CN102741820B - 虚拟存储器的后台迁移 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种将虚拟硬盘从源存储位置迁移到目标存储位置而无需任何共享物理存储器的技术，其中在迁移期间机器可继续使用虚拟硬盘。这有利于结合实时迁移虚拟机来使用虚拟硬盘。虚拟硬盘迁移可以完全发生在虚拟机迁移到目标主机之前或之后，或者部分发生在虚拟机迁移之前部分在虚拟机迁移之后。在迁移中可以使用后台拷贝、发送直写数据和/或为读取请求提供服务。还描述了节流数据写入和/或数据通信以管理虚拟硬盘的迁移。

Description

虚拟存储器的后台迁移
背景技术
虚拟存储器（例如虚拟硬盘）主要是被配置为当成用于计算机系统的物理硬盘驱动器而操作的文件或其他存储器扩展（storage extent）（例如盘、盘上的分区等）。为什么需要将虚拟存储器从源存储位置迁移到目标存储位置是有多种原因的，这些原因包括负载平衡和维护。例如，可通过传送（transfer）虚拟机的状态并且恢复执行而将虚拟机（包括执行以扮演物理机的软件）从一台主机计算机移动（实时迁移）到另一台。虚拟机的状态包括虚拟处理器的当前状态、存储器的内容、虚拟设备的当前状态以及虚拟机正在使用的盘和/或虚拟盘的内容。一般来说，最大量的数据在虚拟盘上。
许多实时迁移方案利用SAN（存储区域网络）（storage area network）技术以避免将虚拟盘的全部内容从一台主机的物理存储器拷贝到另一台主机的物理存储器，因为对于实时迁移来说执行完整拷贝操作通常花费太多时间。然而，SAN可以是昂贵的。并且，对于某些数据中心和工作量来说，执行实时迁移的唯一原因在于空出服务器，以使得可以重启或关闭用于软件或硬件服务的服务器。这可以很少发生，因此并不需要特别关心执行实时迁移操作的时间。在许多情况下，对于存储器迁移主要关心的是成本，因此昂贵的SAN方案并不是期望的。
发明内容
提供本发明内容以便以简单的形式介绍典型概念的选择，以下将在具体实施方式中对其做进一步的描述。本发明内容并非试图识别所要求保护的主题的关键特征或实质特征，也并非试图按照限制所要求保护的主题的范围的任何方式来使用。
简要来说，此处描述的主题的多个方面针对一种将虚拟存储器扩展（例如虚拟硬盘）从源存储位置迁移到目标存储位置的技术。在一种实现方式中，可实现该方案而无需任何共享的物理存储器，例如无需SAN技术。在迁移期间主机可继续使用虚拟存储器扩展的虚拟存储数据。
在一种实现方式中，虚拟存储器扩展迁移可能是虚拟机迁移的一部分。然而，虚拟硬盘迁移可完全发生在将虚拟机从源主机计算机迁移到目标主机计算机之前或之后，这允许虚拟机迁移快速进行。虚拟硬盘迁移还可部分地关于虚拟机迁移发生，其中在迁移虚拟机之前将数据的一部分迁移到目标存储位置，并且在虚拟机迁移之后迁移数据的某个其他部分。可以使用后台拷贝、发送写入数据和/或为读取请求提供服务以按期望提供在前、在后或部分在前部分在后迁移。可以节流（throttle）数据写入和/或数据通信以便于迁移，包括不有害地影响（adversely impacting）其上发生迁移的网络。
在另一种实现方式中，虚拟存储器扩展迁移可以用于将虚拟盘的数据从一个物理存储设备移动到另一个，而无需将虚拟机执行移动到新主机计算机。这可被用来例如代替SAN而不会中断虚拟盘的使用。
当参照附图时，从以下的详细描述中，其他益处将变得显而易见。
附图说明
仅以示例的方式示出了本发明，并且本发明并不限于以下附图，其中相同的参考标记表示相同的元件，其中：
图1是示出了用于与虚拟机迁移相关联地将虚拟存储数据从源存储位置迁移到目标存储位置的示例组件的框图。
图2是示出了用于迁移虚拟存储数据的组件的变型的方框图。
图3是示出了用于将虚拟存储数据从源存储位置迁移到目标存储位置的示例组件的方框图，该源存储位置和目标存储位置都耦合到相同计算机系统。
图4是示出了用于将虚拟存储数据从源存储位置迁移到目标存储位置的示例组件的方框图，其中在不同计算机系统可访问的基础层中维持虚拟存储数据的一部分。
图5是可以如图4的例子所示那样迁移的分层虚拟盘的表示图。
图6是可以如图4的例子所示那样迁移的分层虚拟盘的表示图。
图7是示出了可以作为虚拟存储器迁移的一部分的示例步骤的流程图。
图8示出了本发明多个方面可并入其中的计算环境的示例性例子。
附图说明
此处描述的技术的多个方面一般针对在后台操作中将（例如虚拟盘的）虚拟存储数据从源存储位置传送到目标存储位置，同时允许计算机系统（例如一个或多个其中的程序）在迁移之前、之中和/或之后使用虚拟盘继续运行。如下所述，这有利于快速转换，并且因此可被用于包括虚拟存储数据的虚拟机从一个虚拟机主机到另一个虚拟机主机的实时迁移。还描述了从相同主机计算机的一个存储设备到另一个存储设备的虚拟存储数据的迁移。
