[发明专利]云计算环境下的无状态化虚拟机及其应用

说明书

技术领域

本发明属于云计算技术领域，涉及应用中间件环境下的应用实现无状态化的无状态化虚拟机及其应用方法。

背景技术

云计算环境的一个典型特征是“通用性”，该特征确保同一片“云”可以支撑应用在云环境中的任何物理位置、任意配置组合下正常运行，从而达到应用灵活配置管理的目的。

目前，云计算环境中提倡资源的无状态化使用，因此有关研究人员提出了无状态虚拟机。无状态虚拟机的主要设计理念为将虚拟机分拆为OS（操作系统）镜像文件以及应用数据业务镜像文件。

图1所示为常规的无状态化虚拟机的分拆示意图。如图1所示，物理系统盘中存在的OS.qcow2文件对应操作系统，其为OS镜像文件，可以负责运行操作系统、以及安装通用软件（例如JDK、Jboss等）；物理数据盘中存在的data.qcow2文件对应为应用数据业务镜像文件，其可以存放应用自身的运行代码、配置文件、日志以及业务数据。这样设计的目的是希望任何数据盘与其他系统盘任意组合后都能够使应用正常运行，而不会受限于操作系统盘的限制。同时，OS镜像文件将会作为模板镜像，新创建的虚拟机通常复制模板镜像作为基础，并动态创建一个空文件作为数据业务镜像。

虽然如图1所示的无状态虚拟机在简单的应用场景中，如直接运行Java程序，可以达到应用与系统分离解耦合的目标，然而当存在应用中间件（Middleaware）时的复杂场景却有诸多的困难。现有的存在应用中间件的无状态虚拟机的技术方案主要存在以下图2和图3两种结构。

图2所示为现有的一实施例的无状态化虚拟机的模块结构示意图。如图2所示，无状态化虚拟机10主要包括分离置放的OS镜像文件11和应用数据镜像文件13，还包括应用中间件15，其中，应用中间件15全部存放在对应操作系统的OS镜像文件11中。具体地，在OS镜像文件11中存放了中间件程序（即应用中间件15的中间件内核151）与相关配置（即应用中间件15的中间件配置153），在应用数据镜像文件13中存放了应用代码与其相关数据（即应用数据）。该实施例的无状态化虚拟机中，操作系统与中间件存在于同一块物理存储盘中，即在同一OS镜像文件中。虽然该实施例的无状态化虚拟机方案便于制作统一的模板镜像，但是由于中间件配置153与在应用镜像数据文件13的应用131存在关联关系，如应用131的启动配置参数等，因此对于不同的应用，实际上中间件配置153是个性化和差异化的。这样，当应用数据镜像文件13与其他OS镜像文件11组合后，由于中间件配置153与应用131无法匹配，将会造成应用无法正常启动。

图3所示为现有的又一实施例的无状态化虚拟机的模块结构示意图。如图3所示，无状态化虚拟机20主要包括分离置放的OS镜像文件21和应用数据镜像文件23，还包括应用中间件25，其中，应用中间件25全部存放在应用数据镜像文件23中，因此，应用231和应用中间件25都存放在应用数据镜像文件23中。需要理解的是，OS镜像文件21本质只是高度标准化的操作系统。该实施例的无状态化虚拟机中，由于应用数据镜像文件23将所有应用个性化有关的配置（即中间件配置253）包含了，因此，其和任意其他标准化的OS镜像文件21可以任意组合使用，克服了图2所示实施例的虚拟机的问题。

然而，正是图3所示实施例的虚拟机的架构特征也使得数据中心部署应用的效率大大降低。这是由于，第一，OS镜像文件（模板镜像）21没包含应用中间件25，因此每新生成虚拟机后都需要在应用数据镜像文件23中重新安装一下应用中间件25和应用231（因为应用数据镜像初始为空的磁盘空间），相比于OS镜像文件（模板镜像）具有已安装好的应用中间件的情形（图2所示实施例），图2中只需重新部署应用，因此图3所示实施例的部署复杂度大大提升；第二，由于应用自动启动服务往往关联在操作系统中，由于应用中间件25未安装在操作系统所在的磁盘中（即OS镜像文件21），操作系统无法定位应用中间件25，因此无法做到虚拟机重启后，应用自动启动。

因此，现有的使用应用中间件的无状态化虚拟机的架构特征导致存在各种各样的问题，难以兼顾效率和个性化配置。

发明内容

为解决以上或者其他技术问题，本发明提供一种以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种云计算环境下的无状态化虚拟机，其被映射在计算机的存储装置中以文件形式存在，其具体包括：

用于存放应用的应用数据镜像文件，

用于存放操作系统的操作系统（OS）镜像文件，以及

对应所述应用的应用中间件；