[01406486]一种基于共享内存机制虚拟机域间通信协议的实现方法

随着电子技术的发展,服务器单个处理器上集成的核数越来越多,且单处理器上集成更多的核心称为一种趋势,由此使得服务器的并行处理能力大大加强。然而操作系统的发展并没有很好的利用这一硬件发展优势,使得整个系统的实际性能并没有因为硬件性能的提升而大幅度提升。研究学者针对这一问题提出一种新的软件系统架构,即采用虚拟化技术将一个服务器划分为多个可以同时运行独立操作系统的域。进行虚拟化划分后,为了避免硬件访问冲突,各域并不能都具有完整的硬件操作能力,有的域只具有磁盘访问功能,有的只具有网络访问功能。各个域之间彼此隔绝,无法直接进行通信。于此同时,不具有网络访问功能的子域也无法与外界internet进行通信。 本项目的目的在于解决上述虚拟机监控器中各个子域之间的通信问题,以及子域与外界互联网之间的通信问题,从而提供了一种通信协议满足伯克利Socket接口标准的基于共享内存机制虚拟机域间通信协议的实现方法。本方法采用共享内存机制解决虚拟机各域之间的通信问题。操作系统启动后通过动态映射虚拟机监控器为实现域间通信预留的内存空间或者通过调用虚拟机监控器内存操作元语,实现多操作系统之间物理内存的共享。根据现有伯克利Socket接口标准设计全新的域间Socket通信协议-OSV Socket,满足域间以及各子域与Internet的通信要求。该协议采用与IPV4相同的IP地址加端口号的寻址方式,由中心Router根据IP地址判断域间通信与子域和Internet通信。当为域间通信时,采用内存共享机制实现快速的域间消息传递;当为子域与Internet通信时,中心Router将通信数据包封装为标准的IPV4数据包进行转发,当中心Router收的有Internet发送的数据时,采用广播机制对服务器内各域进行分发。各子域对于接收到的数据如果没有相应的处理例程进行处理,则进行主动丢弃。中心Router与各子域的拥塞控制策略采用“鲜牛奶”策略。