如此处所述，目标虚拟机主机可通过多种方式访问关系到迁移的虚拟存储数据，包括在迁移虚拟机之前将完整拷贝或者部分拷贝迁移到目标主机的存储设备，以使得在迁移期间在两个存储位置数据都是可访问的。在虚拟盘数据的迁移之前目标主机还可接替运行虚拟机，例如通过以高优先级传送写入到目标主机的存储设备，以高优先级在需要时根据请求传送读取数据同时以更低优先级后台操作迁移其他数据。因此，可以以允许在目标主机上的虚拟机在所有虚拟盘数据完成拷贝之后或之前开始执行的方式完成迁移。
尽管此处的例子一般针对将虚拟机（VM）的虚拟硬盘（VHD）从源主机迁移到目标主机，但是应当理解的是此处描述的任何例子都是非限制性例子。事实上，可以迁移任何虚拟存储器扩展，而不必仅仅是被配置为虚拟硬盘的存储器扩展。此外，可不依赖于存储器迁移是不是虚拟机迁移的一部分而迁移存储器。这样的话，本发明并不限于此处描述的任何具体实施方式、方面、概念、结构、功能或例子。更确切地，此处描述的任何实施方式、方面、概念、结构、功能或例子都是非限制性的，并且可以通常在计算和数据迁移中提供益处和优势的多种方式使用本发明。
图1示出了在从源虚拟机主机104迁移到目标虚拟机主机106的虚拟机102A的例子中关于后台存储迁移的多个方面，其中虚拟机将作为虚拟机102B恢复运行。注意到虚拟机仅是使用虚拟存储器（在该例子中是虚拟硬盘驱动器）的软件的一个例子；可与在源和目标上运行的任何软件一起使用虚拟硬盘驱动器，包括在每台机器上的相同软件或不同软件。
在图1的例子中，源虚拟机主机104和目标虚拟机主机106每个都具有他们自己的存储单元，被分别显示为源存储位置108和110，并且他们在主机之间没有被共享（即使相同物理存储设备的一部分）。结果，如图1所示，需要通过虚拟硬盘实例112B将存储器108的虚拟硬盘实例112A迁移到存储器110。注意到源主机及其存储器可以是与目标主机及其存储器相同的物理机的一部分，然而还是需要迁移。此外，注意到“实例”（instance）意味着不同的位置，因为实际上仅有一个虚拟盘数据的真实拷贝，而不管那些数据在哪里和/或其存在于多少个物理位置上。因此，除了表示全部或部分虚拟硬盘的不同物理位置的目的之外，此处将使用术语“虚拟硬盘”而不是“虚拟硬盘实例”。
如图1所示，在一种实现方式中，源迁移代理114与目标迁移代理116进行通信以处理数据的迁移。可由与主机（诸如虚拟机管理系统）相关的任何内部或外部代理来执行迁移，所述内部或外部代理可在源主机和目标主机上运行或者发起与源主机和目标主机的通信以便开始存储器迁移的过程。图2示出了执行源主机204和目标主机206之间的数据传送的协调的外部代理222。
注意到图1示出了正从源主机向目标主机拷贝的数据。然而，正如可以容易意识到的，可将数据从源主机拷贝到目标主机可访问的中间共用位置，和/或可以完成拷贝而不作为任何虚拟机迁移的一部分。图2示出了这样的共用位置224。然而，图2仅示出了可能的实现方式变形中的一些；可使用外部代理来进行直接拷贝而无需中间共用位置，和/或不需要外部代理来让源将数据拷贝到中间共用位置。换而言之，具有内部迁移代理的图1的实现方式可变化为具有共用位置，而具有外部代理的图2的实现方式可变化为不包括中间共用位置。
关于使用虚拟机，虚拟硬盘数据的后台拷贝可以与任何虚拟机状态都分离，例如可在虚拟机正在源主机或目标主机上运行、或者被暂停、停止、删除以及其他情况下时进行虚拟硬盘数据的拷贝。可进行存储数据的迁移而不需要相应的虚拟机，或使用仅作为配置参数而存在的虚拟机（例如在当时未完全实例化）。可在第一次开启虚拟机之前进行存储数据的迁移。
图3示出了另一个例子，其中相同的计算机系统303具有从源存储位置308迁移（到312B）到目标存储位置310的虚拟硬盘驱动器312A的数据。在该例子中，内部迁移代理314执行迁移，然而迁移代理可以是外部的。注意到在该例子中，计算机系统303可以不运行虚拟机，但是在该例子中的一个相似场景是将虚拟盘移动到不同存储单元而没有将虚拟机的执行移动到新的主机计算机。例如，这可被用来代替SAN而不中断虚拟盘的使用。
再次，注意到对于此处描述的存储器迁移并不需要虚拟机，然而虚拟机提供其中虚拟存储器迁移是有用的合适的例子，例如包括虚拟机依赖于虚拟硬盘驱动器实例。依赖意味着需要虚拟硬盘驱动器（或任何其他实体“X”）以便虚拟机好像什么都没有发生那样继续执行。例如，如果当虚拟机依赖于虚拟硬盘驱动器或X时虚拟硬盘驱动器或X失败了，虚拟机被有效地“硬件关机”，并且不得不如同它是失去电源的真实机器那样导入备份。
每次虚拟机仅需要依赖于一个虚拟机主机。结果，在稳定状态操作下，虚拟机不需要依赖于虚拟机的当前主机之外的任何硬件以继续运行。仅在虚拟机迁移操作期间使用网络或其他合适的连接；在其他时间，虚拟机不依赖于任何网络连接以继续执行。
