CN111124593A - 信息处理方法及装置、网元及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信息处理方法及装置、网元及存储介质。所述方法包括：获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

Description

信息处理方法及装置、网元及存储介质

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种信息处理方法及装置、网元及存储介质。

背景技术

在虚拟机(Virtual Machine，MV)部署过程中，需要为虚拟分配各种资源，例如，为MV分配计算资源、存储资源及带宽资源。

SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)是一种网络输入/输出(Input/Output，I/O)虚拟化技术，将单独的PCIe装置虚拟化为多个快速总线和接口标准(Peripheral Component Interface Express，PCIe)通道，每个虚拟化之后的PCIe可直接分配给一个实例，而不需要Hypervisor的协调干预，可大幅提升网络吞吐性能。SR-IOV引入了两个新的功能类型：PFs(Physical Functions，物理功能)，物理网卡所支持的一项外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)功能，一个PF可以扩展出若干个虚拟功能(Virtual Functions，VF)。VFs，支持SR-IOV的物理网卡虚拟出来的实例，以一个独立网卡的形式呈现，每个VF有独立的PCI配置区域，并可以与其它VF共享同一个物理资源(共用同一个物理网口)。

采用SR-IOV技术可以提升网络吞吐性能，但是在一些情况下发现在满足MV部署条件的情况下，依然没有办法成功部署MV或者部署的MV达不到预期的工作性能。

发明内容

本发明实施例期望提供一种信息处理方法及装置、网元及存储介质。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种信息处理方法，包括：

获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

基于上述方案，所述方法还包括：

若所述剩余带宽信息表明不存在PF的剩余带宽不小于待部署的所述MV所需带宽时，输出部署异常告警。

基于上述方案，所述方法还包括：

接收MV的带宽变更的指示信息；

根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

基于上述方案，所述接收MV的带宽变更的指示信息，包括：

接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；

所述根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息，包括：

基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

基于上述方案，所述接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息，包括：

接收MV的QoS更新后所需带宽的带宽更新信息；

所述方法还包括：根据所述带宽更新信息，更新MV所配置带宽的配置信息；

所述基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息，包括：

根据所述带宽更新信息或所述配置信息，更新所述MV所占用PF的剩余带宽信息。

一种信息处理装置，包括：

获取模块，用于获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

部署模块，用于若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

基于上述方案，所述装置还包括：

接收模块，用于接收MV的带宽变更的指示信息；

更新模块，用于根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

基于上述方案，所述接收模块，具体用于接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；

所述更新模块，具体用于基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

一种网元，包括：

收发器，用于信息收发；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及存储器连接，用于通过执行在所述存储器上的计算机可执行指令，控制所述收发器的信息收发机所述存储器的信息存储，并实现上述一个或多个技术方案提供的信息处理方法。

一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现上述一个或多个技术方案提供的信息处理方法。

本发明实施例提供的技术方案，在部署虚拟机之前会获取单独的PF上的剩余带宽信息，在有至少一个PF的剩余带宽大于VM所需带宽时，会将该VM部署到剩余带宽不小于VM所需带宽的PF上，减少仅根据所有PF的总剩余带宽进行VM部署时，导致没有一个PF的剩余带宽足以满足VM的带宽需求导致的VM部署失败，或者，部署的VM的性能不能达到预期的现象；提升了VM的部署成功率及VM部署后的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种信息处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种信息处理方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种信息处理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的第一种信息处理装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种SR-IOV系统架构的示意图；

图6为本发明实施例提供的第四种信息处理方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的第五种信息处理方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种信息处理方法，包括：

步骤S110：获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

步骤S120：若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

在本实施例中提供的所述信息处理方法可以应用于调度器上，例如，可以应用于虚拟资源系统的MV部署的调度器上，例如，NOVA。

在本实施例中，会单独监控每一个PF的剩余带宽，从而记录有单个PF的剩余带宽信息。

在一个MV所需的带宽仅能部署到一个PF的情况下，若仅监控所有PF的剩余带宽，则有可能由于不存在任意单独PF的剩余带宽满足MV所需带宽的需求，则导致MV部署失败，或者，MV部署之后运行异常。

例如，有一些MV对于其提供的业务允许的延时性非常低，若将一个MV所需的带宽跨PF部署，一方面可能会导致MV无法正常运行，或者即便正常运行也会导致因为跨PF数据的读写出现延时大的问题，导致无法满足业务需求。

在本实施例中，若一个MV所需的带宽仅允许部署在一个PF上的情况时，仅有在剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于MV所需带宽时，才进行MV的部署，即认定满足MV的部署条件；且将该MV部署到剩余带宽大于或等于MV所需带宽的PF上。

