CN103631652B - 虚拟机迁移的实现方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟机迁移的实现方法及系统，在上述方法中，目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过目的VM所属的VN的身份认证后，加入到VN；目的VM在实现与源VM同步后，取代源VM。根据本发明提供的技术方案，可以实现虚拟机的自动在线迁移，提高了虚拟机迁移的效率，降低了业务部署的复杂性以及手工配置的出错概率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种虚拟机迁移的实现方法及系统。
背景技术
在数据中心领域，虚拟化技术已经获得广泛的应用，提供虚拟机已经成为数据中心的典型业务之一。出于机器日常维护的需要、数据中心追求环保节能以及虚拟服务器的可用性和可靠性等多方面因素的考虑，虚拟机的迁移技术和实现方案获得了广泛地关注，并且在相关技术中已经提出了多种解决方案。图1是根据相关技术的数据中心支持虚拟机的网络结构示意图。如图1所示，虚拟机的迁移通常需要保持原先使用的互联网协议(Internet Protocol，简称为IP)地址、媒体接入控制(Media Access Control，简称为MAC)地址等参数不变。而对于高级的应用，需要进一步考虑如何确保在虚拟机迁移过程中，虚拟机上正在运行的业务不中断。相关技术中的解决方案通常是由数据中心的运营商来实现虚拟机的源主机与虚拟机迁移的目标主机之间的迁移，或者提供必要的手段支持虚拟机迁移的实现。然而在数据中心支持多租户的情况下，虚拟机已经被分配给多个相互独立的用户，由此造成对虚拟机的迁移的限制，即需要进一步考虑虚拟机归属于不同用户的这一要素。
目前，互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称为IETF)的基于层三的网络虚拟化(Network Virtualization Over L3，简称为NVO3)工作组，正在进行有关基于重叠网络的网络虚拟化工作，即通过重叠网络在数据中心中提供虚拟网络服务。在NVO3的架构中，其核心设备为网络虚拟化边缘节点(Network Virtualization Edge，简称为NVE)。NVE可以是虚拟机管理器(VMM/Hypervisor)，或者是接入交换机、路由器等网络设备。通过NVE可以实现不同用户虚拟网络(Virtual Network，简称为VN)之间的隔离。VN中的虚拟机(VirtualMachine，简称为VM)与NVE之间在一般情况下通过手工配置来实现连接。如果需要进行虚拟机迁移，首先要选定目的宿主机，可以通过手工配置目的宿主机的相关参数以实现虚拟机的迁移，并进一步需要配置相关的NVE来实现目的虚拟机的网络连接。但是上述解决方案的缺陷在于整个配置过程的周期较长，业务部署的复杂性较高，出错概率较大，并且难以实现虚拟机的在线迁移。
发明内容
本发明提供了一种虚拟机迁移的实现方法及系统，以至少解决相关技术中无法实现在数据中心支持多租户网络的情况下虚拟机自动在线迁移的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种虚拟机迁移的实现方法。
根据本发明的虚拟机迁移的实现方法包括：目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过目的VM所属的VN的身份认证后，加入到VN；目的VM在实现与源VM同步后，取代源VM。
优选地，目的VM加入到VN包括：目的VM被手工配置接入目的NVE。
优选地，目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE包括：目的NVE接收来自于目的VM的NVE自动发现协议报文，其中，NVE自动发现报文中携带有VM迁移属性字段；目的NVE从NVE自动发现报文中获取目的VM的迁移属性字段信息。
优选地，在目的NVE在目的VM通过VN的身份认证之后还包括：目的NVE判断目的NVE中是否已经存在VN转发表；如果不存在VN转发表，则生成VN转发表以及与目的VM对应的转发表项，并置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，以及将目的NVE的互联网协议IP地址信息写入目的NVE地址字段；如果在目的NVE中已经存在VN转发表以及与目的VM对应的转发表表项时，置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，并将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，其中，转发表表项中包括：为支持VM迁移而新增加的VM迁移属性字段和目的NVE地址字段。
优选地，在目的NVE置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段之后，还包括：目的NVE向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，同步更新消息中携带有与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及目的NVE地址字段信息；VN中除目的NVE之外的其他NVE根据同步更新消息同步各自的VN转发表，将各自的VN转发表中的与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将目的NVE的IP地址信息保存至目的NVE地址字段。
优选地，目的VM实现与源VM同步包括：VN中除目的NVE和源NVE之外的其他NVE在VN转发表同步后，在与目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至源VM的报文时，分别向目的VM和源VM发送经过封装处理的发送至源VM的报文，其中，在向目的VM发送的报文中携带有目的NVE的IP地址信息以及在向源VM发送的报文中携带有源NVE的IP地址信息。
