CN110995680A - 虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质，应用于宿主机，包括：接收发送端发送的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；发送报文包至本地的虚拟机；本申请在宿主机上对发送端发送的碎片报文进行组合，得到更大的报文包，相较于直接发送碎片报文减少了发送次数，减少了宿主机与虚拟机之间使用协议栈的次数，减少了虚拟机接收报文时对系统资源的使用次数和使用量，当然，也减少了宿主机发送报文时所需的系统资源量，提高了报文的传输效率，此外，虚拟机接收到更少的报文，提取次数也相应的减少，也提高了虚拟机提取报文数据的效率。

Description

虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及计算机领域，特别涉及一种虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
以太网组网的设备的最大传输单元较小，例如，MUT(Maximum TransmissionUnit，最大传输单元)为1500字节，网络设备凡是接收到大于1500字节的报文，该报文要么被分片，要么被丢弃。
在云计算数据中心下，由于宿主机和虚拟机是两个系统，目的地是虚拟机的多个碎片报文，需要多次经过宿主机和虚拟机的协议栈，碎片报文才能够从宿主机发送至虚拟机，这一大量的发送过程将严重浪费了虚拟机的系统资源，并降低了虚拟机的处理报文的能力。
为此，需要一种更为高效，减少虚拟机系统资源使用量的虚拟机报文接收方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种虚拟机报文接收方法、系统、装置及计算机可读存储介质，减少虚拟机接收报文时的资源使用量，提高虚拟机接收报文和获取报文数据的效率。其具体方案如下：
一种虚拟机报文接收方法，应用于宿主机，包括：
接收发送端发送的碎片报文；
组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
发送报文包至本地的虚拟机。
可选的，所述接收发送端发送的碎片报文的过程，包括：
接收所述发送端发送的UDP碎片报文。
可选的，所述组合相互关联的碎片报文的过程，包括：
在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文。
可选的，所述发送报文包至本地的虚拟机的过程，包括：
利用所述虚拟交换机发送报文包至所述虚拟机。
可选的，所述组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包的过程，包括：
利用同一条流的碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的碎片报文；
组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
可选的，所述组合相互关联的碎片报文之前，还包括：
从所述发送端发送的碎片报文中，筛选目的地址为所述虚拟机的目标碎片报文；
所述组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包的过程，包括：
组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
可选的，所述报文发送上限为9000字节。
本发明还公开了一种虚拟机报文接收系统，应用于宿主机，包括：
报文接收模块，用于接收发送端发送的碎片报文；
报文组合模块，用于组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
报文发送模块，用于发送报文包至本地的虚拟机。
本发明还公开了一种虚拟机报文接收装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如前述的虚拟机报文接收方法。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的虚拟机报文接收方法。
本发明中，虚拟机报文接收方法，应用于宿主机，包括：接收发送端发送的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；发送报文包至本地的虚拟机。
本发明在宿主机上对发送端发送的碎片报文进行组合，得到更大的报文包，相较于直接发送碎片报文减少了发送次数，减少了宿主机与虚拟机之间使用协议栈的次数，减少了虚拟机接收报文时对系统资源的使用次数和使用量，当然，也减少了宿主机发送报文时所需的系统资源量，提高了报文的传输效率，此外，虚拟机接收到更少的报文，提取次数也相应的减少，也提高了虚拟机提取报文数据的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种虚拟机报文接收方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的另一种虚拟机报文接收方法流程示意图；
图3为本发明实施例公开的另一种虚拟机报文接收方法流程示意图；
图4为本发明实施例公开的一种虚拟机报文接收系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种虚拟机报文接收方法，参见图1所示，应用于宿主机，该方法包括：
S11：接收发送端发送的碎片报文。
具体的，发送端在发送报文时不受限制，仍可以基于现有技术将大字节的报文拆分为多个小字节的碎片报文发送，所以本发明实施例无需对发送端进行改进，改动范围小，便于实现，改造成本低。
具体的，宿主机可以通过以太网接收发送端发送的多个碎片报文，例如，发送端准备发送的1个负载数据是4096字节的报文，而网络设备的MTU仅有1500字节，负载数据将被分成3个碎片报文，分别是1514字节，1514字节和1178字节。
其中，第1个碎片报文带UDP头，其大小计算方法是1472(负载数据)+8(UDP头)+20(ip头)+14(mac头)＝1514字节，第2个碎片报文不带UDP头，其大小计算方法是1480(负载数据)+20(ip头)+14(mac头)＝1514字节，第3个碎片报文不带UDP头，其大小计算方法是1144(负载数据)+20(ip头)+14(mac头)＝1178字节。