在一些实施例中，若存在多个PF的剩余带宽不小于MV的所需带宽时，根据负载均衡策略，优先选择将MV部署到剩余带宽最大的PF上。

在一些实施例中，若存在PF的剩余带宽不小于MV的所需带宽时，则根据带宽利用率最高策略，优先选择将MV部署到当前剩余带宽与MV的所需带宽最相近的PF上。如此，将剩余带宽足够大的PF保留下来，以供所需带宽更大的MV部署。

如图2所示，在一些实施例中，所述方法还包括：

步骤S130：若所述剩余带宽信息表明不存在PF的剩余带宽不小于待部署的所述MV所需带宽时，输出部署异常告警。

在本实施例中，关注单个PF的剩余带宽，若当前所有的PF的剩余带宽均小于待部署的MV所需带宽时，则输出部署异常告警。

此处的输出部署异常告警，可以包括：向MV部署的管理设备输出异常告警，以方便管理人员知晓MV部署失败的原因，或者，尽快增加虚拟资源池的带宽资源，以完成MV部署。

在一些实施例中，所述输出部署异常告警，还包括：

向虚拟资源的管理设备，由管理设备根据部署异常告警自动完成PF的虚拟化更新，例如，增加PF数量，或者，修改一个或多个PF的带宽容量，从而方便后续大带宽需求的MV的正常部署，降低MV部署的失败率。

在一些实施例中，如图3所示，本实施例还提供一种方法可包括：

步骤S210：接收MV的带宽变更的指示信息；

步骤S220：根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

例如，nova可以从管理虚拟网络基础设备的网元(例如，neutron)接收所述指示信息，该指示信息可为各种告知nova MV所需带宽发生了变化的信息。

导致MV的所需带宽发生变化的情况包括但不限于：

例如，MV所处理的业务的服务质量(QoS)发生了变化，若，QoS发生了变化，则MV所需的带宽也可能发生了变化。

再例如，MV所处理的业务量减少或者业务量的并发数减少了，则此时MV所需带宽也减少了。

上述导致MV所需带宽增加或减少的情况，MV会将其所需带宽的变化通过上述指示信息直接或间接告知调度器，例如，nova；如此，nova等调度器就可以根据所述指示信息更新PF的剩余带宽信息；如此，使得nova等调度器中维持了较为精确的剩余带宽信息，方便后续成功部署MV。

例如，若MV所需带宽减少了，则指示信息将表明该MV所占用的PF的剩余带宽就增大了，则剩余带宽信息指示的剩余带宽也应该增加。

再例如，若MV所需带宽增加了，则指示信息将表明该MV所占用的PF的剩余带宽就减小了，则剩余带宽信息指示的剩余带宽也应该相应的减小。

在一些实施例中，若指示信息表明MV所需增加的带宽大于该MV当前所占用的PF的剩余带宽，则还可以考虑迁移MV所占用的PF，以维持该MV的稳定运行，或者，建立新的PF上复制当前MV，并在成功复制MV之后撤除当前MV。

在一些实施例中，所述步骤S210可包括：接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；所述步骤S220可包括：基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

所述QoS为指示网络传输所需的服务质量的信息，包括但不限于：网络带宽、网络延时要求参数、网络抖动要求参数及网络可靠性等其中的一个或多个。

在本实施例中，所述相关信息可至少包括所需带宽。

如此，在步骤S220中就可以根据相关信息，更新该MV所占用PF的剩余带宽信息，实现PF的剩余带宽信息的精准维护。

在一些实施例中，所述步骤S210可包括：接收MV的QoS更新后所需带宽的带宽更新信息；所述方法还包括：根据所述带宽更新信息，更新MV所配置带宽的配置信息；所述步骤S220可包括：根据所述带宽更新信息或所述配置信息，更新所述MV所占用PF的剩余带宽信息。

在本实施例中，若MV的QoS更新后，会收到MV的带宽更新信息，该带宽更新信息可包括：QoS更新后MV所需的带宽值，或者，QoS更新后，MV所需增加或减少的带宽值。在本实施例中，调度器nova等更新虚拟机所需带宽的配置信息，并进一步可以直接根据带宽更新信息及基于带宽更新信息生成的配置信息，来更新PF的剩余带宽信息。为了加速更新，则可以直接根据带宽变更信息更新PF的剩余带宽信息。