优选地，目的VM被手工配置接入目的NVE包括：配置接入目的NVE的目的VM所属的VN转发表以及与目的VM对应的VN转发表表项，并将与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，其中，如果目的NVE中已经存在有VN转发表和与目的VM对应的转发表表项，则只需置位与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，目的VM实现与源VM同步包括：目的VM经由VN实现与源VM同步。
优选地，目的VM经由VN实现与源VM同步包括：目的VM和源VM均采用预设类型的报文向对端VM传递目的VM和源VM之间的同步信息，其中，目的NVE和与源NVE分别将待发送至对端VM的预设类型的报文进行隧道封装处理，并发送至对端NVE；以及将从对端NVE接收到的经过封装处理的预设类型的报文中解封装出预设类型的报文，并发送给本端VM。
优选地，目的VM实现与源VM同步包括：目的VM通过预设的心跳线机制实现和源VM的同步，其中，目的VM和源VM之间的同步信息通过心跳线进行传递。
优选地，在目的VM实现与源VM同步之后，还包括：源VM停止工作；目的VM取代源VM开始工作，并发送同步完成报文；目的NVE在接收到目的VM发送的同步完成报文之后，将与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息。
优选地，在目的VM实现与源VM同步之后，还包括：VN中除目的NVE之外的其他NVE在接收到转发表同步更新消息后，将各自VN转发表中的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并采用目的NVE的IP地址信息替换各自转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种虚拟机迁移的实现系统。
根据本发明的虚拟机迁移的实现系统包括：目的VM，目的NVE和源VM，其中，目的VM，用于通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并经由VN在目的VM和源VM之间传递同步信息，实现与源VM同步，其中，NVE自动发现协议报文中携带有目的VM的迁移属性字段信息；目的NVE，用于接入目的VM，并支持实现目的VM和源VM的同步；源VM，用于经由VN传递目的VM和源VM之间的同步信息，实现与目的VM同步。
优选地，上述目的VM包括：VM迁移通知模块，用于在通过网络虚拟化边缘节点NVE自动发现协议报文发现目的NVE过程中，将目的VM的迁移属性字段信息通知给目的NVE，并且，在源VM和目的VM实现同步以及源VM停止工作后，向目的NVE发送同步完成报文；目的VM同步模块，用于经由VN在目的VM和源VM之间传递同步信息，实现与源VM同步。
优选地，上述目的VM同步模块，用于采用预设类型的报文向源VM传递目的VM与源VM之间的同步信息。
优选地，上述目的VM同步模块，还用于通过预设的心跳线机制传递目的VM和源VM之间的同步信息，实现与源VM同步。
优选地，上述目的NVE包括：目的VM迁移信息获取模块，用于接收来自于目的VM的NVE自动发现协议报文，并从NVE自动发现协议报文中获取目的VM的迁移属性字段信息；判断模块，用于判断目的NVE中是否已经存在VN的转发表；生成模块，用于在判断模块输出为否时，则生成VN转发表以及与目的VM对应的转发表项，并置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，以及将目的NVE的互联网协议IP地址信息写入目的NVE地址字段；第一处理模块，用于在判断模块输出为是时，置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，并将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，上述目的NVE还包括：目的VM信息配置模块，用于配置接入目的NVE的目的VM所属的VN转发表以及与目的VM对应的VN转发表表项，并将与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，或者，如果目的NVE中已经存在有VN转发表和与目的VM对应的转发表表项，则只需置位与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，上述目的NVE还包括：转发表信息同步模块，用于向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，同步更新消息中携带有与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及目的NVE地址字段信息，其中，NVE发送转发表同步更新消息的触发条件包括以下至少之一：与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段被置位、与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段被复位；同步信息转发模块，用于接收来自于目的VM的待发送至源VM的预设类型的报文，并在对预设类型的报文进行隧道封装处理后发送至源NVE；或者，接收来自于源NVE的经过封装处理的预设类型的报文，并在从经过封装处理的预设类型的报文中解封装出预设类型的报文后发送至目的VM。
优选地，上述源VM包括：源VM同步模块，用于采用预设类型的报文向目的VM传递目的VM和源VM之间的同步信息。