在图1和图2（有可能在图3中）中通过虚线箭头所表示的网络或其他连接可基于任何数据传送机制，包括在中间位置暂存数据的数据传送机制。此外，可以协调数据传送以同时进行多个机制，也就是说，可使用协调使用多于一种的数据传送机制的数据传送的混合传送。
合适的数据传送机制的例子包括以太网、光纤信道（FC）、RDMA网络、UDP、TCP等。通过以太网的IP组网，不需要昂贵的SAN LUN（远程可访问的盘类设备）来传送数据。类似的还可使用光纤信道结构用于数据传送，因为它提供了相当快速的网络连接而不需要存储器（因而在那种结构中不使用昂贵的SAN LUN）。
尽管如此，此处描述的虚拟存储器迁移还是可能受益于SAN LUN，如果可用的话。例如，一种数据传送机制可使用SAN LUN以暂时存储来自源存储位置的数据，接着目标虚拟机主机可访问这些数据；只要源和目标虚拟机主机都具有指定实际顺序的信息，则不需要按照虚拟盘偏移来顺序存储写入和读取的数据。因此，当使用诸如光纤信道的技术用于数据传送时，可以按照或不按照与将光纤信道LUN用作临时数据存储中间媒介相似的方式来进行数据传送；可将数据从源直接传送到目标位置，或由源将数据临时存储到远程LUN中并且接着由目标从LUN中读取数据。
注意到在一些网络环境中，如果允许以网络线路速率来进行从源存储位置到目标存储位置的数据拷贝，网络可能受到不利的影响，例如引起其他地方的高延迟。为了降低对网络的影响，可以对从源存储位置到目标存储位置的存储数据的拷贝进行节流（throttle），例如以使得其保持低于确定为线路速率的一个百分比的限制。例如，如果从源虚拟机主机向多个虚拟机目标发出多个存储器迁移，代理可以节流用于总的发出数据的发送速率，并且还可以遵守由目标虚拟机主机指定的限制，从而允许目标虚拟机主机对输入的网络数据量有一些控制。可通过硬件或软件装置来实现节流（例如由软件实现的分组优先级划分或显式流量节流）。在开始前可以将后台拷贝延迟不定的周期，在开始后可以将其暂停/恢复，并在完成前可以将其停止。
如此处所描述的那样，具有多种方式来迁移虚拟盘。对于其中的一种，可以镜像写入，实际上，可以建立固定的镜像设置以使得迁移能规律的持续运行并且源或目标可非常快速的接管（例如作为虚拟机）。新的写入也可以被镜像，同时通过其他方式传送之前存在的数据。例如，通过将任何新近写入的数据直写到目标存储位置，在传送了所有数据之前目标虚拟机主机可接管虚拟机的运行，同时在后台发生从源存储位置到目标存储位置的拷贝。一般来说，相比于后台拷贝，将以更高优先级处理写入数据。注意到由主机写入的数据已经在RAM中可用于通过网络发送，因此从盘中读回就不是必须的。关于根据请求获得读取，为目标虚拟机主机所需要的任何按请求读取提供比后台拷贝更高优先级的服务，其将一直持续到完成数据拷贝（例如到达虚拟盘的最后）。
可能需要基于网络传输能力对写入执行节流，否则到虚拟盘的写入无法如同它们进来那样快地传送到目标存储位置。此外，需要对传送到目标存储位置的数据写入执行节流到这样的程度，使得可通过保持在网络传送率以下进行一些后台拷贝进程。一种实现该方案的方法是交织后台拷贝写入和直写写入（write-through writes）。可以使用多种方式来节流写入，包括镜像写入，使用具有特定队列深度的队列以限制写入的数量，并且接着降低队列深度等。
因此，在源虚拟机主机使用虚拟盘时，由源软件（例如虚拟机）写入的数据还可被可选地即时直写到目标存储位置。结果，在一种可替换方案中，后台拷贝操作可发挥作用而无需跟踪哪些数据被新的写入弄脏，因为那些写入被立刻发送到目标存储位置。然而注意到，当后台拷贝操作到达一些已被直写到目标存储位置的数据时，代理可将该数据再次发送到目标存储位置。一种替代方式是跟踪写入，使得后台拷贝操作可以跳过已被直写到目标存储位置的数据的任何部分。
另一种替代方式是仅镜像发生到跟踪虚拟盘的哪部分已被后台拷贝到目标存储位置的偏移量之下的偏移的写入。在该替代方式中，到相同位置的重复写入仍然导致重复的传送，但是只有当写入位于虚拟盘中先前已被拷贝的区域时才会发生。然而，该替换方式确实阻止了后台拷贝操作本身再拷贝任何区域，因为后台拷贝点还未到达那个区域而导致其还未被拷贝。
然而，当使用直写时可能存在相对较低的性能，这是因为例如到源存储位置的写入需要等待直到写入数据被传送到目标存储位置并且接收到响应。此外，使用相对较小的写入，每次可以发生一个存储器写入，这需要网络和目标之间的多次往返。
