[发明专利]虚拟服务迁移方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动互联网领域，尤其涉及一种虚拟服务迁移方法。

背景技术

随着科技的日益发展，移动互联网已经成为互联网发展的主要趋势之一。据统计，截止到2013年3月份，我国固定互联网宽带用户数为1.81亿用户，而移动互联网用户则已达到8.17亿用户。随着网络移动性需求的增强，用户行为的改变，信息交互类型的不断丰富，数据流量的日益增大，保障和提高用户的服务体验质量成为互联网领域所要面对的新挑战。而虚拟化技术的发展成为解决移动性需求的问题提供了可能。虚拟化的目标就是在无需考虑底层物理网络属性的情况下实现虚拟服务的平滑移动，实现对网络资源的按需分配，提高用户的体验质量。图1为现有技术中网络虚拟化示意图。如图1所示，虚拟化技术通过抽象、分离、隔离机制，在一个公共的底层物理网络（Substrate Network,SN）上支持多个虚拟网络（Virtual Network,VN）每个虚拟网络可以使用相互独立的协议体系，并根据动态变化的用户需求对整个网络中的节点资源与链路资源进行合理配置，以极大地发挥资源共享的优势，最大限度的提高网络资源利用率，获取最大化的收益。

图2为现有技术中Flowvisor实现虚拟化的示意图。如图2所示，网络虚拟化平台FlowVisor通过划分流表空间产生独立的网络分片，有效地实现网络虚拟化，将物理网络分割成多个网络分片。各个网络分片上的网络流量相互隔离，管理带宽、CPU的使用和流表的配置等。用户可在各个分片上进行互不干扰的各种流量模型和协议创新等试验研究。目前FlowVisor已经在美国斯坦福大学等一些大型校园中实现部署，著名的未来网络实验床GENI和Internet2项目上也在使用FlowVisor进行虚拟化的管理。

图3为现有技术中网络虚拟化分层服务提供模型的示意图。如图3所示，在虚拟化环境中，服务提供商（Service Provider,SP）根据用户（User）的需求，将需要的资源（网络资源、计算资源、存储资源等）以一定形式描述给底层的基础设施提供商（Infrastructure Provider,InP）。基础设施提供商部署和管理底层物理资源，从虚拟资源池中选择相应的资源，以完成对虚拟网络的创建。服务提供商向基础实施提供商租赁网络资源，为用户提供所需要的服务。

由于一些新用户加入，一些老用户的移出，以及一些用户在网络中位置的改变，网络中用户数量、用户行为、用户偏好的变化，或一些底层网络的更改，都需要根据变化对虚拟服务进行调整和迁移。如何根据这些变化及时的对虚拟网络的规模、资源分布进行调整，保障网络服务质量（Quality of Service,QoS）和用户体验质量（Quality of Experience,QoE），以最小的延迟获取可靠稳定的网络服务，是实现虚拟服务的挑战之一。本发明中的虚拟化主要指服务器/主机的虚拟化，将虚拟化的可共享可复用的软硬件资源和信息按需提供给计算机和其他设备。

图4为现有技术中用户迁移示意图。如图4所示，服务迁移需要考虑各种代价的平衡。当与用户越近的虚拟节点作为服务提供者时，服务的延迟可能会越小，服务质量和体验质量越高。但同时迁移也会带来其他的开销，产生负面影响，如迁移时大量数据传输对网络的压力，甚至可能会导致服务中断。服务迁移问题就是如何合理的调整网络服务的位置，更加有效的节约网络资源，降低服务响应时间和成本，改善用户使用体验的问题。

在现有技术中，目前在虚拟化环境下，利用服务迁移以实现网络资源管理和降低能耗的研究和应用还是比较初步的，如J Grassler,S Schmid等人在“at 32nd IEEE Conference on Computer Communications(INFOCOM Demo),Turin,Italy,April2013.”《Move-with-the-Sun or Move-with-the-Moon?Wide-AreaCloudNet Migrations Under Latency and Resource Constraints.Demo》做出的研究。虚拟化环境下的服务迁移问题主要分为单域和多域两种应用场景。

在单域环境下，节点之间在资源的类型、质量等方面差异较小，迁移所需要的代价较少。但当域内的节点无法满足用户的需求时，需要迁移到其他域中的节点以提供服务。多个域中的节点之间不仅存在差异，还会由于跨域产生额外的漫游代价。