基于KubeVirt的物理网卡直通虚拟机的生命周期管理方法及装置与流程

本技术涉及云计算，尤其涉及一种基于kubevirt的物理网卡直通虚拟机的生命周期管理方法及装置。

背景技术：

1、kubevirt：是一个基于kubernetes集群的开源项目。它允许在kubern etes集群中运行和管理传统虚拟机，使虚拟化和容器化工作负载可以共存。sr-iov(single root i/ovirtualization)：是一种硬件虚拟化技术，它允许物理设备(如网卡)在虚拟化环境中直接分配给虚拟机，而不是通过软件虚拟交换机进行中转，以提供容器级别的高性能网络访问。二者均是与容器和虚拟化相关的重要技术，它们的结合可以在kubernetes集群中实现高性能的虚拟机和容器网络连接。kubevirt通过将虚拟机资源抽象为kuberne tes对象，提供云原生的管理和编排方式，从而实现虚拟机与容器化应用的协同工作，增强了整个云原生堆栈的灵活性与统一性。sr-iov技术则通过在物理网卡上划分虚拟功能(vf)来提供直接的硬件访问，提高虚拟机的网络性能和降低延迟。两者结合使用可以有效地提升云环境中的网络效率。

2、然而，当前将kubevirt与sr-iov集成的过程仍然面临一些技术挑战。首先，物理网卡的直通配置需要涉及多个组件，包括硬件设置、sr-iov网络适配器配置、sr-iov cni插件的安装及虚拟机网络附件定义(nad)创建等，整个集成过程较为复杂且易出错。其次，管理sr-iov资源时，当多个虚拟机共享虚拟功能(vf)和物理功能(pf)资源时，可能会出现资源竞争问题，导致资源无法释放或已被占用，从而影响虚拟机启动并造成失败。

3、因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本技术示出了一种基于kubevirt的物理网卡直通虚拟机的生命周期管理方法及装置。