另一种当源仍在使用虚拟存储器的时候传送数据的方式是将任何写入源位置的数据收集和跟踪为“污染区域”（dirty regions）。接着，仅需要重新发送先前由后台拷贝操作发送到目标存储位置的写入覆盖（污染）区域。然而，这些区域的重新发送不需要是即时的，并且不需要在向源回报存储器写入已经完成之前发生。这提供了更高的性能，因为虚拟机存储器写入和网络写入是分离的。此外，当存储器写入速率小于网络传送速率时，并且当污染数据的积压不是太大时，可将任何写入的污染数据缓存到RAM中以用于通过网络发送，而不需要从盘中读回。
当在跟踪污染区域的同时传送数据时，可以发送一连串的差异（“diff”）文件，（包括曾经被创建的“快照”（snapshots）），其中每下一个差异文件仅包括相对于上一个差异文件的变化。这提供了被传送的差异树，其中每个差异文件一般长得比上一个更小。注意到被创建为迁移处理的一部分的快照可能需要与因其他原因而创建的快照一起管理，以使得可以迁移与虚拟机相关联的整个快照树。单独跟踪写入的污染数据，例如通过存储器内数据结构（或可能的单独虚拟盘层）。理想情况下，任何污染跟踪层将避免存储任何污染数据的两个版本，并且当污染数据已被传送到目标时将朝向零空间使用（随着污染数据量的收缩）回缩。
然而，除了因跟踪污染数据稍微复杂之外，如果到源位置的虚拟盘的写入比到目标存储位置的传送发生得更快的话，每个差异文件实际上可以比上一个更大。如果写入速率超过了网络传送速率，污染数据的量将决不会自动减少到零。为了实现减少到零，需要执行以上所描述的对写入的节流。
现在转到如以上参照图1所描述的关于在两个主机之间的虚拟机迁移和虚拟存储器迁移的多个方面，将存储数据的移动与虚拟机执行的移动相分离。因此，可在存储数据的移动之前、之中或之后移动虚拟机执行。
当在存储数据的移动之前移动虚拟机执行，虚拟机变得依赖于两个虚拟机主机以及连接他们的网络以用于继续执行。然而，该情况仅在存储数据传送的期间持续，（不同于先前的方案，其中虚拟机持续依赖于SAN LUN和相关联的存储网络）。
如果目标存储位置具有请求的数据区域，则从目标存储位置存储的数据提供数据读取请求服务。否则，仅有源虚拟机主机的存储位置具有该数据，并且从源虚拟机主机提供读取服务。然而，如同以下参照图4-6所描述的，还有一些（例如只读）数据被保持在目标虚拟机主机和源虚拟机主机都能访问的公共位置的情况，其中目标虚拟机主机从能访问的公共存储位置提供读取服务（除非因为一些原因这样做缺乏效率，并且可以检测该情况）。同样地，如果源虚拟机主机不具备请求的区域（例如暂时无法访问），将从目标虚拟机主机可访问的位置提供读取服务。注意到无论在何处虚拟盘并没有填充到区域中，通过向读取缓冲器填充任意（通常为零）数据或者通过不修改读取缓冲器来提供从那个区域请求的读取服务。
在移动虚拟机执行同时也移动存储数据的情况下，虚拟机仅在剩余的存储传送时间内依赖于两个虚拟机主机以及连接网络（并非在移动虚拟机执行之前而发生的存储数据传送的任何部分期间）。如上所述，在虚拟机执行已经移动之后的数据传送的部分期间，如同在任何存储数据之前移动的虚拟机执行那样提供读取服务。
注意到让虚拟机执行在存储器迁移之前或之中移动提供了允许将与虚拟机相关联的CPU负载的大部分从一个虚拟机主机移动到另一个，而无需首先移动存储数据的灵活性。这在许多情况下可能是有益的，并且只要在数据传送周期期间依赖于两个虚拟机主机和连接网络是可接受的即可执行。源和目标虚拟机主机仅需要在存储器被分裂到两个虚拟机主机之间时在存储器迁移操作期间进行通信，并且他们仅需要在虚拟机运行在一个虚拟机主机上而它的存储器的任何部分处于其他虚拟机主机上时进行通信。在其他时间，虚拟机主机不需要进行通信。
在完全移动了存储数据之后移动虚拟机执行的情况中，虚拟机每次仅依赖于一台虚拟机主机，并且仅短暂地依赖于网络连接性。在这种情况下，虚拟机从不会分离于存储数据而执行。可从本地存储的数据，或从源和目标虚拟机主机都可以共同访问的位置提供读取服务。
图4示出了一种实现方式，其中源主机404和目标主机406都已经可以共同访问虚拟盘的一些数据422。例如，在一些配置中，通过可被共同访问的基础层以及包括对基础层的改变的一个或多个差异（diff）层446来形成虚拟盘，可以缓存虚拟盘的一部分（块444）。正如已经知道的，可通过如下方式来形成虚拟盘：使用最近的数据，接着是次最近数据等等，直到基础层，基础层是最旧的层。如下参照图5和6所描述的那样，仅需要迁移差异层446以完成虚拟盘迁移。注意到图4与图2的区别在于源不需要将数据拷贝到公共数据位置，因为其已经在那里了。
例如，在图5中，示出了具有两层552和554的虚拟盘550，它通过使用不管哪里存在的差异层554的数据，并且接着在需要时使用基础层552的数据而形成。在虚拟盘迁移的上下文中，基础层552可代表已经驻留在目标虚拟机主机406上或可被目标虚拟机主机406访问的数据，而差异层554可代表仅驻留在源虚拟机主机404中的数据。注意到在两个层之间的一些或全部重叠区域可包括相同数据，这样的相同区域可被跟踪为相同的，（尽管未在图5中示出）。
