条。

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