CN104679579A - 一种集群系统中的虚拟机迁移方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提出一种集群系统中的虚拟机迁移方法和装置。该集群系统包括第一节点和第二节点，该方法包括：获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从所述共享文件系统中获取所述内存镜像信息，并基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
Description
技术领域
本发明实施方式属于网络通信技术领域，特别是一种集群系统中的虚拟机迁移方法和装置。
背景技术
集群(cluster)系统是一组相互独立的、通过高速网络互联的节点，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。高可靠性(High Availability，HA)和高可用性集群系统是保证业务连续性的有效解决方案。
每个节点上运行一个或多个虚拟机。节点通过心跳机制相互检测对方是否存在，当发现某个节点发生故障时，根据高可靠性的调度处理策略，为故障节点下挂的虚拟机选择较空闲的节点，并将故障节点下挂的虚拟机迁移到空闲节点上，从而保证虚拟机业务的连续性。
然而，由于没有记录迁移前的虚拟机工作状态，导致虚拟机迁移后其工作状态丢失，无法继续完成之前的工作任务。
发明内容
本发明实施方式提出一种集群系统中的虚拟机迁移方法和装置，在虚拟机迁移后可以还原虚拟机的工作状态，从而提高虚拟机的稳定性和可靠性。
本发明实施方式的技术方案如下：
根据本发明实施方式的一方面，提出一种集群系统中的虚拟机迁移方法，该集群系统包括第一节点和第二节点，该方法包括：
获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从所述共享文件系统中获取所述内存镜像信息，并基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
优选地，所述获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统包括：
获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
所述基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机的工作状态包括：基于所述全量内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
优选地，所述获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统包括：
在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
在所述第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将所述增量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统，并将所述增量内存镜像信息合并到所述全量内存镜像信息中以形成所述内存镜像信息。
优选地，所述共享文件系统包括分布式共享文件系统。
优选地，该集群系统还包括第三节点，该方法进一步包括：
获取迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并将所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从所述共享文件系统中获取所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并基于所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息还原所述虚拟机在第二节点上的工作状态。
根据本发明实施方式的另一方面，提出一种集群系统中的虚拟机迁移装置，该集群系统包括第一节点和第二节点，该装置包括：
内存镜像模块，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
状态还原模块，用于当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从所述共享文件系统中获取所述内存镜像信息，并基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
优选地，内存镜像模块，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；状态还原模块，用于基于所述全量内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
优选地，内存镜像模块，用于在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；在所述第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将所述增量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统，并将所述增量内存镜像信息合并到所述全量内存镜像信息中以形成所述内存镜像信息。
优选地，所述共享文件系统包括分布式共享文件系统。
优选地，该集群系统还包括第三节点；
内存镜像模块，还用于获取迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并将所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；状态还原模块，还用于当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从所述共享文件系统中获取所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并基于所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息还原所述虚拟机在第二节点上的工作状态。
根据本发明提供的实施方式，获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从共享文件系统中获取内存镜像信息，并基于内存镜像信息还原虚拟机在第一节点上的工作状态。由此可见，本发明实施方式实现了虚拟机迁移后继续保活其工作状态的功能，可以提高数据的有效保活效率，降低外部环境对虚拟机内部运行工作状态的影响，从而提高虚拟机的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为根据本发明实施方式集群系统中的虚拟机迁移方法流程图；