优选地，上述系统还包括：VN中除目的NVE之外的其他NVE；VN中除目的NVE之外的其他NVE包括：同步处理模块，用于根据同步更新消息同步各自的VN转发表，将各自的VN转发表中的与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将目的NVE的IP地址信息保存至目的NVE地址字段；报文发送模块，用于在VN转发表同步后，在与目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至源VM的报文时，分别向目的VM和源VM发送经过封装处理的发送至源VM的报文，其中，在向目的VM发送的报文中携带有目的NVE的IP地址信息以及在向源VM发送的报文中携带有源NVE的IP地址信息。
优选地，同步处理模块，还用于根据转发表同步更新消息的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段被复位时，将各自VN转发表中的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并采用目的NVE的IP地址信息替换各自转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
通过本发明，在原宿主机上的源VM期望实现VM自动在线迁移的情况下，需要为该源VM选取待迁入的目的宿主机，并在选取后的目的宿主机上生成目的VM。目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过目的VM所属的VN的身份认证后，加入到VN；目的VM在实现与源VM同步后，源VM停止工作，由目的VM取代源VM，解决了相关技术中无法实现在数据中心支持多租户网络的情况下虚拟机自动在线迁移的问题，进而可以实现虚拟机的自动在线迁移，提高了虚拟机迁移的效率，降低了业务部署的复杂性以及手工配置的出错概率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的数据中心支持虚拟机的网络结构示意图；
图2是根据本发明实施例的虚拟机迁移的实现方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的虚拟机迁移的实现系统的结构框图；以及
图4是根据本发明优选实施例的虚拟机迁移的实现系统结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2是根据本发明实施例的虚拟机迁移的实现方法的流程图。如图2所示，该方法可以包括以下处理步骤：
步骤S202：目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过目的VM所属的VN的身份认证后，加入到VN；
步骤S204：目的VM在实现与源VM同步后，取代源VM。
相关技术中，无法实现在数据中心支持多租户网络的情况下虚拟机自动在线迁移。采用如图2所示的方法，在原宿主机上的源VM期望实现VM自动在线迁移的情况下，需要为该源VM选取待迁入的目的宿主机，并在选取后的目的宿主机上生成目的VM。目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过目的VM所属的VN的身份认证后，加入到VN；目的VM在实现与源VM同步后，源VM停止工作，由目的VM取代源VM，解决了相关技术中无法实现在数据中心支持多租户网络的情况下虚拟机自动在线迁移的问题，进而可以实现虚拟机的自动在线迁移，提高了虚拟机迁移的效率，降低了业务部署的复杂性以及手工配置的出错概率。
在本发明的一个优选实施例中，可以根据迁移策略选择目的宿主机，并在目的宿主机中生成对应的目的VM。具体地，可以保留源VM的IP地址和MAC地址不变，即在目的VM中配置源VM的IP地址和MAC地址。如果需要实现在线迁移，那还需要对源VM和目的VM中相关的应用程序进行同步。
需要说明的是，为了支持虚拟机的动态、在线迁移，在目的VM中，需要安装或者配置VN自动发现程序，以支持VN的自动发现以及相关处理。
在本发明的另一个优选实施例中，目的VM可以通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE。在目的VM通过VN的身份认证后，在目的NVE中形成对应的VN转发表或者添加与目的VM相对应的转发表表项。为了支持后续处理，在NVE自动发现协议报文中需要携带新增的VM迁移属性字段。
在该优选实施例中，出于对VN的网络隔离以及信息安全等方面因素的考虑，对新加入VN的VM必须进行身份认证，其采用的身份认证方法可以包括但不限于以下之一：
(1)以太网上承载点到点连接协议(PPPoE)；
(2)扩展认证协议(EAP)；
(3)基于客户端/服务端的访问控制和认证协议(802.1x)。
当然，为了实现上述认证过程，目的VM上需要具有支持相关认证方法的软件功能。
优选地，在步骤S202中，目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE可以包括以下操作：
步骤S1：目的NVE接收来自于目的VM的NVE自动发现协议报文，其中，NVE自动发现报文中携带有VM迁移属性字段；
步骤S2：目的NVE从NVE自动发现报文中获取目的VM的迁移属性字段信息。
优选地，在目的NVE在目的VM通过VN的身份认证之后还可以包括以下步骤：
步骤S1：目的NVE判断目的NVE中是否已经存在VN的转发表；
步骤S2：如果不存在VN转发表，则生成VN转发表以及与目的VM对应的转发表项，并置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，以及将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段；
步骤S3：如果在目的NVE中已经存在VN转发表以及与目的VM对应的转发表表项时，置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，并将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，其中，转发表表项中包括：为支持VM迁移而新增加的VM迁移属性字段和目的NVE地址字段。
