CN103559108B - 一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法及系统 - Google Patents
一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法及系统,部署包括控制中心和若干台物理机的集群系统,每台物理机上运行若干个虚拟机;所述控制中心实时监控所有物理机的运行状态,每台物理机实时监控其内部若干个虚拟机的运行状态;当出现故障时,判断是虚拟机故障还是物理机故障,然后进行针对性的故障自动恢复处理;本发明将虚拟化技术引入到主从系统的故障恢复中,可自动实现故障感知和故障恢复,不需要人工参与,相比传统的手动恢复方式,可以做到快速故障恢复,将恢复时间控制在分钟级,从而缩短了只有一台机器提供服务的不稳定时间;且本发明既可实现虚拟机故障的快速恢复,还可实现物理机故障的快速恢复,扩大了可靠性的保障范围。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟化技术领域,尤其涉及一种基于虚拟化技术实现的主备节点故障自动恢复方法及系统。
背景技术
随着互联网的发展以及生产系统对服务的高质量要求,服务提供7×24小时不间断运行已经成为服务提供商努力的目标。目前为了保证高质量服务,通常使用主备方式提供服务。在正常的服务提供过程中,是主节点响应客户端的请求服务。当主节点出现故障后,从节点实时感应到,然后接管服务,成为主节点。主节点出现故障后,由技术人员解决该故障,然后让该节点重新开始提供服务,成为备节点。所以,在经过技术人员恢复之后,服务又由主备节点构成,提供高可靠的服务。同样的道理,当从节点发生故障时,由自动感知机制通知技术人员,由技术人员解决该故障后,重新让该从节点提供服务,形成主备局势,保证服务的高可靠性。
但是,在这个过程中,面临着两个问题:1.当节点出现故障后,需要技术人员的介入才能完成故障节点的恢复,无法做到自动故障恢复机制;2.故障恢复引入了人员因素,故障恢复的时间就变得不可控。故障恢复时间既与故障问题的复杂程度相关,也与技术人员的能力水平相关。但是,故障恢复时间的长短直接影响了服务的高可用性,如果在故障修复的时间段内,另外一台正在提供服务的机器出现故障,那么就无法提供服务了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供,提供一种基于虚拟化技术实现主备节点故障自动恢复的方法及系统,实现主备节点故障的自动快速恢复,从而实现高质量服务。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,包括如下步骤:
步骤1:部署包括一个控制中心和若干台物理机的集群系统,每台物理机上运行若干个虚拟机;
步骤2:所述控制中心实时监控所有物理机的运行状态,每台物理机实时监控其内部若干个虚拟机的运行状态;
步骤3:出现故障时判断是某台物理机内的虚拟机故障还是某台物理机故障,如果是虚拟机故障,则执行步骤4;如果是物理机故障则执行步骤5;
步骤4:判断该故障虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,并执故障虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,则直接执行故障虚拟机自动恢复处理,结束;
步骤5:控制中心获取该故障物理机上运行的虚拟机的个数,并依次判断每个虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,执行虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,直接执行虚拟机自动恢复处理;
步骤6:判断所述物理机内是否还有未处理的虚拟机,如果有,则返回步骤5;否则,结束。
本发明的有益效果是:
1、本发明将虚拟化技术引入到主从系统的故障恢复中,可自动实现故障感知和故障恢复,不需要人工参与;
2、本发明相比传统的技术人员恢复方式,可以做到快速故障恢复,将恢复时间控制在分钟级,从而缩短了只有一台机器提供服务的不稳定时间;
3、本发明方法除了可以做到虚拟机故障的快速故障恢复外,还可以实现物理机的快速恢复(多台虚拟机),从而扩大了可靠性的保障范围。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,一个主虚拟机和一个从虚拟机组成一个主从系统,同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机部署在不同的物理机上,并将同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机的对应关系存储在控制中心。