S12：组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
具体的，由于发送端在于宿主机通讯时，会发送大量不同报文，所以会有多个报文被拆分为大量的碎片报文，因此，需要将属于同一个报文相互关联的碎片报文组合起来，碎片报文组合时将会利用碎片报文中的特征信息进行依次的组合，从而确保数据的连续性。
可以理解的是，不属于同一报文的碎片报文之间将不会组合。
具体的，由于软件和硬件设备的限制，将会存在报文发送上限，为减少报文发送次数即减少宿主机与虚拟机之间协议栈使用次数和减少虚拟机对报文中数据的提取次数，可以以报文发送上限为可发送报文包的大小上限，例如，报文发送上限为9000字节，则报文包最大可以为9000字节，假设现有技术中通常报文发送上限为1500字节，虽然可以提高报文发送上限至6000字节，来减少发送次数，但为了最大限度的减少报文发送次数，所以以实际软硬件的最大报文发送上限作为报文包大小的限定值，如果一个完整的报文超过报文发送上限，则仍需将该报文分为多个碎片报文进行发送，例如，一个完整的报文为18000字节，报文发送上限为9000字节，则组合时，可以组合为2个9000字节的报文包分别发送至虚拟机。
S13：发送报文包至本地的虚拟机。
具体的，得到报文包后，便可以将报文包发送至运行在宿主机上的虚拟机中，使虚拟机接收到发送端发送的报文数据，同时，以便虚拟机从报文包中提取数据，由于不论发送的报文大小，每次发送报文所需的系统资源量均是相同的，而报文包又包括大量的碎片报文，所以相较于直接发送发送端的碎片报文至虚拟机，减少了发送次数，所以减少了虚拟机接收报文使用的系统资源量，同时，虚拟机不用从多个碎片报文中提取数据，减少了提取次数，进一步降低了虚拟机在接收报文数据时的系统资源压力。
可见，本发明实施例在宿主机上对发送端发送的碎片报文进行组合，得到更大的报文包，相较于直接发送碎片报文减少了发送次数，减少了宿主机与虚拟机之间使用协议栈的次数，减少了虚拟机接收报文时对系统资源的使用次数和使用量，当然，也减少了宿主机发送报文时所需的系统资源量，提高了报文的传输效率，此外，虚拟机接收到更少的报文，提取次数也相应的减少，也提高了虚拟机提取报文数据的效率。
本发明实施例公开了一种具体的虚拟机报文接收方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：
S21：接收发送端发送的UDP碎片报文。
可以理解的是，报文可以为遵守UDP协议(UDP，User Datagram Protocol，用户数据报协议)的UDP报文。
S22：在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
S23：利用虚拟交换机发送报文包至虚拟机。
具体的，虚拟交换机运行在宿主机的网卡上，虚拟交换机作为宿主机与虚拟机数据传输的中转站，发送至虚拟机的碎片报文可以在虚拟交换机中进行组合，组合后可以直接由虚拟交换机发送至虚拟机，确保了整体的报文处理速度。
可以理解的是，虚拟机交换机由发送碎片报文改为发送报文包，同样减少了对于宿主机发送报文的系统资源使用量。
此外，本发明实施例还公开了一种虚拟机报文接收方法，参见图3所示，该方法包括：
S31：接收发送端发送的UDP碎片报文。
S32：从发送端发送的UDP碎片报文中，筛选目的地址为虚拟机的目标碎片报文。
具体的，不发送至虚拟机中的碎片报文可以不用进行组合，所以从接收到的全部UDP碎片报文中筛选出目的地址为虚拟机的目标碎片报文，可以利用碎片报文中的IP地址和MAC地址来判断碎片报文的目的地址是否为虚拟机。
S33：利用同一条流的目标碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的目标碎片报文。
具体的，在发送一个报文的碎片报文时，其碎片报文会通过同一条流发送至目的端，确保目的端在接收到碎片报文后，便于查找到相关碎片报文，同一条流的目标碎片报文为一个源IP地址和目的IP地址之间传输的单向报文流，所有报文具有相同的源端口号、目的端口号、协议号、目的IP地址，进一步的，在确定是属于同一条流的目标碎片报文后，可以继续根据目标碎片报文中的IP头的ID及Flags字段，来判断目标碎片报文是否所属于同一个报文，来判断目标碎片报文是否相互关联，从而将属于不同报文的目标碎片报文进行了分离，确保后续组合时，属于同一报文的目标碎片报文能够组合到一起。
S34：在本地的虚拟交换机中组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
S35：利用虚拟交换机发送报文包至本地的虚拟机。
相应的，本发明实施例还公开了一种虚拟机报文接收系统，参见图4所示，应用于宿主机，该系统包括：
报文接收模块，用于接收发送端发送的碎片报文；
报文组合模块，用于组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
报文发送模块，用于发送报文包至本地的虚拟机。
可见，本发明实施例在宿主机上对发送端发送的碎片报文进行组合，得到更大的报文包，相较于直接发送碎片报文减少了发送次数，减少了宿主机与虚拟机之间使用协议栈的次数，减少了虚拟机接收报文时对系统资源的使用次数和使用量，当然，也减少了宿主机发送报文时所需的系统资源量，提高了报文的传输效率，此外，虚拟机接收到更少的报文，提取次数也相应的减少，也提高了虚拟机提取报文数据的效率。
具体的，上述报文接收模块，可以具体用于接收发送端发送的UDP碎片报文。
具体的，上述报文组合模块，可以具体用于在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
具体的，上述报文发送模块，可以具体用于利用虚拟交换机发送报文包至虚拟机。
具体的，上述报文组合模块，可以包括相关报文查找单元和报文组合单元；其中，
相关报文查找单元，用于利用同一条流的碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的碎片报文；
报文组合单元，用于组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
具体的，还可以包括报文筛选模块；其中，
报文筛选模块，用于从发送端发送的碎片报文中，筛选目的地址为虚拟机的目标碎片报文；
上述报文组合模块，则可以具体用于组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
