增强型以太网适配器研究与设计

发布时间：2021-04-14 00:15

　　随着互联网用户数量的持续膨胀，网络带宽需求越来越大，数据中心也正以前所未有的速度增长。在过去，大部分企业将存储网和内部局域网分割开来，为了支持多网络，数据中心需要为不同的网络配备不同的硬件设施。多网络架构也增加了数据中心的建设管理维护成本。以太网光纤通道（FCoE）技术与I/O虚拟化技术为了解决上述出现的问题提供了契机。在分析现有高速以太网适配器与I/O虚拟化技术的基础上，提出了一种既能支持无损以太网又能满足服务器下I/O虚拟化性能需要的网络适配器设计方法。网络适配器设计基于Xilinx公司的嵌入式开发平台。基本思想是在适配器内部实现多个接收发送队列，不同的队列被分配到不同的缓冲区，虚拟适配器通过访问专属的缓冲区收发数据来实现多虚拟设备对单一物理设备的共享。设计中还使用流量积分和两种发送仲裁算法来管理网络流量，避免丢包情况发生。为了从硬件上支持I/O虚拟化，适配器设计对PCIe接口协议的SR-IOV标准进行支持。另外设计中还给出了PCIe物理功能与虚拟功能的通信模型，这为后续虚拟环境下宿主机与客户机的数据交互提供了基础。实验测试表明，在简单模式下网络适配器可以正常收发数据且能上网，对多... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PCIExpress总线的层次结构

图 2.2 Split I/O 模型主要特点是将传统的 I/O 驱动模式分为了两具备特权级，不可以对 I/O 设备进行直接访备进行直接访问。前端驱动接收来自上层应息机制将请求传递给后端驱动。后端驱动调用相应的驱动对设备进行访问，最后将数 技术结构模型见图 2.2 所示。模型包括客户端驱动程序、设备虚拟层、I/O备。DirectI/O 模型分层结构见图 2.3 。设栈将来自客户机的 I/O 地址映射到 VMM 的信，I/O 虚拟栈还支持客户机与物理设备之I/O 读/写请求时，访问程序直接自陷到 VM行访问。虚拟机的每次 I/O 操作都需要 V

图 2.3 DirectI/O 模型里面，客户机内部软件逻辑可 VMM 或者后端驱动进行干预不的主机。主机设备驱动和设备管 VMM 的参与。由于没有第的效率。图 2.4 给出了 Passthro图 2.4 Passthrough I/O 模型

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]PCI Express接口固态硬盘存储系统设计[D]. 胡宏亮.华中科技大学 2011
[2]基于虚拟技术的数据中心建设研究[D]. 张荧允.天津大学 2010
[3]SR-IOV虚拟化技术的研究与优化[D]. 李超.国防科学技术大学 2010
[4]基于intel VT的内存虚拟化技术的研究与实现[D]. 王志鹏.电子科技大学 2010



本文编号：3136276