NVMMAC介紹

NVMMAC是一種在數據中心網絡中廣泛應用的MAC層協議，主要用於解決網絡虛擬化中的多租戶隔離及流量管控問題。下面將就NVMMAC從不同角度進行詳細介紹。

一、NVMMAC的概述

NVMMAC是由NVIDIA公司開發的一種MAC層協議，全稱為NVIDIA Virtual Machine Multi-tenant Access Control (NVMMAC)。它可以在物理網絡基礎設施上實現網絡虛擬化，為多個租戶提供隔離的網絡接入，以及流量管控手段。其基本思想是通過在MAC層引入租戶ID和虛擬機ID兩個標識符，實現不同租戶和虛擬機之間的隔離。

NVMMAC的核心特點有：

1、通過採用基於硬件的方式實現，可以大幅度減輕虛擬化方案中的軟件開銷，提高網絡虛擬化的性能。

2、在保證隔離性的前提下，NVMMAC允許不同租戶之間的流量進行動態切換，從而提供更靈活的網絡接入方式。

3、NVMMAC支持不同虛擬機之間直接通信，可以大幅度提升網絡通信的效率。

二、NVMMAC的核心機制

NVMMAC主要通過以下幾個機制實現租戶隔離、流量管控等目標：

1、租戶ID和虛擬機ID的標識：NVMMAC使用租戶ID和虛擬機ID兩個標識符，為不同租戶和虛擬機之間進行區分。其中，租戶ID用作源MAC地址，虛擬機ID用作目的MAC地址，從而實現真正意義上的多租戶隔離。

#define     NVMT_ADDR_LEN       6
#define     ETH_ALEN            6

/* Second group of MAC addresses for non IPv4 packets */
#define     NVMMAC_HOST_IPV4_NOS_ADDR       {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}
#define     NVMMAC_ALL_VMS_IN_TENANT_ADDR   {0x01,0x00,0x5e,0x40,0xf5,0x00}
#define     NVMMAC_ALL_VMS_ADDR             {0x01,0x00,0x5e,0x00,0x00,0x00}

2、租戶VLAN的支持：NVMMAC支持基於VLAN的租戶劃分方式，該方式可以提供更加靈活的虛擬網絡劃分，從而實現更加細粒度的隔離。同時，租戶VLAN方式還支持高速發現和故障處理功能。

NVMMAC_VLAN_INGRESS_BYPASS_VLAN        = 0x4000,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_STRIP_VLAN_4B,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_SWAP_MAC,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_ETHERTYPE_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_MAC_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_IP_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_UDP_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_TCP_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_VLAN_ACL,
NVMMAC_VLAN_INGRESS_IP_FIXUP_L4,

3、租戶流量管控機制：NVMMAC採用基於硬件的流量管控機制，主要包括最大速率、流量限制以及優先級等功能，可以為不同租戶提供靈活的流量管控機制。

#define     PACKET_MAX_SIZE 9296

struct nvm_reg_packet_size {
    volatile u32   PACKET_SIZE:13;
    volatile u32   RESERVED:3;
    volatile u32   UPDATE:1;
    volatile u32   EN:1;
    volatile u32   MAX:1;
    volatile u32   BUSY:1;
    volatile u32   IP_VERSION:1;
    volatile u32   RSV0:3;
    volatile u32   PRIO:3;
    volatile u32   FLOW_ID:6;
    volatile u32   RSV1:46;
} __packed;

三、NVMMAC在數據中心網絡中的應用

NVMMAC廣泛應用在數據中心網絡中，具有如下優點：

1、提供高效的網絡接入方式：NVMMAC可以為不同租戶提供動態切換的網絡接入方式，從而更好地滿足用戶需求。

2、提供多種流量管控手段：NVMMAC支持最大速率、流量限制以及優先級等多種流量管控手段，可以靈活滿足用戶需求。

3、提高網絡通信效率：NVMMAC支持不同虛擬機之間直接通信，可以提高網絡通信的效率，同時減少網絡負載。

四、總結

NVMMAC作為一種高效的MAC層協議，在網絡虛擬化方案中具有廣泛的應用前景。通過使用租戶ID和虛擬機ID兩個標識符、租戶VLAN以及流量管控等多種機制，NVMMAC可以為多個租戶提供隔離的網絡接入、靈活的流量管控手段、高效的網絡通信效率等多種功能。相信隨着數據中心網絡的不斷發展和完善，NVMMAC在網絡虛擬化中的應用將會愈發廣泛、深入。