图2为根据本发明实施方式集群系统的虚拟机迁移第一示意图；
图3为根据本发明实施方式集群系统的虚拟机迁移第二示意图；
图4为根据本发明实施方式集群系统中的虚拟机迁移装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
在本发明实施方式中，提供一种集群环境下在虚拟机迁移后使虚拟机自动恢复到迁移前工作状态的机制，通过对虚拟机内部的工作状态进行自动还原，减轻虚拟机迁移对虚拟机工作状态的影响，并提高虚拟机在数据中心工作状态的稳定性和可靠性。
图1为根据本发明实施方式集群系统中的虚拟机迁移方法流程图，该方法应用于集群系统的管理平台，该集群系统至少包括第一节点和第二节点。
如图1所示，该方法包括：
步骤101：获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统。
在这里，可以在虚拟机上预先设置接口工具，基于接口工具可以在任意预定时间点或根据预定周期，获取运行在第一节点上的虚拟机的硬盘信息和内存信息。
硬盘信息包括虚拟机在第一节点上的操作系统、虚拟机在第一节点上的安装程序、虚拟机在第一节点上的配置文件、虚拟机在第一节点上的多媒体文件等静态数据。通常情况下，虚拟机的硬盘信息保持不变，因此可以在虚拟机启动时将虚拟机的硬盘信息预先保存到集群系统的共享文件系统。
内存信息包含虚拟机的虚拟内存中的数据。内存信息具体反映虚拟机的动态工作状态。随着虚拟机的工作状态发生变化，虚拟机的内存信息可能发生变化。
在一个实施方式中，在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将全量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统。此时，将第一时间点的虚拟机的工作状态完整保存到了共享文件系统。
全量内存镜像信息通常数据较大，为了节约传输量，可以在第一次传输时将全量内存镜像信息发送到共享文件系统，而在后续传输时只发送增量内存镜像信息。
在一个实施方式中，在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将全量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统。而且，在第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将增量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统，并且将增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中以形成内存镜像信息，该内存镜像信息反映了运行在第一节点上的虚拟机在第二时间点的工作状态。
优选的，内存信息的镜像过程中采用写时复制(copy on write)的增量方式，既可以确保在内存镜像时虚拟机继续提供服务而不需要暂停，同时能保证内存镜像的时间非常短，达到实时处理的效果。
类似地，在第二时间点之后的第三时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将增量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统，并且将增量内存镜像信息继续合并到反映虚拟机在第二时间点的工作状态的内存镜像信息中，以形成反映第三时间点的工作状态的内存镜像信息。
优选地，根据预定周期获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，并将增量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统，从而保证共享文件系统中能够保存虚拟机的最新工作状态。
共享文件系统为各个主机都可以访问的存储空间。共享文件系统即可以是实体存储介质，也可以是逻辑存储空间。优选地，共享文件系统实施为分布式共享文件系统，比如OCFS文件系统。
采用分布式的存储方式在共享文件系统中管理内存镜像信息，可以实时地将增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中，保证虚拟机的状态实时备份到共享文件系统中。比如，集群系统的管理平台可以从虚拟机所在节点获取虚拟机的全量内存镜像信息和增量内存镜像信息。而且，集群系统的管理平台可以命令集群系统中的其他节点将该增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中以形成反映虚拟机最新工作状态的内存镜像信息，集群系统的管理平台再将反映虚拟机最新工作状态的内存镜像信息保存到共享文件系统中，从而保证共享文件系统中内存镜像的实时性。采用分布式的方式来管理内存镜像信息，可以综合利用集群当中的节点资源，同时分担集群中节点的压力。
步骤102：当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从共享文件系统中获取内存镜像信息，并基于内存镜像信息还原虚拟机在第一节点上的工作状态。
集群系统的各个节点通过心跳机制相互检测对方是否存在。当第一节点发生故障时，集群系统可以根据预先设置的心跳时间来判断出第一节点出现故障，并且将下挂在第一节点上的虚拟机迁移到第二节点。
当虚拟机从第一节点迁移到第二节点后，集群系统从共享文件系统中获取该虚拟机预先保存的硬盘信息以及最新的内存信息，基于预先保存的硬盘信息还原虚拟机的操作系统、虚拟机的安装程序、虚拟机的配置文件、虚拟机的多媒体文件等静态数据，并且基于最新的内存信息还原虚拟机在第一节点上的最新工作状态，从而虚拟机将被还原到故障前的最近状态。可选地，也可以获取共享文件系统中保存的某特定时间点的内存信息，从而将虚拟机还原到该特定时间点的工作状态。
当虚拟机在迁移后节点上启动成功后，继续通过内存镜像的方式定期对虚拟机的内存信息进行镜像，并保存到共享文件系统，从而确保后续故障时虚拟机的工作状态能继续保活。
在一个实施方式中，该集群系统还包括第三节点，该方法进一步包括：
获取迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；
当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从共享文件系统中获取迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息，并基于迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息还原虚拟机在第二节点上的工作状态。