在优选实施例中，关于VN转发表的生成可以分为以下几种情况：
情况一、目的VM通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE并且在通过VN的身份认证后，如果目的NVE中不存在VN转发表，即如果目的VM是VN在目的NVE上的第一个VM，则需要在目的NVE中生成VN转发表，同时还要生成与目的VM对应的转发表表项，其中，新生成的与目的VM对应的转发表表项中包含有VM迁移属性字段，通过VM迁移属性字段是否被置位可以确定当前是否正在进行VM自动在线迁移。不仅如此，还需要在与目的VM对应的转发表表项中新增目的NVE地址字段，该目的NVE地址字段的信息内容为目的NVE的IP地址信息；
情况二、如果目的VM并非是VN在目的NVE上的第一个VM，即目的NVE中存在VN转发表，则在通常情况下，也会有与源VM/目的VM对应的转发表表项存在，此时仅需要将VM迁移属性字段置位并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段即可；
需要说明的是，如前所述，目的VM和源VM的MAC地址和IP地址是一样的，因此称源VM或者目的VM表项都可以。
情况三、虽然目的VM所属的VN转发表已经存在，但是可能由于某种特殊原因，转发表中还没有生成与目的VM对应的转发表表项，此时需要先增加与目的VM对应的转发表表项，然后将VM迁移属性字段置位并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，在目的NVE置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段之后，还可以包括以下操作：
步骤S1：目的NVE向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，同步更新消息中携带有与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及目的NVE地址字段信息；
步骤S2：VN中除目的NVE之外的其他NVE根据同步更新消息同步各自的VN转发表，将各自的VN转发表中的与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将目的NVE的IP地址信息保存至目的NVE地址字段。
在优选实施例中，本发明提到的更新机制可以使用NVO3中的基本假设，例如：可以通过数据平面的学习机制或者可以通过控制平面的MP-BGP扩展来实现，并且在更新机制中，需要携带目的VM的迁移属性信息和目的NVE的IP地址信息。在VN转发表同步后，目的VM所属的VN转发表的迁移属性被同步到VN中的其他NVE中的VN转发表，同时，还转发表中还包括：与目的VM相连接的NVE的IP地址信息。
优选地，在步骤S204中，目的VM实现与源VM同步可以包括以下处理：
VN中除目的NVE和源NVE之外的其他NVE在VN转发表同步后，在与目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至源VM的报文时，分别向目的VM和源VM发送经过封装处理的发送至源VM的报文，其中，在向目的VM发送的报文中携带有目的NVE的IP地址信息以及在向源VM发送的报文中携带有源NVE的IP地址信息。
在优选实施例中，对于发往已经开始迁移的的源VM的数据报文，由于在VN转发表中与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段已经被置位，因此在进行报文的封装处理时，需要同时进行两种报文的封装，其中一个是待发送至源VM的经过封装处理的报文，另一个是待发送至目的VM的经过封装处理的报文，具体的封装地址为：在向目的VM发送的报文中携带有目的NVE的IP地址信息以及在向源VM发送的报文中携带有源NVE的IP地址信息，以确保源VM和目的VM均会实时接收到上述经过封装处理的报文。
需要说明的是，源VM和目的VM中的应用程序均会对已经接收到的上述经过封装处理的报文进行编号处理以及同步处理，或者根据VM上运行程序自身的特点确定同步的方式，以确定同步点。在上述同步点，源VM可以停止工作，而目的VM取代源VM并开始工作。
优选地，目的VM实现与源VM同步可以进一步包括以下处理：目的VM经由VN实现与源VM同步。
在优选实施过程中，目的VM经由VN实现与源VM同步可以包括以下处理：目的VM和源VM均采用预设类型的报文向对端VM传递目的VM和源VM之间的同步信息，其中，目的NVE和与源NVE分别将待发送至对端VM的预设类型的报文进行隧道封装处理，并发送至对端NVE；以及将从对端NVE接收到的经过封装处理的预设类型的报文中解封装出预设类型的报文，并发送给本端VM。
优选地，目的VM实现与源VM同步还可以通过以下方式进行：目的VM通过预设的心跳线机制实现和源VM的同步，其中，目的VM和源VM之间的同步信息通过心跳线进行传递。
在优选实施例中，目的VM实现和源VM的同步可以分以下几个层面进行：
第一个层面、目的VM和源VM中所使用的系统以及应用程序需要保持一致，进行相关处理的数据集也要保持一致；
第二个层面、如果在源VM中有数据流正在交互，则也需要在目的VM中进行同步；
