[发明专利]面向高可靠性的云系统虚拟机任务备份装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于云计算领域，特别是涉及一种面向高可靠性的云系统虚拟机任务备份装置、系统及方法。

背景技术

云计算是指将计算分布在大量的分布式计算机上，使用云计算平台通过网络为用户提供信息服务称为“云服务”。相对于传统的软件形态，云计算具有松散耦合、随需应变、成本可控、资源虚拟、异构协同等显著的优势，使其更适应现金的电子商务、柔性制造、移动互联网等应用。云计算包含两个方面的含义：一个方面是底层构建的云计算平台基础设施，是用来构建上层应用程序的基础；另一方面的含义是构建在这个基础平台之上的云计算应用程序。云计算是通过系统虚拟化、多处理器虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化等虚拟化技术将物理资源虚拟化成资源池，这些资源再由云系统平台进行统一的管理调度。目前，有很多企业和科研机构推出了自己的云系统，面向用户提供计算资源和存储资源。最具有代表性的是亚马逊(Amazon)的弹性计算云EC2(Elastic Compute Cloud)。

同其他软硬件系统一样，云系统中的主要计算单元，物理机(PM，Physical Machine)，在运行时也会产生偶发错误和失效，从而导致任务逻辑和控制逻辑的混乱，进而影响系统的可靠性。PM上运行的软件任务，主要以虚拟机(VM，Virtual Machine)的形式存在。VM由云系统的任务管理器生成、分发、并部署于PM上。VM在PM上的执行，将占用该PM的计算、存储、和I/O(输入输出)等资源，VM执行完成后，将释放所占用的资源。一个PM能同时支撑和运行多个VM。

为了减轻物理机失效所带来的负面影响，现今的云系统多采用VM进程备份的技术，其基本思想为：在云系统运行时评估各个物理机的生存状况和失效可能性，将潜在失效可能性较大的物理机上的VM进程，备份到其他失效可能性较低的物理机上，从而提高系统整体的可靠性。

然而，传统的面向高可靠性的VM进程备份方法，存在诸多的不足：

(1)进程备份的时机具有滞后性，往往等到物理机已经出现可靠性劣化时才开始进行进程备份，甚至在备份未完成时就已经出现物理机失效。

(2)往往人为的预先指定进程备份的目的主机，而没有动态的考虑可嵌入主机的实时可靠性变化，因而易出现目的物理机性能/可靠性劣化，而不再适合作为备份目标对象的情况。

(3)没有考虑每个物理机失效间隔时间的概率分布，从而无法预定出哪个物理机在未来一段时间内失效概率最大。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种确保云系统高可靠性的虚拟机任务备份方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种面向高可靠性的云系统虚拟机任务备份方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、收集云系统中物理机的可靠性数据：

设定云系统中有n个物理机，获取k次各物理机M_i失效出现的时刻SX_i,1,SX_i,2,...SX_i,k；n和k均为正整数，1≤i≤n；

步骤二、分析物理机的失效间隔时间分布函数：

A1、设定计算各物理机M_i失效间隔时间序列{SXJG_i,1,SXJG_i,2,...SXJG_i,j}；

SXJG_i,j＝SX_i,k-SX_i,k-1，1≤j≤k-1；

A2、设定所述失效间隔时间序列的平均失效率为XLSXL_i；计算得到失效间隔时间序列的平均失效率；