[发明专利]一种虚拟机迁移的方法、VRMS和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种虚拟机迁移的方法、VRMS和系统。

背景技术

近年来，随着云计算、数据中心、分布式环境等技术的不断兴起，服务器虚拟化技术越来越成为IT领域的热点。服务器虚拟化是指将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。现今，Xen、VMware等虚拟化系统已经成为比较成熟的商用虚拟化产品。

虚拟机迁移

虚拟机迁移技术为服务器虚拟化提供了便捷的方法。虚拟机迁移是指当数据中心中宿主机之间需要调整虚拟机的资源分配、某台宿主机需要维修等情况下，把一个虚拟机系统从一台物理主机迁移到另一台物理主机的过程。虚拟机的迁移的本质是完整的状态的迁移，如CPU状态、内存和磁盘中的内容。

现有技术中采用内存预拷贝方法进行虚拟机迁移流程如下：

步骤0：主机A上运行有虚拟机后，为了对未来可能的虚拟机迁移提前做好准备，资源管理系统RMS将预先选择好一个主机作为迁移的目标，如主机B。

步骤1：资源管理系统RMS发出命令，决定迁移主机A上的一个虚拟机如VM1至主机B，主机B反馈信息（如自己是否能容纳另一个虚拟机）给RMS，RMS根据反馈信息决定是否准备迁移。也可能在步骤0确定了资源充足，可以迁移。

步骤2：假设步骤1的结果是可以迁移，主机A上迁移管理模块执行虚拟机迁移。如果采用动态迁移技术，则VM仍然在源主机A上运行，主机A以迭代的方式将VM的内存页拷贝到主机B上，第一轮拷贝所有的内存页，以后的每一轮只拷贝前一轮迭代过程中被修改过的页，以此类推，直到迭代次数达到最大迭代次数或者剩余的脏页减小到一个预定值，然后进入到Stop-and-Copy阶段。如果采用静态迁移技术，则源主机A上的VM停机，直接进入到Stop-and-Copy阶段。

步骤3：进入到Stop-and-Copy阶段，主机A上的VMM挂起源虚拟机，并把网络重定向到目标虚拟机，然后迁移管理模块把剩余的脏页和CPU状态在这一阶段迁移到主机B。

步骤4：主机B向主机A发送消息表示已经成功接收虚拟机，主机A进行确认并销毁源虚拟机，主机B启用迁移的虚拟机。

步骤5：迁移到主机B上的虚拟机使用B上的设备驱动，并发布新的ARP消息。

双机热备机机制

双机热备机制主要面向关键性业务，可以提供数据的高可用性、运行系统的自动切换及最少恢复时间。双机热备机制使用互为备份的服务器，共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时，可以由其他服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统持续提供服务，避免因设备故障、断电、软件错误等原因出现的长时间的服务中断。应用双机热备一般有双工模式、主从模式、双机互备模式、集群服务器模式等，其中双工模式指两台服务器同时运行同样的应用，彼此独立运行，保证在故障发生时不存在切换时间。主从方式和双机互备方式的本质均是在同一时间只有一台主机运行服务，互为备份的服务器之间通过心跳诊断，监测对方运行状态。当运行服务的主机出现故障时，从机接管控制，保证系统在短时间内可以恢复。集群服务器模式指对于多台机器组成的集群，采用集群软件监控机器的运行状态，在故障发生时，将任务切换到指定的其他机器上。热备机制需使用专业的集群软件或双机软件。

冷备机制指在故障发生时，启动另一台服务器接管服务，但接替服务器未与故障服务器做实时备份，因此可能还需要进行各种数据的同步，包括实时数据同步、操作事件同步、时钟同步、历史数据同步等。故障恢复时间长，可能还需要人工干预。

高可用性机制均需要采用主机监控机制，可能是集中化监控，如集群服务器模式下的热备机制，也可能采用分布式监控，如主备模式下的热备机制。一般地，监控机制采用定时心跳信令，监控主机和被监控主机之间发送周期性的心跳信息，以确认对方的运行状态，发送频率由上层承载的应用需求决定。当监控主机长时间未接收到心跳信息时，则认为被监控主机发生异常，需采用上述高可用性机制进行灾难恢复。

在实现本发明的过程中，发明人发现在现有虚拟机迁移过程中的stop-and-copy阶段会产生短暂的停机，可能会对上层应用造成影响，应用层的高可用性机制进行心跳监测时，可能认为正在迁移的虚拟机发生异常，进行灾难恢复，造成冲突。

发明内容