图6示出了具有三层的虚拟盘660。在这样的配置中，源虚拟机主机404缓存来自基础层的数据，直到并且可能包括整个基础层。关于有效率的迁移，如果目标虚拟机主机能够更有效地直接从原始（共同可访问的）基础层获得数据，源虚拟机主机404不需要发送任何缓存的数据到目标虚拟机主机。这能奏效是因为基础层和从基础层缓存的数据是相同的。
在图6的例子中，基础层662代表源主机404和目标主机406都能共同访问的层。缓存层664代表源主机404已经从基础层662缓存的一些（或可能全部）数据，它在任何重叠区域中与基础层相同；（注意到在图6中仅缓存了基础层数据的一部分）。差异（diff）层666代表仅存在于源虚拟机主机404上的数据。当开始从源虚拟机主机404到目标虚拟机主机406的存储器迁移时，仅拷贝差异层666中的数据，因为不需要拷贝缓存层664，也不需要拷贝基础层662，这是因为目标虚拟机主机406可访问基础层而无需通过源虚拟机主机404。
注意到对于虚拟盘分层还有其他设置，其中将一层镜像到两个存储位置之间而不是（如图6所示）使用用于相同目的的两个单独的层。为了有效的迁移还可类似地使用这样的其他设置。
为了更高效，源虚拟机主机404可发送虚拟盘的哪些区域被仅由源虚拟机主机404保持的虚拟盘数据层退回（back）的描述，和/或在至少一个其他源上可得到的数据的区域的描述。目标虚拟机主机406缓存这些描述，并且接着可以使用这些描述以避免向源虚拟机主机404查询在源虚拟机主机404不具有数据的区域中的数据。此外，如果描述识别多于一个源，目标虚拟机主机406可使用描述选择一个从其拷贝数据的源。可自动地或者响应于目标虚拟机主机406的特定查询而将这些描述从源虚拟机主机404发送到目标虚拟机主机406。
转到另一个方面，可能存在在迁移完成之前需要反转迁移的方向的情况，例如通过管理员或自动动作取消或反转虚拟机迁移。在这些情况下，原始方向上的拷贝停止，并且源存储位置（例如A）和目标存储位置（例如B）交换角色，以使得任何仅存储在B上的数据开始拷贝到A。在B上可能几乎没有或没有也不在A上的数据，在这样的事件中反转拷贝操作非常快。
图7是示出了可以在示例的虚拟存储迁移处理中发生的示例步骤的流程图，其开始于步骤702，其中代理发送目标存储位置将需要的区域的描述。如步骤704所示，源存储位置还将继续可被访问，并可被用来提供读取和写入服务。
步骤706代表执行对于目标所请求的任何区域的后台拷贝操作（注意到此时可能没有任何这样的请求，例如在任何数据传送之前如果将立刻发生迁移）。注意到后台拷贝可由牵引数据的目标/代理（内部的或外部的）来驱动（如步骤706所示），或者由推送数据的源/代理来驱动。
步骤708代表镜像或以其他方式发送写入到目标主机，其包括任何必须的节流。注意到镜像仅是一种选择，例如，源可以仅发送写入到已经覆盖写入了之前后台拷贝的数据的目标主机。
步骤710代表确定是否将访问虚拟盘的虚拟机（或其他程序）传送到目标主机，如上所述，例如根据管理员或其他代理的控制，这可能发生在任何数据迁移之前、之中或之后。如果根据在步骤712的评估直到数据传送完成之后都没有传送，接着仅在数据迁移完成时才发生虚拟机传送（步骤714），否则处理分支返回到步骤704，其中源虚拟机主机继续使用虚拟硬盘运行虚拟机，同时执行后台拷贝和发送写入。
作为替代，如果在步骤710将要传送使用虚拟硬盘的虚拟机，那么执行（例如通过外部代理或内部源/目标代理）步骤716以继续执行对于任何合适区域的后台拷贝。任何对于目标虚拟机主机现在所需要的读取数据的读取请求都被发送回到源虚拟机主机，通过源虚拟机主机接收这些请求并提供服务（步骤718）。在步骤720，任何仍然指向源虚拟机主机的写入（例如挂起）被发送到目标虚拟机主机。在步骤722，当虚拟硬盘数据被完全传送到目标存储位置（包括任何可共同访问的一个位置或多个位置）时完成迁移。
示例操作环境
图8示出了合适的计算和联网环境800的例子，在其中可实现图1-7的例子。计算系统环境800仅是合适的计算环境的一个例子，其并未试图建议任何对本发明的使用或功能的范围的限制。并且计算环境800也不应当被解释为具有与示例操作环境800所示出的组件的任何一个或组合相关的依赖性或需求。
还可使用多种其他一般用途或专用的计算系统环境或配置来操作本发明。适用于与本发明一起使用的公知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机、服务器计算机、手持或膝上型设备、平板设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子设备、网络PC、微型计算机、大型计算机、包括任何以上的系统或设备的分布式计算环境等。