在该优选实施例中，上述同步机制通常需要应用程序的支持，例如：需要有相关的缓冲机制，对输入的命令和相关的数据集进行缓存。在一般情况下，重要的应用都支持这个功能，另外，通过备份机制可以将数据回退到一个确定的时间点，或者能实现重要操作的回退功能，例如：存取款等重要操作，如果在操作过程中发生故障，则要确保不会有误操作出现。具体的实现过程，需要在源VM和目的VM之间建立一条心跳线，其中，该心跳线用于进行同步。该心跳线可以是VM提供商所提供的独立连接；在本发明提供的技术方案中，也可以使用VN来实现心跳线，即使用目的VM-目的NVE-源NVE-源VM之间的连接作为心跳线，以进行报文的传输。由于在目的和源NVE中已经存在VM的迁移属性信息，则可以通过源和目的NVE的IP地址进行相关的报文封装和转发，从而可以实现心跳线功能，当然，此功能是NVE针对虚拟机迁移应用场景而新增加的功能。更加具体的实现过程在于，可以定义一种特定的报文类型，用于在源VM和目的VM之间进行同步信息的交互，NVE在收到上述特定类型的报文后，获知该报文为虚拟机迁移同步信息，从而根据源VM和目的VM对应的源和目的NVE的IP地址，来实现报文的隧道封装及转发，而对端的NVE同样使用特定的报文类型实现封装和转发到对端的VM，从而实现同步信息的转发。
优选地，在步骤S204，目的VM实现与源VM同步之后，还可以包括以下处理步骤：
步骤S1：源VM停止工作；
步骤S2：目的VM取代源VM开始工作，并发送同步完成报文；
步骤S3：目的NVE在接收到目的VM发送的同步完成报文之后，将与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息。
优选地，在步骤S204，目的VM实现与源VM同步之后，还可以包括以下处理：VN中除目的NVE之外的其他NVE在接收到转发表同步更新消息后，将各自VN转发表中的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并采用目的NVE的IP地址信息替换各自转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
在优选实施例中，在目的VM实现和源VM同步之后，目的VM和源VM发送VM迁移同步完成信息。需要说明的是，源VM必须在同步之后并在停止工作之前，可以发送VM迁移同步完成信息，并停止工作。目的NVE(可选的包括源NVE)在接收到同步完成消息后，复位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，以表示VM自动在线迁移已经完成，并发起与VN中其他NVE的同步工作。VN中的其他所有NVE在接收到转发表同步更新消息后，复位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，并采用目的NVE的IP地址信息替换各自转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。在后续的报文处理过程中，因为VM迁移属性字段被复位，所以只需要向目的VM发送经过封装处理的报文。由于其他NVE可能会接收到两个同步完成消息，如果已经执行复位操作则不需要再做进一步的处理。
需要说明的是，为减少上述实现过程的复杂性，在实现VM同步之前，可以限制目的VM只接收信息而不发送信息。否则，处理过程可能略微复杂一些，因此不建议使用。同步以后，可以只向目的VM发送报文，而不再向源VM发送报文。在具体操作过程中，可以分别为源VM和目的VM之间的同步操作设置一个同步点，即双方在应用程序的状态、数据库以及正在处理的信息流均会达到上述同步点。在同步点，源VM停止发送和处理工作，而目的VM开始信息处理和发送工作，并完全取代源VM。至此，也可以完全断开源VM的网络连接。
优选地，在步骤S202中，上述目的VM加入到VN可以进一步包括以下处理：目的VM被手工配置接入目的NVE。
在优选实施过程中，上述目的VM被手工配置接入目的NVE可以包括以下处理方式之一：
处理方式一、在目的NVE中不存在VN转发表的情况下，配置接入目的NVE的目的VM所属的VN转发表以及与目的VM对应的VN转发表表项，并将与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段；
处理方式二、如果在目的NVE中已经存在有VN转发表以及与目的VM对应的转发表表项，则只需置位与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
需要说明的是，在具体的部署中，可能出现这样的情况，即目的NVE和源NVE是同一个NVE的情况。在这种情况下，由于VN转发表已经存在，并且也存在有关的对应转发表表项，具体的处理流程同上，此处不再赘述。
另外一种需要进一步说明的情况是，这里并没有区分目的VM和源VM是在同一个数据中心中，还是在不同的数据中心中，由于不同数据中心只要通过IP网络互联，不同数据中心在IP层是互通的，本发明提供的技术方案，可以同时适用于数据中心内部，或者跨数据中心之间的虚拟机自动在线迁移。
在优选实施例中，本发明提供的技术方案还可以通过手工配置接入目的NVE的目的VM所属的VN转发表以及与目的VM对应的VN转发表表项，并将与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，而其他的处理过程与VM自动发现流程相类似，同样可以实现VM的在线动态迁移，此处不再赘述。
图3是根据本发明实施例的虚拟机迁移的实现系统的结构框图。如图3所示，该虚拟机迁移的实现系统可以包括：目的VM 10，目的NVE 20和源VM 30，其中，目的VM 10，用于通过NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并经由VN在目的VM和源VM之间传递同步信息，实现与源VM同步，其中，NVE自动发现协议报文中携带有目的VM的迁移属性字段信息；目的NVE20，用于接入目的VM，并支持实现目的VM和源VM的同步；源VM 30，用于经由VN传递目的VM和源VM之间的同步信息，实现与目的VM同步。
采用如图3所示的装置，解决了相关技术中无法实现在数据中心支持多租户网络的情况下虚拟机自动在线迁移的问题，进而可以实现虚拟机的自动在线迁移，提高了虚拟机迁移的效率，降低了业务部署的复杂性以及手工配置的出错概率。