2、第一方面，本技术示出了一种基于kubevirt的物理网卡直通虚拟机的生命周期管理方法，所述方法包括：

3、基于网络规划需求，通过对虚拟机的网卡进行资源配置，生成sr-iov方案；

4、基于所述sr-iov方案，通过对物理服务器硬件进行自动化配置管理，生成物理网卡配置信息；

5、基于所述物理网卡配置信息，通过kubernetes网络组件对物理宿主机的虚拟功能资源进行部署，生成插件管理信息；

6、基于所述插件管理信息，通过对虚拟机进行sr-iov网卡的加载管理，生成虚拟资源分配信息，并基于所述虚拟资源分配信息，完成对物理网卡直通虚拟机的生命周期管理。

7、在本公开的一种示例性实施例中，通过对虚拟机网卡进行资源配置，包括：

8、基于vpc内部网络架构协议，通过ovn对虚拟机进行默认主网卡的分配，生成虚拟主网卡；

9、基于所述虚拟主网卡，通过对网络环境进行评估后使用sr-iov虚拟化技术对虚拟机的附网卡进行配置，生成网络规划方案；

10、基于所述网络规划方案，通过对虚拟机的虚拟功能和物理功能的资源进行配置，生成sr-iov方案。

11、在本公开的一种示例性实施例中，通过对物理服务器硬件进行自动化配置管理，包括：

12、基于所述sr-iov方案，通过在物理服务器上对vfio-pci驱动进行加载与配置，生成vfio-pci驱动自加载信息；

13、基于所述vfio-pci驱动自加载信息，通过对所述物理服务器的物理网卡进行虚拟功能配置，生成虚拟功能网卡；

14、基于所述vfio-pci驱动自加载信息，通过将所述虚拟功能网卡与所述vfio-pci驱动进行绑定，生成物理网卡配置信息。

15、在本公开的一种示例性实施例中，通过kubernetes网络组件对物理宿主机的虚拟功能资源进行部署，包括：

16、基于所述物理网卡配置信息，生成可视化的图形界面，且通过对用户操作需求的所述图形界面进行设置；

17、基于所述物理网卡配置信息，通过对插件网络部署与kubernetes集群之间的交互过程进行规划，生成交互规划机制；

18、基于所述交互规划机制，通过将预设网络配置参数与预设网络插件进行绑定，生成插件存储库。

19、在本公开的一种示例性实施例中，通过kubernetes网络组件对物理宿主机的虚拟功能资源进行部署，包括：

20、基于在所述图形界面输入的网络配置参数，通过所述插件存储库对所述网络配置参数进行匹配，获取绑定的网络插件，生成插件自动部署信息；

21、基于所述插件自动部署信息，通过对物理宿主机的虚拟功能资源进行扫描，生成宿主机虚拟功能资源，并通过对所述宿主机虚拟功能资源进行管理，生成插件管理信息。

22、在本公开的一种示例性实施例中，通过对虚拟机进行sr-iov网卡的加载管理，生成虚拟资源分配信息，包括：

23、基于网络负载需求，通过对虚拟机是否需要加载直通网卡进行判断，当所述虚拟机不需要加载直通网卡时，所述虚拟机使用当前虚拟网络接口；

24、当所述虚拟机需要加载直通网卡时，基于所述插件管理信息，通过kubernetes网络组件与所述物理宿主机进行交互，生成直通网卡需求信息；

25、基于所述直通网卡需求信息，通过对sr-iov参数进行资源配置，生成sr-iov管理资源；

26、基于所述sr-iov管理资源，通过对sr-iov网卡进行mac地址的分配，生成sr-iov网卡mac地址。

27、在本公开的一种示例性实施例中，通过对虚拟机进行sr-iov网卡的加载管理，生成虚拟资源分配信息，包括：

28、基于所述sr-iov网卡mac地址，通过对虚拟功能资源的占用情况进行管理，生成虚拟资源占用管理信息；

29、基于所述sr-iov网卡mac地址，通过对占用的虚拟功能资源进行保护管理，生成虚拟资源保护管理信息；

30、基于所述sr-iov网卡mac地址，通过对虚拟功能资源的回收再利用进行管理，生成虚拟资源回收管理信息；

31、通过对所述虚拟资源占用管理信息、虚拟资源保护管理信息、虚拟资源回收管理信息进行整合，生成虚拟资源分配信息，基于所述虚拟资源分配信息，完成对物理网卡直通虚拟机的生命周期管理。

32、第二方面，本技术示出了一种基于kubevirt的物理网卡直通虚拟机的生命周期管理装置，所述装置包括：

33、网卡规划模块，用于对虚拟机的网卡进行资源配置；

34、硬件自动配置模块，用于对物理服务器硬件进行自动化配置管理；

35、网络组件自动部署模块，用于通过kubernetes网络组件对物理宿主机的虚拟功能资源进行部署；

36、sr-iov网卡加载管理模块，用于对虚拟机进行sr-iov网卡的加载管理，生成虚拟资源分配信息，并基于所述虚拟资源分配信息，完成对物理网卡直通虚拟机的生命周期管理。

37、第三方面，本技术示出了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行如上述任一方面所述的方法。

38、第四方面，本技术示出了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述任一方面所述的方法。

39、第五方面，本技术示出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述任一方面所述的方法。

40、本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：

41、基于本公开实施例，首先，根据网络规划需求，通过对虚拟机的网卡进行资源配置，生成sr-iov方案。之后，基于该sr-iov方案，通过对物理服务器硬件进行自动化配置管理，生成物理网卡配置信息。基于该信息，通过kubernetes网络组件对物理宿主机的虚拟功能资源进行部署，生成插件管理信息。最后，基于插件管理信息，通过对虚拟机进行sr-iov网卡的加载管理，生成虚拟资源分配信息，完成对物理网卡直通虚拟机的生命周期管理。由此，本公开实施例提供了简化的直通网卡配置和部署方案，以减少物理网卡直通虚拟机过程中的手动操作、硬件兼容性检查和配置文件修改。实现了硬件驱动的自加载和直通网卡的开机自加载，确保了虚拟机动态加载直通网卡功能，简化了sr-iov网卡资源的自动部署与管理的配置流程，优化了虚拟网络资源的利用率。