可在诸如由计算机执行的程序模块之类的计算机可执行指令的一般上下文中描述本发明。一般来说，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。还可在由通过通信网络相链接的远程处理设备来执行任务的分布式计算环境中实施本发明。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地和/或包括存储器存储设备的远程计算机存储媒体中。
参见图8，用于实现本发明多个方面的示例系统可包括以计算机810形式的通用计算设备。计算机810的组件包括但不限于：处理单元820、系统存储器830、将包括系统存储器的多个系统组件耦合到处理单元820的系统总线821。系统总线821可以是多种类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线和使用多种总线架构的任何一种的局部总线。作为示例而非限制，这样的架构包括工业标准架构（ISA）总线、微通道架构（MCA）总线、增强ISA（EISA）总线、视频电子标准协会（VESA）局部总线和也被称为夹层总线（Mezzanine bus）的周边组件互联（PCI）总线。
计算机810一般包括多种计算机可读媒体。计算机可读媒体可以是可以由计算机810访问的任何可用媒体，其包括易失性和非易失性媒体、以及可移除和不可移除媒体。作为示例而非限制，计算机可读媒体可包括计算机存储媒体和通信媒体。计算机存储媒体包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除媒体，用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息。计算机存储媒体包括但不限于：RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘（DVD）或其他光学盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或可被用来存储期望的信息并由计算机810访问的任何其他媒体。通信媒体一般体现为诸如载波或其他传输机制之类的调制的数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并包括任何信息传递媒体。术语“调制的数据信号”意指这样的信号，其特性中的一个或多个已经被以将信息编码在该信号中的方式设置或改变。作为示例而非限制，通信媒体包括诸如有线网络和直接连线连接之类的有线媒体和诸如声音、RF、红外和其他无线媒体之类的无线媒体。以上任意的组合也包括在计算机可读媒体的范围内。
系统存储器830包括诸如只读存储器（ROM）831和随机存取存储器（RAM）832之类的易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储媒体。包括例如在开机启动期间帮助在计算机810内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统833（BIOS）一般存储在ROM 831中。RAM 832一般包括处理单元820可以立即访问的和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。作为示例而非限制，图8示出了操作系统834、应用程序835、其他程序模块836和程序数据837。
计算机810还可包括其他可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储媒体。仅作为示例，图8示出了从不可移除、非易失性磁媒体读取数据或向其写入的硬盘驱动器841，从可移除、非易失性磁盘852读取数据或向其写入的磁盘驱动器851，从诸如CD ROM或其他光学媒体之类的可移除、非易失性光盘856读取数据或向其写入的光盘驱动器855。可用于示例操作环境的其他可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储媒体包括但不限于：磁带盒、闪存卡、数字通用盘、数字视频带、固态RAM、固态ROM等。一般通过诸如接口840之类的不可移除存储器接口将硬盘驱动器841连接到系统总线821，并且一般通过诸如接口850之类的可移除存储器接口将磁盘驱动器851和光盘驱动器855连接到系统总线821。
