2014年12月，國(guó)內(nèi)虛擬化領(lǐng)導(dǎo)廠商方物軟件與國(guó)際Infiniband(簡(jiǎn)稱IB)代表廠商Mellanox展開(kāi)合作，共同打造云計(jì)算時(shí)代極速互聯(lián)方案，實(shí)現(xiàn)“軟件定義總線”。

虛擬機(jī)技術(shù)誕生伊始，面向解決橫向擴(kuò)展架構(gòu)資源復(fù)用問(wèn)題，無(wú)論是切割粒度，抑或遷移及可靠性設(shè)置，對(duì)節(jié)點(diǎn)間資源通信提出了更高要求;IB技術(shù)本質(zhì)上提供了一種低延時(shí)、高帶寬的節(jié)點(diǎn)互聯(lián)解決方案。在技術(shù)源頭上，兩類技術(shù)長(zhǎng)期心心相印。

方物認(rèn)為，IT大航海時(shí)代，傳統(tǒng)意義上計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線逐步具備外化特征，總線是IaaS的信息載體，承載資源池物流功能，由于跨節(jié)點(diǎn)互聯(lián)互通的廣泛需求，加速了業(yè)界廠商產(chǎn)品整合的里程。以下四個(gè)方面分享虛擬化FronOS(方物Hypervisor)在“總線”處理技術(shù)上的進(jìn)展。

一、 內(nèi)總線算法升級(jí)

虛擬化環(huán)境中客戶操作系統(tǒng)用戶空間預(yù)分配映射HCA卡緩存隊(duì)列，采用高性能計(jì)算MPI設(shè)計(jì)思路，將虛擬機(jī)進(jìn)程并行分配緩存矩陣，在IO處理技術(shù)上避免通信消息等待，消除傳統(tǒng)PCI共享總線方式指令盲等延時(shí)，同時(shí)結(jié)合影子頁(yè)表等處理器芯片技術(shù)，存儲(chǔ)單節(jié)點(diǎn)QDR實(shí)測(cè)延時(shí)達(dá)到1.3µs，在Hypervisor算法層對(duì)IB提供核心支撐。

二、 外總線通信服務(wù)

方物服務(wù)器虛擬化軟件FVI全面支持RDMA和IPoIB，實(shí)現(xiàn)三種方式分配與使用，一是透?jìng)鞣绞绞褂肦DMA設(shè)備，性能最高;二是SR-IVO方式使用RDMA設(shè)備，每個(gè)虛機(jī)獨(dú)享VF;三是RDMA協(xié)議棧適配，虛擬機(jī)配置FronIB驅(qū)動(dòng)，Hypervisor配置OFED驅(qū)動(dòng)，通過(guò)軟件模擬方式實(shí)現(xiàn)。前兩種適合高速傳輸，第三種適合HS、FT、DRS等企業(yè)增強(qiáng)版管理功能。

三、 總線間配置優(yōu)化

1.緩存顆粒度優(yōu)化，根據(jù)Hypervisor不同配置文件和虛機(jī)鏡像文件大小，Infiniband的分組大小在256b和4kb之間浮動(dòng)自適應(yīng);2.通信參數(shù)優(yōu)化，基于方物vSwitch實(shí)現(xiàn)QoS，保障虛擬機(jī)與IB通信出入流量精細(xì)化調(diào)優(yōu)，滿足網(wǎng)絡(luò)高并發(fā)需求;3.分布式虛擬交換機(jī)自適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)IB鏈路跨節(jié)點(diǎn)分配與策略同步，釋放管理端運(yùn)維壓力。

四、 分布式存儲(chǔ)IB應(yīng)用

1.集群應(yīng)用，方物主機(jī)集群與分布式存儲(chǔ)集群融合，實(shí)現(xiàn)集中管控狀態(tài)下，對(duì)計(jì)算與存儲(chǔ)資源池進(jìn)行信息和卷配置的實(shí)時(shí)同步;2.虛擬磁盤(pán)哈希函數(shù)進(jìn)階，利用vCenter數(shù)據(jù)庫(kù)提供精簡(jiǎn)的目錄層次，旨于減少文件數(shù)量，提升檢索速度;3.帶寬融合，方物vStorage分布式存儲(chǔ)方案聚合線性帶寬，單節(jié)點(diǎn)QDR實(shí)測(cè)帶寬達(dá)27Gb/s，四節(jié)點(diǎn)并發(fā)達(dá)到96Gb/s，大文件條帶化處理性能顯著提升，普通虛擬磁盤(pán)實(shí)現(xiàn)“秒傳”。

虛擬化與IB的融合，從技術(shù)架構(gòu)上解決了傳輸時(shí)效性問(wèn)題，方物軟件基于長(zhǎng)年內(nèi)核級(jí)操作系統(tǒng)研發(fā)能力，在算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、協(xié)議棧、通信機(jī)制、配置策略等多個(gè)維度發(fā)力，結(jié)合IB硬件技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，已經(jīng)全面提供IaaS層Infiniband解決方案，突顯云計(jì)算極速互聯(lián)，融合架構(gòu)，按需擴(kuò)展，綠色低功耗特征。通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新，方物軟件為中國(guó)IT建設(shè)不斷添鉆加瓦。