优选地，如图4所示，上述目的VM 10可以包括：VM迁移通知模块100，用于在通过网络虚拟化边缘节点NVE自动发现协议报文发现目的NVE过程中，将目的VM的迁移属性字段信息通知给目的NVE，并且，在源VM和目的VM实现同步以及源VM停止工作后，向目的NVE发送同步完成报文；目的VM同步模块102，用于经由VN在目的VM和源VM之间传递同步信息，实现与源VM同步。
优选地，上述目的VM同步模块102，用于采用预设类型的报文向源VM传递目的VM与源VM之间的同步信息。
优选地，上述目的VM同步模块102，还用于通过预设的心跳线机制传递目的VM和源VM之间的同步信息，实现与源VM同步。
优选地，如图4所示，上述目的NVE 20可以包括：目的VM迁移信息获取模块200，用于接收来自于目的VM的NVE自动发现协议报文，并从NVE自动发现协议报文中获取目的VM的迁移属性字段信息；判断模块202，用于判断目的NVE中是否已经存在VN的转发表；生成模块204，用于在判断模块输出为否时，则生成VN转发表以及与目的VM对应的转发表项，并置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，以及将目的NVE的互联网协议IP地址信息写入目的NVE地址字段；第一处理模块206，用于在判断模块输出为是时，置位与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段，并将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，如图4所示，上述目的NVE 20还可以包括：目的VM信息配置模块208，用于配置接入目的NVE的目的VM所属的VN转发表以及与目的VM对应的VN转发表表项，并将与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，或者，如果目的NVE中已经存在有VN转发表和与目的VM对应的转发表表项，则只需置位与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
优选地，如图4所示，上述目的NVE 20还可以包括：转发表信息同步模块210，用于向VN中除目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，同步更新消息中携带有与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及目的NVE地址字段信息，其中，NVE发送转发表同步更新消息的触发条件可以包括以下至少之一：与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段被置位、与目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段被复位；同步信息转发模块212，用于接收来自于目的VM的待发送至源VM的预设类型的报文，并在对预设类型的报文进行隧道封装处理后发送至源NVE；或者，接收来自于源NVE的经过封装处理的预设类型的报文，并在从经过封装处理的预设类型的报文中解封装出预设类型的报文后发送至目的VM。
优选地，如图4所示，上述源VM 30可以包括：源VM同步模块300，用于采用预设类型的报文向目的VM传递目的VM和源VM之间的同步信息。
优选地，如图4所示，上述系统还包括：VN中除目的NVE之外的其他NVE(包括：源NVE以及VN中除目的NVE和源NVE之外的其他NVE 40)；VN中除目的NVE和源NVE之外的其他NVE40可以包括：同步处理模块400，用于根据同步更新消息同步各自的VN转发表，将各自的VN转发表中的与目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将目的NVE的IP地址信息保存至目的NVE地址字段；报文发送模块402，用于在VN转发表同步后，在与目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至源VM的报文时，分别向目的VM和源VM发送经过封装处理的发送至源VM的报文，其中，在向目的VM发送的报文中携带有目的NVE的IP地址信息以及在向源VM发送的报文中携带有源NVE的IP地址信息。
需要说明的是，图4中所示的实线表示各个实体之间的连接关系，而带箭头的虚线则表示由迁移引起的信息流的流向。
优选地，上述同步处理模块400，还用于根据转发表同步更新消息的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段被复位时，将各自VN转发表中的与目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并采用目的NVE的IP地址信息替换各自转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果(需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果)：可以实现虚拟机的自动在线迁移，提高了虚拟机迁移的效率，降低了业务部署的复杂性以及手工配置的出错概率。
显然，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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (21)
1.一种虚拟机迁移的实现方法，其特征在于，包括：
目的虚拟机VM通过网络虚拟化边缘节点NVE自动发现协议报文发现目的NVE，并且在通过所述目的VM所属的虚拟网络VN的身份认证后，加入到所述VN；
所述目的VM在实现与源VM同步后，取代所述源VM；
