[发明专利]一种基于虚拟机的容灾备份系统

说明书

[技术领域]

本发明涉及虚拟化容灾技术领域，具体地说是一种基于虚拟机的容灾备份系统。

[背景技术]

目前，按照实施容灾的层次，可将容灾系统分为数据容灾，应用容灾与业务容灾。数据容灾和应用容灾由于研究起步较早，已有实用系统可用。所谓业务容灾，是将业务分解为粒度较细的应用，当灾难发生时可以通过对业务进行重组从而保证业务的连续性。将业务分解后造成应用对物理计算资源需求的降低，而同时单计算系统硬件的性能却越来越高，浪费了计算资源。根据HP的相关研究表明：服务器的平均利用率只有40％左右，且相当数量的服务器仅运行规模很小的B/S或C/S结构的应用程序。虽然如此，但传统的容灾系统仍需要为这些服务器配置相应的备份服务器，从而导致容灾系统的规模过大，成本过高。

对于不同的用户而言，只需要保证两点，首先，是否可以保证数据不丢失，其次，是否可以保证应用不间断。备份仅仅是用来保证数据不丢失的一种技术手段，目的是要让用户在关键时刻能够拥有可以恢复的数据以及使得客户的生产应用不间断。但是客户的生产环境并不是一层不变的，有的时候增加一根内存条，一个硬盘虽然对数据复制没什么影响，但是在做数据回迁的时候，可能因为底层硬件架构的不同而导致数据回迁的失败。事实上，现在无论是比较高端的基于SAN的数据复制手段还是比较简单的文件复制都追求的是对数据安全的保护程度，从而忽略了如果确保数据回迁的可能性，而一些无法回迁的数据即使丢失的再少也无法使用户的生产环境重新进入正常的服务层级。

另一方面，随着下一代智能科技的发展，虚拟化技术已经越来越多的被企业所采用，但是很多企业并没有大规模的采用。或者正在尝试不同品牌的虚拟化产品，但是，不同品牌的虚拟化产品之间很难进行互相的迁移，也很难回迁到物理平台上，也给备份带来了非常大的难度。所以，如何管理物理平台和不同虚拟化产品之间的混合平台也已经是大势所趋。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种基于虚拟机的容灾备份系统，不仅可以保证数据不丢失以及应用不间断，而且实现了用户在关键时刻能够拥有可以恢复的数据以及使得客户的生产应用不间断。

为实现上述目的设计一种基于虚拟机的容灾备份系统，包括部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机部署模块、虚拟机迁移模块和虚拟机备份模块，所述部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机迁移模块依次连接，所述虚拟机迁移模块、虚拟机备份模块分别连接虚拟资源池，所述虚拟资源池与虚拟机部署模块相连，所述虚拟机备份模块包括复制服务器、复制引擎、心跳检测和外部设备缓冲四个子模块，所述心跳检测子模块用于备份节点并同时对多个活跃节点进行心跳检测维护活跃节点列表，所述复制服务器、复制引擎子模块用于传输控制系统进程，所述外部设备缓冲子模块包括网络缓冲和外部磁盘存储缓冲。

所述网络缓冲的工作进程包括如下步骤：

(1)生成运行中虚拟机的快照，复制所有状态的改变到缓冲中；

(2)状态的改变保存在缓冲中，虚拟机继续执行；

(3)被缓存的状态传送到备份主机中；

(4)当状态接收完毕时，通知活跃主机；

(5)最后，缓存的网络输出被释放。

所述虚拟机备份模块还包括多个虚拟机副本，所述多个虚拟机副本保存于多个备份节点中。

所述虚拟机迁移模块由监听迁移模块、运行迁移模块、预拷贝模块、冻结模块和激活模块组成，所述监听迁移模块、运行迁移模块、激活模块依次连接，所述预拷贝模块、冻结模块分别连接运行迁移模块。

所述监听迁移模块用于启动迁移、选择目的主机并预定资源，以及发送迁移信号。

所述运行迁移模块用于在监听迁移模块发送一个迁移信号后，收集源客户机的系统状态信息，该系统状态信息包括VCPU的状态、系统的时间状态、寄存器的状态以及I/O设备的通信状态，并对收集到的状态进行封装，然后向冻结模块发送冻结信号，对源客户机进行冻结，拷贝内存页，拷贝结束后，向目标客户机发送激活信号，激活目标客户机。

所述冻结模块用于保证迁移后源客户机与目标客户机的一致性。

所述激活模块用于在冻结模块对源客户机进行冻结后，运行模块继续迁移剩余的内存页，直到所有的内存页全部拷贝到目标主机，运行迁移模块会向激活模块发送一个激活信号，启动激活模块，然后激活模块激活目标主机上的迁移客户。

所述预拷贝模块用于记录一段时间内内存页的修改情况，然后迭代传输修改频率不高的内存页。