以上所描述的以及在图8中示出的驱动器及其相关联的计算机存储媒体提供用于计算机810的计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。例如，在图8中，硬盘驱动器841被示出为存储操作系统844、应用程序845、其他程序模块846和程序数据847。注意到这些组件可以相同或不同于操作系统834、应用程序835、其他程序模块836和程序数据837。此处为操作系统844、应用程序845、其他程序模块846和程序数据847给出不同的编号以示出他们至少是不同的拷贝。用户可以通过诸如平板或电子数字化器864、麦克风863、键盘862和一般被称为鼠标、轨迹球或触摸板的指示设备861之类的输入设备来输入命令和信息到计算机810。图8中未示出的其他输入设备可包括摇杆、游戏板、圆盘式卫星天线、扫描仪等。这些和其他输入设备通常通过耦合到系统总线的用户输入接口860连接到处理单元820，但也可以通过其他接口和总线结构（例如并口、游戏端口或通用串行总线（USB））连接。监视器891或其他类型的显示设备也通过诸如视频接口890之类的接口连接到系统总线821。监视器891还可整合触摸屏面板等。注意到监视器和/或触摸屏面板可以物理耦合到其中合并了计算设备810的外壳，例如在平板类型的个人计算机中。另外，诸如计算设备810的计算机还可包括其他外围输出设备，例如可以通过输出外围接口894等连接的扬声器895和打印机896。
计算机810可操作于使用到一个或多个远程计算机（例如远程计算机880）的逻辑连接的联网环境。远程计算机880可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他公共网络节点，一般包括以上描述的关于计算机810的众多或全部元件，尽管图8中仅示出了存储器存储设备881。图8中所描述的逻辑连接包括一个或多个局域网（LAN）871和一个或多个广域网（WAN）873，但是还可包括其他网络。这样的联网环境是办公室、企业范围计算机网络、内联网和互联网中常见的。
当使用在LAN联网环境中时，计算机810通过网络接口或适配器870连接到LAN 871。当使用在WAN联网环境中时，计算机810一般包括调制解调器872或其他用于通过诸如互联网之类的WAN 873建立通信的装置。内置的或外置的调制解调器872可以通过用户输入接口860或其他合适的机制连接到系统总线821。包括诸如接口和天线的无线联网组件可通过诸如接入点或对等计算机之类合适的设备耦合到WAN或LAN。在联网环境中，关于计算机810描述的程序模块或其一部分可存储在远程存储器存储设备中。作为示例而非限制，图8示出了驻留在存储器设备881中的远程应用程序885。应当意识到的是，所示的网络连接是示例性的，并且还可以使用在计算机之间建立通信链路的其他装置。
可通过用户接口860连接辅助子系统899（例如用于内容的辅助显示）以允许即使计算机系统的主要部分处于电力不足状态，也可向用户提供诸如程序内容、系统状态和事件通知之类的数据。辅助子系统899可连接到调制解调器872和/或网络接口870以允许在主处理单元820处于电力不足状态时这些系统之间的通信。
结论
虽然本发明可以进行各种修改和替代结构，但是其特定例示实施方式已在附图中示出了并且以上已进行了详细的描述。然而，应当理解的是没有意图将本发明限制到所公开的具体形式，与此相反，意图是要覆盖落入本发明的精神和范围内的所有的修改、替代结构和同等变换。

Claims (15)

1.在一种计算环境中在至少一个处理器上执行的方法，包括：将虚拟存储器扩展从源存储位置迁移到目标存储位置，其中包括在将虚拟存储器扩展的任何部分拷贝到目标存储位置之前，在将虚拟存储器扩展的全部拷贝到目标存储位置之前，或将虚拟存储器扩展的全部拷贝到目标存储位置之后，将虚拟机从第一位置迁移到第二位置，同时继续允许访问虚拟存储器扩展的虚拟存储数据，而与虚拟存储数据的每个部分在该迁移期间物理上位于什么位置无关，并通过以下方式在所述第二位置服务于读出请求：确定对应于该读出请求的读出数据是否已经迁移到目标存储位置，如果是，则使用该数据，而如果不是，从该源存储位置或该第二位置可访问的另一位置获取读出数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中迁移所述虚拟存储器扩展包括执行所述虚拟存储器扩展的至少一部分从所述源存储位置到所述目标存储位置的后台拷贝。
