[发明专利]基于相对位置动态确定连接建立机制的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及服务器虚拟化技术，更具体地，涉及一种在虚拟环境 中根据虚拟机(Virtual Machine，简称为“VM”)所处的相对位置 动态地确定虚拟机之间的连接建立机制的装置和方法及系统。

背景技术

由于人们越来越强地认识到服务器资源的利用率低下以及服务器 整合的必要性，并且多核处理器的出现让单台服务器的性能越来越强 大，服务器虚拟化开始吸引更多厂商的关注。通过将物理服务器资源 分配到多个虚拟机，服务器虚拟化支持不同的应用，甚至不同的操作 系统(Operation System，简称为“OS”)能在同一企业级服务器上 同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器，但实际上可能就是在 同一物理服务器内运行。在一台服务器上运行多个应用能够提高服务 器效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。当应用需求增加时， 可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应 不断变化的需求。

近来，服务器虚拟化成为系统研究和解决方案领域中的热门话题 之一。服务器虚拟化的方向之一是把若干个分散的物理服务器(以下 也称为“物理主机”)虚拟为一个大的逻辑服务器。而且，利用这种 虚拟技术，IT管理员可以在物理服务器之间移动正在运行的虚拟机， 同时保持虚拟服务器持续可用。服务器虚拟化的一个重要特征就是虚 拟机的动态迁移。动态迁移就是在“带电”情况下，将一个虚拟机从 一个物理主机移动到另一个物理主机的过程。动态迁移过程不会对最 终用户造成明显的影响，这是由于动态迁移可以使得停机时间为毫秒 级，这对用户而言很难觉察，从而使得管理员能够在不影响用户正常 使用的情况下，对物理服务器进行离线维修、升级、配置、负载平衡、 或者管理等等。图1示意性地示出了在通过LAN(局域网)连接多台 物理服务器的虚拟环境中虚拟机从一台物理主机(即，物理主机1) 迁移到另一台物理主机(即，物理主机2)的情况。图1仅仅是说明 性的，本领域技术人员应当理解可以根据需要调整LAN中物理服务 器的数量以及每台物理服务器上的虚拟机的数量。

通常，一台虚拟机上的某些应用需要通过高性能专用信道与其它 虚拟机上的应用通信，这些应用诸如是IDS(入侵检测系统)和防火 墙应用、防火墙和VPN(虚拟专用网)应用。最常见的情况是通过以 太网来连接不同虚拟机，并且要连接的不同应用之间的流量要经过 TCP/IP栈。当将不同的应用整合到一个物理主机上时，专用信道可以 被优化。也就是说，由于所有流量都是在RAM(随机存储器)中移 动，所以可以在无需TCP/IP(传输控制协议/网际协议)栈中的校验 和保护、按序传送、拥塞控制和净荷封装的情况下建立专用信道。从 而，通过使用省略了由TCP/IP栈导致的大部分开销的薄协议层(以 下称之为“轻量级协议”)，大大提高了专用信道的性能其中，本领 域所谓的轻量级协议指的是利用共享内存机制，在同一物理主机上进 行通信的开销较小的一类通信方式或者/及其实现的总称。

图2示意性示出了现有技术中的两台虚拟机之间通过TCP/IP协 议进行通信的系统的示意图。在图2所示的情况下，无论虚拟机是否 在同一物理主机上，虚拟机之间的通信都采用本领域公知的TCP/IP 协议来建立连接并在建立的连接上进行彼此之间的消息传送。采用 TCP/IP协议建立虚拟机之间的信道的好处在于实现了最佳的灵活性， 即使在连接建立之后发生了虚拟机迁移，也不会使两台虚拟机之间的 连接断开。此外，由于TCP/IP协议是现有计算机网络中普遍采用的 协议，所以无需对虚拟机中的TCP/IP协议栈实现做任何改变，从而 实现了与现有应用的良好兼容。但是另一方面，采用TCP/IP协议建 立虚拟机之间的信道的缺陷在于：当虚拟机位于同一物理主机上时， 使用TCP/IP协议导致系统开销大，这是由于所有流量都是在RAM中 移动，从而使得TCP/IP协议规定必须实现的校验和保护、按序传送、 拥塞控制和多层净荷封装是无用的。