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龍圖騰網(wǎng)恭喜浪潮云信息技術(shù)股份公司申請的專利基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114116129B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111410648.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F9/455；該發(fā)明授權(quán)基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法及系統(tǒng)是由申嘉童;肖雪;謝濤濤;丁瑞設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-11-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法及系統(tǒng)，屬于OpenStack云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為傳的PCI設(shè)備不能在虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)添加、透傳的PCI設(shè)備不能在運(yùn)行時(shí)卸載以及可能導(dǎo)致虛擬機(jī)類型模板的數(shù)量膨脹，采用的技術(shù)方案為：該方法具體如下：通過修改API的方式，即增加兩個(gè)新的API入口，實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)掛載以及PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)卸載；通過增加一個(gè)新的API的方式，實(shí)現(xiàn)配置PCI設(shè)備的類型；調(diào)用API接口時(shí)，用戶指定掛載設(shè)備的類型。該系統(tǒng)包括掛載模塊、卸載模塊、配置模塊及指定模塊。

本發(fā)明授權(quán)基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于OpenStack平臺(tái)為虛擬機(jī)靈活透傳PCI設(shè)備的方法，其特征在于，該方法具體如下：通過修改API的方式，即增加兩個(gè)新的API入口，實(shí)現(xiàn)PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)掛載以及PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)卸載；通過增加一個(gè)新的API的方式，實(shí)現(xiàn)配置PCI設(shè)備的類型；調(diào)用API接口時(shí)，用戶指定掛載設(shè)備的類型；其中，PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)掛載具體如下：當(dāng)服務(wù)器接收到用戶請求后，檢驗(yàn)入?yún)⒌暮戏ㄐ裕痪唧w如下：校驗(yàn)設(shè)備類型：并判斷是否校驗(yàn)成功：若檢驗(yàn)失敗，則返回異常碼，通知客戶端入?yún)⒎欠ǎ蝗粜ｒ?yàn)成功，則需要將掛載請求發(fā)送到Conductor服務(wù)組件進(jìn)行下一步的處理，通過遠(yuǎn)程調(diào)用的方式發(fā)送到Conductor服務(wù)組件的消息中包括虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符及掛載設(shè)備的設(shè)備類型；其中，校驗(yàn)設(shè)備類型的內(nèi)容包括如下：①、校驗(yàn)當(dāng)前的虛擬機(jī)ID是否存在且狀態(tài)是否正常；②、校驗(yàn)傳入的設(shè)備標(biāo)識是否已經(jīng)定義，且已經(jīng)存在；遠(yuǎn)程調(diào)用成功后，API側(cè)更新虛擬機(jī)的任務(wù)狀態(tài)為掛載PCI設(shè)備，API返回204給客戶端，表明掛載請求已經(jīng)接收，后端正在通過Conductor服務(wù)組件、Scheduler服務(wù)組件以及Compute服務(wù)組件進(jìn)行處理；Conductor服務(wù)組件具體如下：Conductor服務(wù)組件在接收到遠(yuǎn)程調(diào)用后，解析出當(dāng)前給定的設(shè)備類型所對應(yīng)的后端的產(chǎn)品ID及供應(yīng)商ID的具有唯一性的標(biāo)識符，確認(rèn)設(shè)備類型合法；通過虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符，組織出虛擬機(jī)的對象，并定位到虛擬機(jī)當(dāng)前所在的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；將產(chǎn)品ID、供應(yīng)商ID及計(jì)算節(jié)點(diǎn)的信息組織為新的虛擬機(jī)資源請求對象的結(jié)構(gòu)體，并指定當(dāng)前所在的計(jì)算節(jié)點(diǎn)為優(yōu)先選擇的節(jié)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)體中將資源的請求以同步的遠(yuǎn)程方法調(diào)用的形式發(fā)送到Scheduler服務(wù)組件；Scheduler服務(wù)組件具體如下：Scheduler服務(wù)組件在接收到遠(yuǎn)程方法調(diào)用的請求后，進(jìn)行如下的判斷：判斷當(dāng)前提供的優(yōu)先選擇的節(jié)點(diǎn)是否可以滿足資源，即當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)是否存在著具有產(chǎn)品ID和供應(yīng)商ID的PCI設(shè)備：若存在，則返回優(yōu)先選擇的節(jié)點(diǎn)；若不存在，則判斷優(yōu)先選擇的節(jié)點(diǎn)是否能滿足要求：若優(yōu)先選擇的節(jié)點(diǎn)不能滿足要求，則需要在當(dāng)前的可以使用的計(jì)算節(jié)點(diǎn)列表中，找出可用的計(jì)算節(jié)點(diǎn)列表，輸出計(jì)算節(jié)點(diǎn)候選列表，該候選列表中的節(jié)點(diǎn)皆滿足如下的要求：有足夠的CPU、內(nèi)存以及其他可用的資源足夠；將選出的候選列表中的節(jié)點(diǎn)作為同步遠(yuǎn)程調(diào)用的結(jié)果返回給作為調(diào)用方的Conductor服務(wù)組件；判斷Scheduler服務(wù)組件是否能夠選擇出能夠使用的節(jié)點(diǎn)：若Scheduler服務(wù)組件沒有能夠選擇出能夠使用的節(jié)點(diǎn)，則返回一個(gè)空列表給Conductor服務(wù)組件，以告知其沒有滿足條件的節(jié)點(diǎn)可用；當(dāng)Conductor服務(wù)組件接收到來自Scheduler服務(wù)組件的返回結(jié)果時(shí)，應(yīng)當(dāng)判斷返回列表是否非空：若返回的列表內(nèi)容為空，則標(biāo)識沒有計(jì)算節(jié)點(diǎn)可用，這時(shí)即需要更新虛擬機(jī)的任務(wù)狀態(tài)為失敗，并發(fā)送一個(gè)通知事件到消息隊(duì)列；并通知事件中包含虛擬機(jī)的ID、設(shè)備類型名稱及失敗原因的信息；若返回的候選節(jié)點(diǎn)列表非空，則判斷虛擬機(jī)當(dāng)前所在的節(jié)點(diǎn)是否在該返回的列表中：若確實(shí)在這個(gè)返回列表中，則構(gòu)建一個(gè)包含有虛擬機(jī)唯一標(biāo)識符、產(chǎn)品ID及供應(yīng)商ID在內(nèi)的請求體，發(fā)送到Compute服務(wù)組件中；若當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)不在候選節(jié)點(diǎn)列表中，則表明當(dāng)前節(jié)點(diǎn)不能滿足資源的需求，需要通過在線遷移的方式，將虛擬機(jī)調(diào)度到其他資源充足的節(jié)點(diǎn)上去，以滿足進(jìn)一步操作的要求；在線遷移過程中，直接復(fù)用Nova當(dāng)前的在線遷移的代碼進(jìn)行處理，在執(zhí)行熱遷移的命令后，需要等待在線遷移成功后再進(jìn)行之后的操作，判斷在線遷移是否成功：若在線遷移失敗，則遍歷當(dāng)前的候選者列表，取出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行遷移的操作，直到用盡所有的候選者列表后，再將當(dāng)前掛載的任務(wù)狀態(tài)置為失敗，并發(fā)出一個(gè)通知，標(biāo)明虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符、產(chǎn)品ID及供應(yīng)商ID的字段，并表明失敗的原因是不能遷移節(jié)點(diǎn)；若在線遷移成功，則說明虛擬機(jī)當(dāng)前所在的節(jié)點(diǎn)滿足設(shè)備類型所要求的資源的需求，將上文提到的信息，組裝為結(jié)構(gòu)體作為以異步調(diào)用的形式發(fā)送到Compute服務(wù)組件中；Compute服務(wù)組件的工作過程具體如下：Compute服務(wù)組件在接收到異步遠(yuǎn)程調(diào)用請求后，將發(fā)送通知到消息隊(duì)列，表明開始進(jìn)行設(shè)備的掛載操作；Compute服務(wù)組件從PCI設(shè)備表中查詢到一個(gè)可用的設(shè)備，并將該可用設(shè)備的虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符修改為與當(dāng)前請求一致，并更新PCI設(shè)備表，PCI設(shè)備表存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中；更新數(shù)據(jù)庫成功后，獲取到該可用設(shè)備的PCI地址，并通過調(diào)用底層虛擬化平臺(tái)的接口將該P(yáng)CI地址作為直通設(shè)備掛載到虛擬機(jī)中，注意掛載成功需要開啟計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的IOMMU配置，并選擇僅為直通設(shè)備提供IOMMU的支持；在掛載設(shè)備成功后，將任務(wù)狀態(tài)置為成功，表明虛擬機(jī)已經(jīng)成功的掛載了PCI設(shè)備；發(fā)送一個(gè)事件到消息隊(duì)列，通知事件的訂閱者虛擬機(jī)已經(jīng)成功掛載了PCI設(shè)備，在事件中包含虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符、PCI設(shè)備的物理地址、設(shè)備的產(chǎn)品ID和設(shè)備的供應(yīng)商ID的內(nèi)容；在客戶查詢虛擬機(jī)狀態(tài)時(shí)，看到虛擬機(jī)的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束，PCI設(shè)備已經(jīng)掛載完成，便可登陸到虛擬機(jī)中進(jìn)行設(shè)備的確認(rèn)；PCI設(shè)備的動(dòng)態(tài)卸載具體如下：增加一個(gè)新的API，該API的入?yún)樘摂M機(jī)的唯一標(biāo)識符、設(shè)備類型及虛擬機(jī)中的PCI地址；通過虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符、設(shè)備類型及虛擬機(jī)中的PCI地址即可唯一的標(biāo)識一個(gè)需要卸載的PCI設(shè)備；在API側(cè)需要校驗(yàn)虛擬機(jī)的標(biāo)識符是否合法、虛擬機(jī)是否存在及PCI地址是否合法：若校驗(yàn)失敗，則返回一個(gè)非法的請求的狀態(tài)碼給客戶端；若校驗(yàn)正常，則將請求通過同步遠(yuǎn)程方法調(diào)用的形式傳遞給Compute服務(wù)組件；Compute服務(wù)組件在接收到請求后，通過傳入的設(shè)備PCI地址定位到其對應(yīng)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)上被透傳的設(shè)備的PCI地址；獲取到該P(yáng)CI地址的設(shè)備的設(shè)備空間中存儲(chǔ)的設(shè)備的供應(yīng)商ID和產(chǎn)品ID，結(jié)合傳入的設(shè)備類型校驗(yàn)該設(shè)備是否類型一致：若類型不一致，則更新任務(wù)的狀態(tài)為失敗，并發(fā)送消息通知訂閱的用戶；若類型一致，則進(jìn)行卸載的操作；卸載操作過程中需要根據(jù)虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符合PCI的地址構(gòu)造出請求，并發(fā)送給底層的虛擬機(jī)化軟件進(jìn)行設(shè)備的卸載操作；在卸載成功后，更新PCI設(shè)備的數(shù)據(jù)表，將當(dāng)前的設(shè)備置為可用的狀態(tài)，并清空關(guān)聯(lián)的虛擬機(jī)的唯一標(biāo)識符的記錄；將任務(wù)狀態(tài)置為成功的狀態(tài)，并發(fā)送任務(wù)成功的消息到訂閱的用戶。

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