如图4所示，本实施例提供一种信息处理装置，包括：

获取模块110，用于获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

部署模块120，用于若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

在一些实施例中，所述获取模块110及所述部署模块120可为程序模块，所述程序模块被处理后，能够剩余带宽信息的获取及在有PF的剩余带宽大于MV所需带宽时MV的成功部署。

在一些实施例中，所述装置还包括：

输出模块，用于若所述剩余带宽信息表明不存在PF的剩余带宽不小于待部署的所述MV所需带宽时，输出部署异常告警。

在一些实施例中，所述装置还包括：

接收模块，用于接收MV的带宽变更的指示信息；

更新模块，用于根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

在一些实施例中，所述接收模块，具体用于接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；所述更新模块，具体用于基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

在一些实施例中，所述接收模块，具体用于接收MV的QoS更新后所需带宽的带宽更新信息；所述装置还包括：配置模块，用于根据所述带宽更新信息，更新MV所配置带宽的配置信息；所述更新模块，还用于根据所述带宽更新信息或所述配置信息，更新所述MV所占用PF的剩余带宽信息。

本实施例还提供一种网元，包括：

收发器，用于信息收发；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及存储器连接，用于通过执行在所述存储器上的计算机可执行指令，控制所述收发器的信息收发机所述存储器的信息存储，并实现前述一个或多个技术方案提供的信息处理方法，例如，如图1至图3及图6至图7任一项提供的方法。

该网元可为云平台中的调度器等但不限于是调度器。

本实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的信息处理方法，例如，如图1至图3及图6至图7任一项提供的方法。

本实施例提供的计算机存储介质可为非瞬间存储介质。

以下结合上述任意实施例提供几个具体示例：

如图5所示，SR-IOV技术中存在两个PF。每个PF上可配置有10G的带宽，分别对应了具有SR-IOV能力的网络接口卡(Network Interface Card，NIC)的端口0和端口1。Nova数据库中存有两个PF上剩余可用带宽的总量信息。现有的技术中，部署VM过程中，nova每为新的虚拟机分配带宽后，自身数据库中带宽剩余总量自动更新，减去新建虚拟机所用带宽；当出现新建VM需求时，两个PF上剩余可用带宽的总量大于新建VM的带宽需求时，则认为满足新建VM的带宽需求，在任一PF上为VM创建VF。

但实际情况是，VF创建在任一PF上，两个PF上剩余可用带宽总和大于新建VM带宽需求时，不代表每一个PF上剩余带宽均大于新建VM带宽需求，当被选中部署VM的PF上剩余带宽小于VM所需带宽时，系统不提示任何告警信息，依然进行VM的部署，导致最终分配给VM的带宽不满足需求。

如图6所示，对于两个带宽10G的PF，假设为PF1、PF2。PF1上存在一个为虚拟机VM1分配的7G带宽的VF1，PF2上存在一个为虚拟机VM2分配的3G带宽的VF2，两个PF上剩余总带宽为10G。当需要新建一个带宽需求为8G的VM3时，所剩总带宽10G大于8G，nova认为满足需求，但无论VM3的VF部署在PF1还是PF2上，均不满足带宽8G的需求。在图6中，PF会主动实时上报PF上的剩余带宽信息，使得nova能够及时获知各PF上的剩余带宽的数量。

本示例提供的方案中，在部署虚拟机之前，nova不仅主动获取两个PF上总剩余带宽信息，同时也获取每个PF上各自的剩余带宽信息。当至少一个PF上剩余带宽大于新建VM所需带宽时，才进行正常部署；否则上报带宽不足告警，提示网络带宽资源不足。即，假设VM3所需带宽为BW3，PF1、PF2上剩余带宽分别为BW1，BW2，当BW3>BW1且BW3>BW2时，出现提示网络带宽不足告警；当BW3<BW1或BW3<BW2时，满足部署VM3带宽需求。

在SR-IOV场景中，对于已存在的VM，存在带宽QOS变更的情况。但在现存技术中，QOS变更后并不告知nova，导致nova数据库中的带宽余量信息并不反应最新实时信息，在给新建虚拟机分配带宽时可能会出现带宽分配不准确的情况。

如上述介绍nova与neutron组件在新建VM过程中交互时，neutron将可分配给VM的所有网络信息上报给nova，包括network(隔离的二层网段)，subnet(IPv4/v6的CIDR地址池，以及网关，DNS等)，port(虚拟交换机上的虚拟端口)以及用于L3-L7网络服务的IP、router、firewall、VPN等。