其中，所述目的VM通过所述NVE自动发现协议报文发现所述目的NVE包括：所述目的NVE接收来自于所述目的VM的所述NVE自动发现协议报文，其中，所述NVE自动发现报文中携带有VM迁移属性字段；所述目的NVE从所述NVE自动发现报文中获取所述目的VM的迁移属性字段信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的VM加入到所述VN包括：
所述目的VM被手工配置接入所述目的NVE。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目的NVE在所述目的VM通过所述VN的身份认证之后，还包括：
所述目的NVE判断所述目的NVE中是否已经存在所述VN的VN转发表；
如果不存在所述VN转发表，则生成所述VN转发表以及与所述目的VM对应的转发表项，并置位与所述目的VM对应的所述转发表表项的VM迁移属性字段，以及将所述目的NVE的互联网协议IP地址信息写入目的NVE地址字段；
如果在所述目的NVE中已经存在所述VN转发表以及与所述目的VM对应的转发表表项时，置位与所述目的VM对应的所述转发表表项的所述VM迁移属性字段，并将所述目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段，其中，所述转发表表项中包括：为支持VM迁移而新增加的所述VM迁移属性字段和所述目的NVE地址字段。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述目的NVE置位与所述目的VM对应的所述转发表表项的所述VM迁移属性字段之后，还包括：
所述目的NVE向所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，所述同步更新消息中携带有与所述目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及所述目的NVE地址字段信息；所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE根据所述同步更新消息同步各自的VN转发表，将所述各自的VN转发表中的与所述目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将所述目的NVE的IP地址信息保存至所述目的NVE地址字段。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目的VM实现与所述源VM同步包括：
所述VN中除所述目的NVE和源NVE之外的其他NVE在所述VN转发表同步后，在与所述目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至所述源VM的报文时，分别向所述目的VM和所述源VM发送经过封装处理的所述发送至所述源VM的所述报文，其中，在向所述目的VM发送的所述报文中携带有所述目的NVE的IP地址信息以及在向所述源VM发送的所述报文中携带有所述源NVE的IP地址信息。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目的VM被手工配置接入所述目的NVE包括：
配置接入所述目的NVE的所述目的VM所属的所述VN转发表以及与所述目的VM对应的VN转发表表项，并将与所述目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将所述目的NVE的IP地址信息写入所述目的NVE地址字段，其中，如果所述目的NVE中已经存在有所述VN转发表和与所述目的VM对应的转发表表项，则只需置位与所述目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将所述目的NVE的IP地址信息写入所述目的NVE地址字段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的VM实现与所述源VM同步包括：
所述目的VM经由所述VN实现与所述源VM同步。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的VM经由所述VN实现与所述源VM同步包括：
所述目的VM和所述源VM均采用预设类型的报文向对端VM传递所述目的VM和所述源VM之间的同步信息，其中，所述目的NVE和与源NVE分别将待发送至所述对端VM的所述预设类型的报文进行隧道封装处理，并发送至对端NVE；以及将从所述对端NVE接收到的经过封装处理的所述预设类型的报文中解封装出所述预设类型的报文，并发送给本端VM。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的VM实现与所述源VM同步包括：
所述目的VM通过预设的心跳线机制实现和所述源VM的同步，其中，所述目的VM和所述源VM之间的同步信息通过所述心跳线进行传递。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述目的VM实现与所述源VM同步之后，还包括：
所述源VM停止工作；
所述目的VM取代所述源VM开始工作，并发送同步完成报文；
所述目的NVE在接收到所述目的VM发送的所述同步完成报文之后，将与所述目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段复位，并向所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述目的VM实现与所述源VM同步之后，还包括：
所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE在接收到所述转发表同步更新消息后，将各自VN转发表中的与所述目的VM对应的转发表表项中的所述VM迁移属性字段复位，并采用所述目的NVE的IP地址信息替换所述转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
