CN103595801A - 一种云计算系统及其虚拟机实时监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算系统中的虚拟机实时监控方法。该方法包括：启动虚拟化服务器的控制代理；创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机，所述虚拟机启动其监控代理，该监控代理打开所述虚拟串口设备，所述虚拟串口设备在物理服务器对应于一个套接字；在所述控制代理中注册虚拟机；所述控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket；所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控。本发明通过采用表现为套接字的虚拟串口设备作为云计算环境的监控处理通信方式，使得监控管理不依赖于网络，不受网络故障的影响，提高了扩展性，进而提高了安全性及稳定性。

Description

一种云计算系统及其虚拟机实时监控方法

技术领域

本发明涉及云计算领域，具体是一种云计算系统及其虚拟机实时监控方法。

背景技术

近年来，云计算技术发展得越来越成熟，越来越多的运行于物理服务器上的实际业务（如：数据库服务、中间件服务、文件服务等）迁移到了云计算环境中的虚拟机中。为了保证实际业务的稳定性，需要对云计算环境中运行实际业务的虚拟机进行实时监控。

通常的解决方案是把传统的对于物理服务器的实时监控系统迁移到了云计算环境中。这些传统的实时监控系统大部分都是基于网络的，需要保证监控服务器与被监控的业务服务器在网络上是可达的。

在云计算环境中，为了降低同一个业务之间不同服务之间的耦合性，通过会把一个业务中的不同服务放到各自的虚拟机中运行；同时由于云计算环境中，虚拟机规模很大，为了防止产生广播风暴，网络管理员会针对虚拟机环境划分不同的虚拟子网（vlan），把运行不同业务的虚拟机集群从物理上进行隔离。

在这种情况下，传统的基于网络的服务器监控系统将不再适用于云计算环境。原因如下：

在云计算环境中，存在多个VLAN，不能保证监控服务器与所有虚拟机在网络上是可达的；在虚拟机网络出现故障时，传统的监控方法只能发现虚拟机出现故障，不能确定虚拟机故障原因；传统的监控方法是基于网络的，在云计算环境中，虚拟机规模很大，传统的监控方法会大量占用虚拟机网络带宽；传统的基于网络的监控方法会受到网络攻击，由于实时监控在虚拟机业务上增加了额外的服务，增加了网络攻击机会。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种不依赖于虚拟机网络便能够得以监控管理的云计算系统中的虚拟机实时监控方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算系统中的虚拟机实时监控方法。该方法包括：启动虚拟化服务器的控制代理；创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机，所述虚拟机启动其监控代理，该监控代理打开所述虚拟串口设备，所述虚拟串口设备在物理服务器对应于一个套接字（Socket）；在所述控制代理中注册虚拟机；所述控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket；所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控。

其中，所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信的处理进一步包括：控制代理应用预定义的通信协议通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信。

进一步，所述监控代理启动后，启动用于监控虚拟机资源的服务和用于等待虚拟串口设备中的命令的服务。

其中，所述对所述虚拟机进行监控进一步包括：

所述虚拟机的监控代理根据设定的时间规则进行虚拟机实时监控并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理；或者，所述虚拟机的监控代理根据从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令来启动实时监控，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

其中，对所述虚拟机进行监控的处理进一步包括：虚拟机中的监控代理从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令后，解析该命令，根据该命令进行监控以获取虚拟机实时监控数据，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

此外，该方法还可包括：所述控制代理通过所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket接收到虚拟机实时监控数据后，将虚拟机实时监控数据发送给云计算管理平台。

根据本发明的另一方面，还提供了一种云计算系统。该系统包括：虚拟化服务器和多个虚拟机。其中，所述虚拟化服务器用于：启动其控制代理；

创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机；在所述控制代理中注册虚拟机；所述控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket，所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控。所述虚拟机用于：启动其监控代理，该监控代理打开所述虚拟串口设备，所述虚拟串口设备在物理服务器对应于一个Socket。

其中，所述虚拟化服务器进一步用于：所述控制代理打开大规模数量的虚拟机的虚拟串口设备的Socket，所述控制代理通过所打开的大规模数量的Socket与该大规模数量的所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对该大规模数量的所述虚拟机进行监控。

其中，所述虚拟机进一步用于，虚拟机中的监控代理从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令后，解析该命令，根据该命令进行监控以获取虚拟机实时监控数据，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