采用上述进一步方案的有益效果是;如果主从系统的主虚拟机和从虚拟机部署在同一台物理机上的话,当所述物理机出现故障时,主从虚拟机都将失效,无法提供服务,因此同一台物理机上部署属于不同主从系统的虚拟机,防止上述情况的出现造成服务中断。
进一步,所述主从切换,就是将同属于一个主从系统中的主虚拟机变为从虚拟机,从虚拟机变为主虚拟机。
进一步,所述每个虚拟机的实体文件都存储在共享磁盘上一个分区上,该共享磁盘可挂载在每台物理机上。
采用上述进一步方案的有益效果是:当虚拟机出现故障时,将其所在的物理机上共享磁盘相应分区卸载掉,将其欲转移到的物理机(故障恢复物理机)上的共享磁盘挂载所述虚拟机相应分区,并重新启动作为从虚拟机备用。
进一步,步骤4和步骤5中所述的虚拟机的自动恢复处理过程为:
步骤A:自动关闭所述待恢复虚拟机,将该待恢复虚拟机所在的物理机上的共享磁盘上的相应的磁盘分区卸载掉;
步骤B:控制中心根据故障信息查询所述待恢复虚拟机所在主从系统中另一虚拟机所在的物理机记为第一排除物理机,将待恢复虚拟机自身所在的物理机记为第二排除物理机;
步骤C:根据负载均衡策略选择一台物理机作为故障恢复物理机,且第一排除物理机和第二排除物理机不在选择范围之内;
步骤D:在控制中心的控制下,所述故障恢复物理机挂载所述待恢复虚拟机所对应的磁盘分区;
步骤E:重启故障恢复物理机上新挂载的虚拟机,并作为从虚拟机备用。
采用上述进一步方案的有益效果是:自动进行虚拟机故障恢复处理,无需人工参与,故障恢复效率大大提供,缩短了故障恢复时间,保证了服务的稳定性。
本发明解决上述技术问题的技术方案另一技术方案如下:一种基于虚拟化实现主备节点故障自动恢复的系统,包括控制中心、若干台物理机和共享磁盘;
所述控制中心,其用于实时监控各个物理机的运行状态,并在故障发生时进行协调处理;
所述每台物理机上包括若干个虚拟机,每台物理机实时监控各个虚拟机的运行状态,并在故障发生时,及时向控制中心报告故障情况;
所述共享磁盘用于存储所有虚拟机的实体文件,每个虚拟机占用一个磁盘分区。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述每台物理机上还包括监控程序,所述监控程序负责监控运行在所述物理机上的所有虚拟机的运行状态。
进一步,一个主虚拟机和一个从虚拟机组成一个主从系统,同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机部署在不同的物理机上,并将同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机的对应关系存储在控制中心。
附图说明
图1为本发明所述一种基于虚拟化技术的主备节点自动故障恢复方法流程图;
图2为本发明所述步骤4和5中虚拟机的自动恢复处理过程的流程图;
图3为本发明所述一种基于虚拟化技术的主备节点自动故障恢复系统框图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
101、控制中心,102、物理机,103、虚拟机,104、共享磁盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
在主备节点快速自动故障恢复的系统中,包括三个层次,第一个层次是物理机集群,第二个层次是单台物理机中的虚拟机集群,第三个层次是虚拟机本身。实现快速故障恢复的有两方面,即单个虚拟机故障恢复和物理机(包括若干个虚拟机)故障恢复。
本申请采用虚拟化技术管理物理机,在一台物理机上运行多台虚拟机,每台虚拟机对应着以前的一台主节点或者一台备节点。在虚拟机中运行着应用服务,虚拟机对外提供服务。但是虚拟化技术对用户来说是透明的,使用虚拟机提供的服务和之前使用主从节点提供的服务是一样的。
为了分散安全隐患,属于同一个主从系统的主虚拟机和从虚拟机运行在不同的物理机上,虚拟机的实体文件都存储在共享磁盘上,该共享磁盘可挂载在每台物理机上。
如图1所示,一种基于虚拟化技术的主备故障自动恢复方法,包括如下步骤:
步骤1:部署包括一个控制中心和若干台物理机的集群系统,每台物理机上运行若干个虚拟机;
步骤2:所述控制中心实时监控所有物理机的运行状态,每台物理机实时监控其内部若干个虚拟机的运行状态;
步骤3:出现故障时判断是某台物理机内的虚拟机故障还是某台物理机故障,如果是虚拟机故障,则执行步骤4;如果是物理机故障则执行步骤5;