在本示例中提出的改进方案里，如图7所示，在更新VM的过程中，要求neutron在更新QOS的时候，把相关信息报给nova，让nova在相关数据库中把变更的带宽量减去，这样nova数据库中就会存在准确的剩余带宽量，从而保证带宽调度策略的可信性。若VM更新QOs相关信息，会及时上报给Neutron或Nova，至少使得Nova精确维护各PF上的剩余带宽信息或者总剩余带宽信息。

在使用SR-IOV虚拟化技术场景中，在部署虚拟机之前，Openstack组件nova不仅主动获取两个PF上总剩余带宽信息，同时也获取每个PF上各自的剩余带宽信息。当至少一个PF上剩余带宽大于新建VM所需带宽时，才进行正常部署；否则上报带宽不足告警，提示带宽资源不足。

在使用SR-IOV虚拟化技术场景中，在更新VM的过程中，要求neutron在更新QOS的时候，把相关信息报给nova，让nova在相关数据库中把变更的带宽量减去，这样nova数据库中就会存在准确的剩余带宽量，从而保证带宽调度策略的可信性。

总之，在本示例中，SR-IOV场景中，云平台(例如，Openstack)组件nova主动获取每个PF上各自的剩余带宽信息。SR-IOV场景中，要求neutron在VM更新QOS时，把相关信息报给nova，让nova在相关数据库中更新，保证带宽调度策略的可信性。

示例2：

云平台新建虚拟机时，网络资源的分配发生在nova和neutron之间的信息交互可如下：

neutron将新建虚拟机需要的所有网络资源信息主动上报给nova，nova为虚拟机分配网络带宽。Nova数据库中存有SR-IOV物理网络上总剩余带宽信息，即两个PF上总剩余带宽，总剩余带宽数需大于新建虚拟机所需带宽；

界面或命令行向Keystone获取令牌鉴权(auth-token)认证消息，向nova-api发送启动实例(boot instance)请求；

nova-api向Keystone进行权限认证，与数据库通讯，初始化新建VM的数据库，并向nova-scheduler请求创建虚拟机的资源。

nova-scheduler查询nova数据库中计算资源情况，找到符合虚拟机创建需要的主机，向nova-compute发送对应的创建虚拟机请求的信息。

nova-compute通过nova-conductor请求获取消息队列MQ中的虚拟机信息(flavor)；

nova-compute通过HTTP请求向glance获得虚拟机镜像信息(URL)；

nova-compute通过Keystone的RESTful API拿到认证的token，并通过HTTP请求neutron-server获取创建虚拟机所需要的网络信息；neutron-server向Keystone认证token是否有效，并返回验证结果；若token验证通过，nova-compute获得虚拟机网络信息，包括network(隔离的二层网段)，subnet(IPv4/v6的CIDR地址池，以及网关，DNS等)，port(虚拟交换机上的虚拟端口)以及用于L3-L7网络服务的IP、router、firewall、VPN等；

nova-compute通过HTTP请求向cinder-api获取到创建虚拟机所需要的持久化存储信息。

nova-compute根据instance的信息调用配置的虚拟化驱动来创建虚拟机。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种信息处理方法，其特征在于，包括：

获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述剩余带宽信息表明不存在PF的剩余带宽不小于待部署的所述MV所需带宽时，输出部署异常告警。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收MV的带宽变更的指示信息；

根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述接收MV的带宽变更的指示信息，包括：

接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；

所述根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息，包括：

基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息，包括：

接收MV的QoS更新后所需带宽的带宽更新信息；

所述方法还包括：根据所述带宽更新信息，更新MV所配置带宽的配置信息；

所述基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息，包括：

根据所述带宽更新信息或所述配置信息，更新所述MV所占用PF的剩余带宽信息。

6.一种信息处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取单个物理功能PF的剩余带宽信息；

部署模块，用于若所述剩余带宽信息表明存在至少一个PF的剩余带宽不小于待部署的虚拟机MV所需带宽时，利用剩余带宽不小于所述MV所需带宽的PF部署所述MV。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收模块，用于接收MV的带宽变更的指示信息；

更新模块，用于根据所述指示信息，更新MV所占用PF的剩余带宽信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收模块，具体用于接收MV的服务质量QoS变更时上报的相关信息；

所述更新模块，具体用于基于所述相关信息，更新所述PF的剩余带宽信息。

9.一种网元，包括：

收发器，用于信息收发；

存储器，用于信息存储；

处理器，分别与所述收发器及存储器连接，用于通过执行在所述存储器上的计算机可执行指令，控制所述收发器的信息收发机所述存储器的信息存储，并实现权利要求1至5任一项提供的方法。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求1至5任一项提供的方法。

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