其中，所述虚拟机进一步用于，所述虚拟机的监控代理根据设定的时间规则进行虚拟机实时监控并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：本发明通过采用表现为套接字（Socket）的虚拟串口设备作为云计算环境的监控处理通信方式，使得监控管理不依赖于网络，不受网络故障的影响，提高了扩展性，更加适用于复杂的网络环境，进而提高了安全性及稳定性。

更具体地，本发明不需要进行IP配置，也不占用IP资源，只需要在创建虚拟机时为虚拟机添加虚拟串口设备即可，而为虚拟机添加虚拟串口设备的过程可以固化在虚拟机的配置文件中，配置简便，扩展性强。本发明采用的基于虚拟串口设备的虚拟机实时监控方法，不依赖于网络，适用于云计算环境中的复杂网络场景，如：配置了大量VLAN的场景。由于不使用网络，没有给虚拟机增加新的网络服务，不会扩大虚拟机的网络可攻击面。因此，具有高稳定性，当虚拟机的网络出现故障时，本发明依然可以对虚拟机进行实时监控，不仅可以发现虚拟机故障，还可以通知用户虚拟机发生网络故障的原因。

本发明尤其适合于下面的应用场景：

云计算的公有云场景，公有云服务商向企业用户提供虚拟机用于进行计算服务，企业用户在租用的虚拟机运行企业的个性化服务，公有云服务商通过多租户的方式为企业用户提供网络隔离（使用VLAN、VXLAN等物理隔离技术），企业用户需要了解这些服务的健康状态以及虚拟机的运行状态，在传统情况下，只能由企业用户自己部署自己的虚拟机实时监控系统，配置复杂的同时也具有一定的安全问题，使用本发明介绍的基于虚拟串口设备的虚拟机实时监控方法，可以由公有云服务商统一提供虚拟机实时监控服务，不再需要企业用户进行配置，同时也不会存在安全问题。

云计算的私有数据中心场景，企业部署了大量的计算集群，不同的集群之间需要进行网络隔离，如果采用传统的基于网络的虚拟机实时监控方案，系统管理员需要手动对所有的集群进行独立的监控配置，工作量很大；同时需要每个集群中都要有一个监控服务器，造成了计算资源和网络资源的损失。使用本发明介绍的基于串口设备的虚拟机实时监控方法，系统管理员可以使用云管理平台进行对虚拟机实时监控进行统一自动的配置，可以大幅度简化系统管理员的工作。

本发明可以解决当前传统的基于网络的虚拟机实时监控系统的问题，具有较高的实用价值和商业价值。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的计算系统的虚拟机实时监控方法的流程图；

图2为根据本发明实施例启动虚拟化服务器控制代理（控制Agent）的流程图；

图3为根据本发明实施例创建带有虚拟串口设备的虚拟机的流程图；

图4为根据本发明实施例在控制代理中注册虚拟机的流程图；

图5为根据本发明实施例的启动虚拟机中的监控代理（监控Agent）的执行流程图；

图6为根据本发明实施例获取虚拟机实时监控数据的执行流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

步骤S1，启动虚拟化服务器控制代理；

在虚拟化服务器上启动控制代理，控制代理将有两个主要服务，一个服务用于监控已配置好的虚拟机，另外一个服务用于等待虚拟机的注册和删除事件。

本实施例中，虚拟化服务器可采用以rhel6.4系统。后面将更详细地说明S1的各个子步骤。

步骤S2，创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机。

可在虚拟机启动成功后，自动启动虚拟机中的监控代理。

步骤S3，在控制代理中注册虚拟机。

更具体地，在虚拟机创建成功后，把此虚拟机注册到控制代理中，控制代理会对此虚拟机进行监控。

步骤S4，虚拟机启动其监控代理。

该监控代理打开所述虚拟串口设备。虚拟串口设备在物理服务器对应于一个Socket。步骤S4也可以设置在步骤S2之后及S3之前。更具体地，控制代理应用预定义的通信协议通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信。

监控代理启动后，可启动两个主要服务，一个服务用于监控虚拟机的相应资源，另外一个服务用于等待虚拟串口设备中的命令。

步骤S5，控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket，通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控。

更具体地，控制代理打开虚拟化服务器上的虚拟串口设备的Socket，向Socket发送命令。虚拟机中的监控代理在收到命令后并解析后，将虚拟机监控信息通过虚拟串口设备发送给虚拟化服务器上的控制代理。控制代理收到虚拟机实时监控数据后，将虚拟机实时监控数据发送给云计算管理平台。