其中，报文发送上限可以为9000字节。
此外，本发明实施例还公开了一种虚拟机报文接收装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序以实现如下的虚拟机报文接收方法；
具体的，接收发送端发送的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；发送报文包至本地的虚拟机。
具体的，在本发明实施例中，处理器执行计算机程序时，还可以执行具体如下步骤：接收发送端发送的UDP碎片报文。
具体的，在本发明实施例中，处理器执行计算机程序时，还可以执行具体如下步骤：在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文。
具体的，在本发明实施例中，处理器执行计算机程序时，还可以执行具体如下步骤：利用虚拟交换机发送报文包至虚拟机。
具体的，在本发明实施例中，处理器执行计算机程序时，还可以执行具体如下步骤：利用同一条流的碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
具体的，在本发明实施例中，处理器执行计算机程序时，还可以执行具体如下步骤：从发送端发送的碎片报文中，筛选目的地址为虚拟机的目标碎片报文；组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
其中，报文发送上限可以为9000字节。
另外，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下的虚拟机报文接收方法；
具体的，接收发送端发送的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；发送报文包至本地的虚拟机。
具体的，在本发明实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以执行具体如下步骤：接收发送端发送的UDP碎片报文。
具体的，在本发明实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以执行具体如下步骤：在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文。
具体的，在本发明实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以执行具体如下步骤：利用虚拟交换机发送报文包至虚拟机。
具体的，在本发明实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以执行具体如下步骤：利用同一条流的碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的碎片报文；组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
具体的，在本发明实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以执行具体如下步骤：从发送端发送的碎片报文中，筛选目的地址为虚拟机的目标碎片报文；组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
其中，报文发送上限可以为9000字节。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种虚拟机报文接收方法，其特征在于，应用于宿主机，包括：
接收发送端发送的碎片报文；
组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
发送报文包至本地的虚拟机。
2.根据权利要求1所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述接收发送端发送的碎片报文的过程，包括：
接收所述发送端发送的UDP碎片报文。
3.根据权利要求1所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述组合相互关联的碎片报文的过程，包括：
在本地的虚拟交换机中组合相互关联的碎片报文。
4.根据权利要求3所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述发送报文包至本地的虚拟机的过程，包括：
利用所述虚拟交换机发送报文包至所述虚拟机。
5.根据权利要求1至4任一项所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包的过程，包括：
利用同一条流的碎片报文的IP头的ID及Flags字段，查找到互相关联的碎片报文；
组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
6.根据权利要求1至4任一项所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述组合相互关联的碎片报文之前，还包括：
从所述发送端发送的碎片报文中，筛选目的地址为所述虚拟机的目标碎片报文；
所述组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包的过程，包括：
组合相互关联的目标碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包。
7.根据权利要求5所述的虚拟机报文接收方法，其特征在于，所述报文发送上限为9000字节。
8.一种虚拟机报文接收系统，其特征在于，应用于宿主机，包括：
报文接收模块，用于接收发送端发送的碎片报文；
报文组合模块，用于组合相互关联的碎片报文，得到小于等于预设的报文发送上限的报文包；
报文发送模块，用于发送报文包至本地的虚拟机。
9.一种虚拟机报文接收装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任一项所述的虚拟机报文接收方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的虚拟机报文接收方法。
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