步骤4:判断该故障虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,并执故障虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,则直接执行故障虚拟机自动恢复处理,结束;
步骤5:控制中心获取该故障物理机上运行的虚拟机的个数,并依次判断每个虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,执行虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,直接执行虚拟机自动恢复处理;
步骤6:判断所述物理机内是否还有未处理的虚拟机,如果有,则返回步骤5;否则,结束。
其中,一个主虚拟机和一个从虚拟机组成一个主从系统,同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机部署在不同的物理机上,并将同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机的对应关系存储在控制中心。即所述每台物理机上运行的虚拟机为分别属于不同主从系统的主虚拟机或从虚拟机。
其中,所述主从切换,就是将同属于一个主从系统中的主虚拟机变为从虚拟机,从虚拟机变为主虚拟机。
其中,所述每个虚拟机的实体文件都存储在共享磁盘上一个分区上,该共享磁盘可挂载在每台物理机上。
如图2所示,步骤4和步骤5中所述的虚拟机的自动恢复处理过程为:
步骤A:自动关闭所述待恢复虚拟机,将该待恢复虚拟机所在的物理机上的共享磁盘上的相应的磁盘分区卸载掉;
步骤B:控制中心根据故障信息查询所述待恢复虚拟机所在主从系统中另一虚拟机所在的物理机记为第一排除物理机,将待恢复虚拟机自身所在的物理机记为第二排除物理机;
步骤C:根据负载均衡策略选择一台物理机作为故障恢复物理机,且第一排除物理机和第二排除物理机不在选择范围之内;
步骤D:在控制中心的控制下,所述故障恢复物理机挂载所述待恢复虚拟机所对应的磁盘分区;
步骤E:重启故障恢复物理机上新挂载的虚拟机,并作为从虚拟机备用。
如图3所示,为本发明实时例中一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的系统,包括控制中心101、若干台物理机102和共享磁盘104;
所述控制中心101,其用于实时监控各个物理机102的运行状态,并在故障发生时进行协调处理;
所述每台物理机102上包括若干个虚拟机103,每台物理机102实时监控各个虚拟机103的运行状态,并在故障发生时,及时向控制中心101报告故障情况;
所述共享磁盘104用于存储所有虚拟机的实体文件,每个虚拟机占用一个磁盘分区。
其中,所述每台物理机102上还包括监控程序,所述监控程序负责监控运行在所述物理机上的所有虚拟机103的运行状态,其中包括CPU、内存和网络资源。
其中,所述每台物理机102上运行的虚拟机103为分别属于不同主从系统的主虚拟机或从虚拟机,如第一物理机上运行主虚拟机1和从虚拟机2,第二物理机上运行从虚拟机1、主虚拟机2和主虚拟机4,第三物理机上主虚拟机103、从虚拟机2和从虚拟机5,主虚拟机5和从虚拟机4;当主虚拟机1出现故障时,则进行主虚拟机1和从虚拟机1的主从切换,并将第一物理机中已变为从虚拟机1的故障虚拟机所对应的磁盘分区在第一物理机上卸载掉,并根据负载均衡策略选择另一台物理机(除第一物理机和第二物理机1外)作为故障恢复物理机,比如选择了第N物理机,则在第N物理机上挂载故障虚拟机对于的磁盘分区,并启动该虚拟机,作为从虚拟机备用;假如是第一物理机出现故障,则其内运行的主虚拟机1的处理如上述操作,从虚拟机3的操作不必进行主从切换,只需根据负载均衡策略选择一台物理机(除第一物理机和第三物理机外)作为故障恢复物理机,比如选择了第二物理机,在第二物理机上挂载故障虚拟机对于的磁盘分区,并启动该虚拟机,作为从虚拟机备用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:部署包括一个控制中心和若干台物理机的集群系统,每台物理机上运行若干个虚拟机;
步骤2:所述控制中心实时监控所有物理机的运行状态,每台物理机实时监控其内部若干个虚拟机的运行状态;
步骤3:出现故障时判断是某台物理机内的虚拟机故障还是某台物理机故障,如果是虚拟机故障,则执行步骤4;如果是物理机故障则执行步骤5;
步骤4:判断该故障虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,并执行故障虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,则直接执行故障虚拟机自动恢复处理,结束;