此外，对所述虚拟机进行监控的处理中，虚拟机的监控代理可根据设定的时间规则进行虚拟机实时监控并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理，或者，虚拟机的监控代理根据从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令来启动实时监控，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

借助上述步骤的设置，实现了云计算环境中基于虚拟串口设备的虚拟机实时监控方法。

下面进一步对上述步骤S1详细展开说明。启动虚拟化服务器控制代理（控制代理）的步骤可进一步包括：

子步骤S101，通过系统服务的形式启动虚拟化服务器控制代理。

下面以rhel6.5作为虚拟化服务器作为例子来进行说明。通过servercontrol-agent start来启动rhel6.4的控制代理；于本实施例中，将控制代理实现成为rhel6.4的一个系统服务control-agent。可通过rhel6.4的命令：servicecontrol-agent start来启动rhel6.4的控制代理。

可将控制代理实现为rhel6.4上一个系统服务的过程，本领域技术人员均可理解，在此不予赘述。

子步骤S102，控制代理读取配置数据库，获取受其监控的虚拟机列表；

作为例子，可使用的配置数据库为mysql。控制代理启动后，会读取配置数据库，从数据表中获取已配置的虚拟机列表。这些虚拟机列表是以前配置的在此虚拟化服务器上运行的虚拟机。第一次启动控制代理时，配置数据库为空。

子步骤S103，控制代理启动配置数据库维护服务，用于等待虚拟机注册和删除请求。作为例子，配置数据库维护服务可以为控制代理的一个线程。此线程在启动后会阻塞于维护配置数据库请求，包括注册虚拟机和删除虚拟机请求。

子步骤S104，控制代理启动数据收集服务，定期或不定期从虚拟串口设备Socket中获取虚拟机实时监控数据。

数据收集服务可被实现为控制代理的一个线程。此线程会定期获取已注册虚拟机的实时监控数据。

下面进一步对上述步骤S2详细展开说明，可通过修改rhel6.4虚拟机的Libvirt配置文件来创建带有虚拟串口设备的虚拟机。步骤S2中，创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机的处理可进一步包括：

子步骤S201，创建虚拟机配置文件，添加虚拟串口设备；

创建带有虚拟串口设备的虚拟机配置文件

于本实施例中，在rhel6.4虚拟机的Libvirt配置文件中添加如下内容：

<serial type=’unix’>

<source mode=’bind’path=’/var/run/libvirt/qemu/rhel6.4’/>

<target port=’1’/>

</serial>

子步骤S202，启动虚拟机

于本实施例中，使用virsh start rhel6.4命令来启动虚拟机。

子步骤S203，虚拟机启动成功后，以系统服务的方式启动虚拟机中的监控代理。可在虚拟机内使用service monitor-agent start来启动虚拟机。

下面进一步对上述步骤S3详细展开说明。步骤S3中，向控制代理中注册虚拟机可包含下面的步骤：

子步骤S301，在虚拟化服务器上向控制代理的配置数据库维护服务发送注册虚拟机请求。

子步骤S302，控制代理的配置数据库维护服务收到请求后，将虚拟机配置信息发送给数据收集服务；

子步骤S303，将新注册的虚拟机信息添加到控制代理的实时监控服务的虚拟机队列中；

子步骤S304，配置数据库维护线程将虚拟化服务器（例如rhel6.4）的信息注册到配置数据库中，进行持久化。

步骤S4中的启动虚拟机中的监控代理过程需要包含下面的步骤：

子步骤S401，监控代理打开虚拟串口设备。例如，rhel6.4虚拟机中的监控代理以打开文件的方式，打开虚拟串口设备。

子步骤S402，监控代理通过虚拟串口设备通知控制代理其已成功启动。例如，监控代理通过写文件的方式，向虚拟串口设备中写入监控代理已成功启动的信息。

子步骤S403，监控代理启动虚拟机实时监控服务，定期对虚拟机进行实时监控。例如，监控代理启动虚拟机实时监控服务线程，此线程定期对虚拟机进行实时监控。

子步骤S404，监控代理启动命令响应服务。例如，监控代理启动命令响应服务线程，此线程阻塞于虚拟串口设备上，当控制代理通过虚拟串口设备发送命令后，此线程会被激活。

下面进一步对上述步骤S5详细展开说明。如图6所示，虚拟化服务器的控制代理定期（每5秒）通过虚拟串口设备给rhel6.4虚拟机发送监控命令，rhel6.4虚拟机上的监控代理将虚拟机实时监控数据通过虚拟机串口设备发送给控制代理。步骤S5可进一步包括：