12.一种虚拟机迁移的实现系统，其特征在于，包括：目的虚拟机VM，目的网络虚拟化边缘节点NVE和源VM，其中，
所述目的VM，用于通过NVE自动发现协议报文发现所述目的NVE，并经由虚拟网络VN在所述目的VM和所述源VM之间传递同步信息，实现与所述源VM同步，其中，所述NVE自动发现协议报文中携带有所述目的VM的迁移属性字段信息；
所述目的NVE，用于接入所述目的VM，并支持实现所述目的VM和所述源VM的同步；
所述源VM，用于经由所述VN传递所述目的VM和所述源VM之间的同步信息，实现与所述目的VM同步。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述目的VM包括：
VM迁移通知模块，用于在通过网络虚拟化边缘节点NVE自动发现协议报文发现目的NVE过程中，将所述目的VM的迁移属性字段信息通知给所述目的NVE，并且，在所述源VM和所述目的VM实现同步以及所述源VM停止工作后，向所述目的NVE发送同步完成报文；
目的VM同步模块，用于经由所述VN在所述目的VM和所述源VM之间传递同步信息，实现与所述源VM同步。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述目的VM同步模块，用于采用预设类型的报文向所述源VM传递所述目的VM与所述源VM之间的同步信息。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述目的VM同步模块，还用于通过预设的心跳线机制传递所述目的VM和所述源VM之间的同步信息，实现与所述源VM同步。
16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述目的NVE包括：
目的VM迁移信息获取模块，用于接收来自于所述目的VM的所述NVE自动发现协议报文，并从所述NVE自动发现协议报文中获取所述目的VM的迁移属性字段信息；
判断模块，用于判断所述目的NVE中是否已经存在VN的转发表；
生成模块，用于在所述判断模块输出为否时，则生成所述VN转发表以及与所述目的VM对应的转发表项，并置位与所述目的VM对应的所述转发表表项的VM迁移属性字段，以及将所述目的NVE的互联网协议IP地址信息写入目的NVE地址字段；
第一处理模块，用于在所述判断模块输出为是时，置位与所述目的VM对应的所述转发表表项的所述VM迁移属性字段，并将所述目的NVE的IP地址信息写入目的NVE地址字段。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述目的NVE还包括：
目的VM信息配置模块，用于配置接入所述目的NVE的所述目的VM所属的所述VN转发表以及与所述目的VM对应的VN转发表表项，并将与所述目的VM对应的转发表表项的VM迁移属性字段置位，同时将所述目的NVE的IP地址信息写入所述目的NVE地址字段，或者，如果所述目的NVE中已经存在有所述VN转发表和与所述目的VM对应的转发表表项，则只需置位与所述目的VM对应的转发表表项中的VM迁移属性字段，并且将所述目的NVE的IP地址信息写入所述目的NVE地址字段。
18.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述目的NVE还包括：
转发表信息同步模块，用于向所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE发送转发表同步更新消息，其中，所述同步更新消息中携带有与所述目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段信息以及所述目的NVE地址字段信息，其中，所述NVE发送所述转发表同步更新消息的触发条件包括以下至少之一：与所述目的VM对应的所述转发表表项的所述VM迁移属性字段被置位、与所述目的VM对应的所述转发表表项的所述VM迁移属性字段被复位；
同步信息转发模块，用于接收来自于所述目的VM的待发送至所述源VM的预设类型的报文，并在对所述预设类型的报文进行隧道封装处理后发送至源NVE；或者，接收来自于所述源NVE的经过封装处理的所述预设类型的报文，并在从所述经过封装处理的预设类型的报文中解封装出所述预设类型的报文后发送至所述目的VM。
19.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述源VM包括：
所述源VM同步模块，用于采用预设类型的报文向所述目的VM传递所述目的VM和所述源VM之间的同步信息。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE；
所述VN中除所述目的NVE之外的其他NVE包括：
同步处理模块，用于根据所述同步更新消息同步各自的VN转发表，将所述各自的VN转发表中的与所述目的VM对应的转发表项中的VM迁移属性字段置位，并将所述目的NVE的IP地址信息保存至所述目的NVE地址字段；
报文发送模块，用于在所述VN转发表同步后，在与所述目的VM对应的转发表表项的迁移属性字段被置位时，在处理发送至所述源VM的报文时，分别向所述目的VM和所述源VM发送经过封装处理的所述发送至所述源VM的所述报文，其中，在向所述目的VM发送的所述报文中携带有所述目的NVE的IP地址信息以及在向所述源VM发送的所述报文中携带有所述源NVE的IP地址信息。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述同步处理模块，还用于根据所述转发表同步更新消息的与所述目的VM对应的转发表表项中的所述VM迁移属性字段被复位时，将各自VN转发表中的与所述目的VM对应的转发表表项中的所述VM迁移属性字段复位，并采用所述目的NVE的IP地址信息替换所述转发表表项中当前保存的目的NVE的IP地址信息。
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