3.根据权利要求1所述的方法，其中迁移所述虚拟存储器扩展包括执行所述虚拟存储器扩展的至少一部分从所述源存储位置到所述目标存储位置的后台拷贝，同时访问所述虚拟存储数据的虚拟机在源虚拟机主机上运行，在源虚拟机主机上被暂停，在源虚拟机主机上被停止，或者在目标虚拟机主机上运行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中迁移所述虚拟存储器扩展包括发送写入的数据到相应于指向所述源存储位置的最近写入的数据的所述目标存储位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括节流写入以限制一个时间周期内最近写入的数据的字节数，或者限制还未被发送到所述目标存储位置的最近写入的数据的字节数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中通过使所述虚拟存储数据被完全拷贝到所述目标存储位置的所述虚拟存储器扩展来完成迁移，并且进一步包括镜像在所述源存储位置和所述目标存储位置上的虚拟存储器扩展实例以允许可从所述源存储位置或所述目标存储位置或者从两者访问数据；或者在迁移完成之后的任何时间从所述源存储位置删除所述虚拟存储数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其中迁移所述虚拟存储数据包括执行所述虚拟存储器扩展的至少一部分从所述源存储位置到所述目标存储位置的后台拷贝，其中包括节流所述后台拷贝以利用小于其上正进行所述后台拷贝的网络的最大传送速率。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述虚拟存储器扩展从所述源存储位置迁移到所述目标存储位置作为从第一位置到第二位置迁移虚拟机的一部分发生，包括在已将所述虚拟存储器扩展的任何虚拟存储数据迁移到所述目标存储位置之前，在所有所述虚拟存储器扩展已被拷贝到所述目标存储位置之前，或者在所有所述虚拟存储器扩展已被拷贝到所述目标存储位置之后移动所述虚拟机。
9.根据权利要求1所述的方法，其中迁移所述虚拟存储器扩展包括将所述虚拟存储器扩展的所述虚拟存储数据的至少一部分拷贝到中间公共位置，或者其中所述虚拟存储器扩展包括保持在公共存储位置上的一些数据，并且迁移所述虚拟存储器扩展包括从所述公共存储位置访问数据，或其中这两种迁移所述虚拟存储器扩展都包括将所述虚拟存储器扩展的所述虚拟存储数据的至少一部分拷贝到所述中间公共位置，并且其中所述虚拟存储器扩展包括保持在公共存储位置上的一些数据，并且迁移所述虚拟存储器扩展包括从所述公共存储位置访问数据。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，其中所述目标存储位置被耦合到目标计算机系统，并且进一步包括，发送识别所述目标计算机系统仅能够从所述源存储位置获得的数据的所述虚拟存储器扩展的虚拟存储数据的区域的描述。
11.在一种计算环境中的一种系统，包括：具有虚拟机和虚拟硬盘的源虚拟机主机、所述虚拟机和所述虚拟硬盘将要迁移到的目标虚拟机主机、以及控制所述虚拟硬盘的迁移的一个或多个代理，所述虚拟硬盘迁移被配置为按如下方式发生：
（a）在所述虚拟机被迁移到所述目标虚拟机主机之前发生；
（b）部分地发生，其中在所述虚拟机被迁移到所述目标虚拟机主机之前将所述虚拟硬盘的数据的一部分迁移到所述目标虚拟机主机，在所述虚拟机被迁移到所述目标虚拟机主机之后将所述虚拟硬盘的数据的其它的一些部分迁移到所述目标虚拟机主机；或者
（c）在所述虚拟机被迁移到所述目标虚拟机主机之后发生，以及
通过以下方式在所述目标虚拟机主机服务于读出请求：确定对应于该读出请求的读出数据是否已经迁移到所述目标虚拟机主机，如果是，则使用该数据，而如果不是，从源虚拟机主机或该目标虚拟机主机可访问的另一位置获取读出数据。
12.根据权利要求11所述的系统，其中一个或多个代理发送指向所述源虚拟机主机的最近写入的写入作为到所述目标虚拟机主机的写入数据，并且从所述源虚拟机主机后台拷贝数据到所述目标虚拟机主机，其中以至少与后台拷贝的优先级一样高的优先级发生最近写入的写入的发送。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述虚拟硬盘包括可由所述目标虚拟机主机访问的基础层和在所述源虚拟机主机中的至少一个其他层，并且其中迁移包括将至少一些数据从所述基础层中读出到所述目标虚拟机主机而不从所述源虚拟机主机发送该数据。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述源虚拟机主机提供所述目标虚拟机主机需要从所述源虚拟机主机获得的数据区域的描述、或者所述目标虚拟机主机能够从另一个位置获得的数据区域的描述、或者所述目标虚拟机主机需要从所述源虚拟机主机获得的数据区域的描述和所述目标虚拟机主机能够从另一个位置获得的数据区域的描述这两者。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述源虚拟机主机跟踪相应于所述目标虚拟机主机需要从所述源虚拟机主机获得的写入的污染区域。
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