子步骤S501，控制代理向虚拟串口设备的Socket中发送获取虚拟机实时监控数据命令。例如，虚拟化服务器上的控制代理向虚拟串口Socket中发送获取虚拟机实时监控数据命令Get。

子步骤S502，监控代理接收命令，并对命令进行解析。

子步骤S503，监控代理接收命令服务判断实时监控服务是否已获取实时监控数据，如果已获取，则执行步骤S505，否则执行步骤S504。例如，rhel6.4虚拟机中的监控代理命令响应服务判断实时监控服务是否已获取实时监控数据。

子步骤S504，监控代理实时监控服务对虚拟机进行实时监控，获取虚拟机实时监控数据；

子步骤S505，监控代理命令响应服务将虚拟机实时监控数据通过虚拟串口设备返回给控制代理；

子步骤S506，虚拟化服务器上的控制代理的数据收集线程从虚拟串口设备中获取并处理rhel6.4虚拟机的实时监控数据，返回给上层平台。

本实施例仅以rhel6.4虚拟化服务器和rhel6.4系统的虚拟机为例说明基于虚拟串口设备的虚拟机实时监控的过程，事实上本发明适用于任何虚拟机监控器（包括但不限于：KVM、XEN、VMWARE虚拟机监控器），适用于任何操作系统作为虚拟机（包括但不限于：Windows系统虚拟机、Linux系统虚拟机），其中，最典型的应用场景是Linux和Windows系统的虚拟机。以上是以单个虚拟机实时监控为例，本发明尤其适用于云计算环境中，对多个虚拟机进行统一的进行实时监控。在对大规模数据虚拟机进行监控时，控制代理打开大规模数量的虚拟机的虚拟串口设备的Socket，控制代理通过所打开的大规模数量的Socket与该大规模数量的所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对该大规模数量的所述虚拟机进行监控。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种云计算系统中的虚拟机实时监控方法，其特征在于，包括：

启动虚拟化服务器的控制代理；

创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机，所述虚拟机启动其监控代理，该监控代理打开所述虚拟串口设备，所述虚拟串口设备在物理服务器对应于一个套接字（Socket）；

在所述控制代理中注册虚拟机；

所述控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket；

所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信的处理进一步包括：控制代理应用预定义的通信协议通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控代理启动后，启动用于监控虚拟机资源的服务和用于等待虚拟串口设备中的命令的服务。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述虚拟机进行监控进一步包括：

所述虚拟机的监控代理根据设定的时间规则进行虚拟机实时监控并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理；或者，

所述虚拟机的监控代理根据从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令来启动实时监控，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述虚拟机进行监控的处理进一步包括：

虚拟机中的监控代理从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令后，解析该命令，根据该命令进行监控以获取虚拟机实时监控数据，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述控制代理通过所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket接收到虚拟机实时监控数据后，将虚拟机实时监控数据发送给云计算管理平台。

7.一种云计算系统，其特征在于，包括：虚拟化服务器和多个虚拟机，其中，

所述虚拟化服务器用于：

启动其控制代理；

创建并启动带有虚拟串口设备的虚拟机；

在所述控制代理中注册虚拟机；

所述控制代理打开所述虚拟机的虚拟串口设备的Socket，所述控制代理通过所打开的Socket与所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对所述虚拟机进行监控；

所述虚拟机用于：

启动其监控代理，该监控代理打开所述虚拟串口设备，所述虚拟串口设备在物理服务器对应于一个Socket。

8.根据权利要求7所述的云计算系统，其特征在于，所述虚拟化服务器进一步用于：

所述控制代理打开大规模数量的虚拟机的虚拟串口设备的Socket，所述控制代理通过所打开的大规模数量的Socket与该大规模数量的所述虚拟机的监控代理进行通信，从而对该大规模数量的所述虚拟机进行监控。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述虚拟机进一步用于：

虚拟机中的监控代理从其虚拟串口设备接收到由所述控制代理向其虚拟串口设备的Socket发送的命令后，解析该命令，根据该命令进行监控以获取虚拟机实时监控数据，并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述虚拟机进一步用于：

所述虚拟机的监控代理根据设定的时间规则进行虚拟机实时监控并将其监控到的虚拟机实时监控数据通过其虚拟串口设备发送给所述虚拟化服务器的控制代理。

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