vKAE主要由Guest OS、Host OS和KAE Hardware组成。

vKAE的加速流程与在物理机上使用KAE设备进行RSA算法加解密硬件加速类似，可以通过物理机的HPRE（High Performance RSA Engine）设备来创建VF（Virtual Function），这些VF随后被直通到虚拟机中，使得虚拟机能够使用vKAE设备进行RSA算法加解密硬件加速，并应用于Nginx场景中，从而提升网络转发性能。

vKAE特性架构图如图1所示，各模块功能如表1所示。

图1 vKAE特性架构图
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表1 vKAE特性各模块功能
名称	功能
Host OS	物理机的操作系统。
Guest OS	虚拟机的操作系统。
KAE Hardware	集成在鲲鹏920处理器中，加速器的硬件实现，不直接开放给客户。
KAE Kernel Space Driver (HPRE)	KAE加速卡内核态的驱动程序，加解密场景下使用HPRE（High Performance RSA Engine），直接和KAE硬件加速卡打交道。对于鲲鹏920服务器，每个HPRE设备提供了1024个队列。
PF（Physical Function）	用于支持SR-IOV（Single Root I/O Virtualization）的PCI（Peripheral Component Interconnect）功能，拥有完全配置或控制PCIe（Peripheral Component Interconnect express）设备资源的能力。在1个HPRE设备中，单个PF默认使用256个队列。
VF（Virtual Function）	是一种轻量级的PCIe功能，与PF相关联，可以与PF以及同一PF关联的其他VF共享一个或多个物理资源。在1个HPRE设备中，有768个队列留给VF使用。VF队列数量=（1024-PF队列数量）/VF个数，余数队列会加到最后一个VF上。推荐1个PF虚拟化出8个VF数目。
WD（Warpdriver）	加速驱动，用户态驱动统一接口。
UADK Driver	用户态加速器框架（User-space Accelerator Development Kit），是一个基于UACCE（Unified/User-space-access-intended Accelerator Framework）内核模块和Linux SVA（Shared Virtual Addressing）技术的通用的加速器用户态解决方案，该方案提供一套用户态库，需要使用硬件加速的用户调用相关API完成所需要的功能。
KAE Engine	作为应用程序和硬件之间的中间层，负责“加解密操作的输入输出数据”，在用户应用程序与KAE硬件设备之间进行传递，主要操作就是IO读写。
OpenSSL Engine API	OpenSSL为第三方提供了Engine加载框架，方便用户使用自己的硬件设备完成密码学算法。
EVP API	EVP是由libcrypto实现的一系列API，使应用程序能够执行密码操作。EVP API的实现使用Core和Provider组件。
OpenSSL API	是开源的程序套件，由三部分组成：OpenSSL libcrypto、OpenSSL libssl和OpenSSL命令行工具。
OpenSSL libcrypto	OpenSSL加解密算法库，具有通用功能的加解密库，里面包含众多加解密算法。
OpenSSL libssl	OpenSSL中支持TLS（SSL和TLS协议）的库，并依赖于libcrypto。
Nginx	Nginx应用程序。

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