步骤5:控制中心获取该故障物理机上运行的虚拟机的个数,并依次判断每个虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,执行虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,直接执行虚拟机自动恢复处理;
步骤6:判断所述物理机内是否还有未处理的虚拟机,如果有,则返回步骤5;否则,结束。
2.根据权利要求1所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,其特征在于,一个主虚拟机和一个从虚拟机组成一个主从系统,同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机部署在不同的物理机上,并将同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机的对应关系存储在控制中心。
3.根据权利要求1所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,其特征在于,所述主从切换,就是将同属于一个主从系统中的主虚拟机变为从虚拟机,从虚拟机变为主虚拟机。
4.根据权利要求1所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,其特征在于,所述每个虚拟机的实体文件都存储在共享磁盘上一个分区上,该共享磁盘可挂载在每台物理机上。
5.根据权利要求1所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法,其特征在于,步骤4和步骤5中所述的虚拟机的自动恢复处理过程为:
步骤A:自动关闭待恢复虚拟机,将该待恢复虚拟机所在的物理机上的共享磁盘上的相应的磁盘分区卸载掉;
步骤B:控制中心根据故障信息查询所述待恢复虚拟机所在主从系统中另一虚拟机所在的物理机记为第一排除物理机,将待恢复虚拟机自身所在的物理机记为第二排除物理机;
步骤C:根据负载均衡策略选择一台物理机作为故障恢复物理机,且第一排除物理机和第二排除物理机不在选择范围之内;
步骤D:在控制中心的控制下,所述故障恢复物理机挂载所述待恢复虚拟机所对应的磁盘分区;
步骤E:重启故障恢复物理机上新挂载的虚拟机,并作为从虚拟机备用。
6.一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的系统,其特征在于,包括控制中心、若干台物理机和共享磁盘;
所述控制中心,其用于实时监控各个物理机的运行状态,并在故障发生时进行协调处理;协调处理具体为:
步骤a,出现故障时判断是某台物理机内的虚拟机故障还是某台物理机故障,如果是虚拟机故障,则执行步骤b;如果是物理机故障则执行步骤c;
步骤b:判断该故障虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,并执故障虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,则直接执行故障虚拟机自动恢复处理,结束;
步骤c:控制中心获取该故障物理机上运行的虚拟机的个数,并依次判断每个虚拟机的类型,如果是主虚拟机,则进行主从切换,执行虚拟机自动恢复处理;如果是从虚拟机,直接执行虚拟机自动恢复处理;
步骤d:判断所述物理机内是否还有未处理的虚拟机,如果有,则返回步骤c;否则,结束;
所述每台物理机上包括若干个虚拟机,每台物理机实时监控各个虚拟机的运行状态,并在故障发生时,及时向控制中心报告故障情况;
所述共享磁盘用于存储所有虚拟机的实体文件,每个虚拟机占用一个磁盘分区。
7.根据权利要求6所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的系统,其特征在于,所述每台物理机上还包括监控程序,所述监控程序负责监控运行在所述物理机上的所有虚拟机的运行状态。
8.根据权利要求6所述一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的系统,其特征在于,一个主虚拟机和一个从虚拟机组成一个主从系统,同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机部署在不同的物理机上,并将同一主从系统中的主虚拟机和从虚拟机的对应关系存储在控制中心。
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