图2为根据本发明实施方式集群系统的虚拟机迁移第一示意图。
如图2所示，该集群系统包括节点1、节点2和节点3。在节点1上运行有虚拟机(VM)1和VM2；在节点2上运行有VM3；在节点3上运行有VM4。各个节点具有共享的OCFS文件系统。在VM1、VM2、VM3和VM4上分别安装有接口工具。基于接口工具，集群系统的管理平台可以在任意预定时间点或根据预定周期，获取各个VM的硬盘信息和内存信息。
当集群系统启动后，集群系统的管理平台首先对VM1、VM2、VM3和VM4分别进行全量的硬盘和内存镜像。
下面以VM1为例进行说明。
在集群系统启动时，集群系统的管理平台将VM1的硬盘信息保存到OCFS文件系统，VM1的硬盘信息具体包括VM1在节点1上的安装程序、VM1在节点1上的配置文件、VM1在节点1上的多媒体文件等静态数据。而且，在集群系统启动时，集群系统的管理平台将VM1的全量内存镜像信息保存到OCFS文件系统。
然后，在节点1正常工作期间，集群系统的管理平台周期性地对VM1的内存进行增量镜像，将增量内存镜像信息保存到OCFS文件系统并且将增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中，以形成并在OCFS文件系统中存储反映VM1在节点1的最新工作状态的VM1的内存信息。
当节点1发生故障时，集群系统的管理平台选择一台相对空闲的节点作为目的节点，以将VM1迁移到目的节点。
假定目的节点为节点2。当VM1从节点1迁移到节点2后，集群系统的管理平台自动在节点2启动VM1，并从OCFS文件系统中获取VM1的硬盘信息和VM1的内存信息。
VM1迁移到节点2后，集群系统的管理平台基于VM1的硬盘信息在节点2还原VM1的操作系统、VM1的安装程序、VM1的配置文件、VM1的多媒体文件等静态数据，并且基于VM1的内存信息还原VM1在节点1上的工作状态，从而VM1将被还原到节点1出故障前的最近状态。
当VM1在节点2上成功启动后，集群系统的管理平台继续通过内存镜像的方式定期对内存信息进行镜像，并保存到共享文件系统中，确保后续故障时，VM1的工作状态能继续保活。
图3为根据本发明实施方式集群系统的虚拟机迁移第二示意图。在图3中，图1所示集群系统中的VM1继续迁移到节点3。
在节点2正常工作期间，集群系统的管理平台周期性地对VM1的内存进行增量镜像，将增量内存镜像信息保存到OCFS文件系统，并且将增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中，以形成并在OCFS文件系统中存储反映VM1在节点2的最新工作状态的VM1的内存信息。
当节点2发生故障时，集群系统的管理平台选择一台相对空闲的节点作为目的节点，将VM1迁移到目的节点。假定目的节点为节点3。当VM1从节点2迁移到节点3后，集群系统的管理平台自动在节点3启动VM1，并从OCFS文件系统中获取VM1的硬盘信息和反映VM1在节点2的最新工作状态的VM1的内存信息。
基于VM1的硬盘信息在节点3还原VM1的操作系统、VM1的安装程序、VM1的配置文件、VM1的多媒体文件等静态数据，并且基于VM1的内存信息还原VM1在节点2上的工作状态，从而VM1将被还原到节点2出故障前的最近状态。
当VM1在节点3上成功启动后，集群系统的管理平台继续通过内存镜像的方式定期对内存信息进行镜像，并保存到共享文件系统中，确保后续故障时，VM1的工作状态能继续保活。
以上以VM1为例对本发明实施方式进行了详细说明，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了一种集群系统中的虚拟机迁移装置。
图4为根据本发明实施方式集群系统中的虚拟机迁移装置结构图。该集群系统包括第一节点和第二节点，该装置400包括：
内存镜像模块401，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；
状态还原模块402，用于当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从共享文件系统中获取内存镜像信息，并基于内存镜像信息还原虚拟机在第一节点上的工作状态。
在一个实施方式中：
内存镜像模块401，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将全量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；
状态还原模块402，用于基于全量内存镜像信息还原虚拟机在第一节点上的工作状态。
在一个实施方式中：
内存镜像模块401，用于在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将全量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；在第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将增量内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统，并将增量内存镜像信息合并到全量内存镜像信息中以形成内存镜像信息。
在一个实施方式中：共享文件系统包括分布式共享文件系统。
在一个实施方式中，该集群系统还包括第一节点：
内存镜像模块401，还用于获取迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；
状态还原模块402，还用于当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从共享文件系统中获取迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息，并基于迁移到第二节点上的虚拟机的内存镜像信息还原虚拟机在第二节点上的工作状态。
综上所述，在本发明提供的实施方式中，获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将内存镜像信息保存到集群系统的共享文件系统；当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从共享文件系统中获取内存镜像信息，并基于内存镜像信息还原虚拟机在第一节点上的工作状态。由此可见，本发明实施方式实现了虚拟机在迁移时继续保活其工作状态的功能，从而可以提高数据的有效保活效率，降低外部环境对虚拟机内部运行工作状态的影响，从而提高虚拟机的稳定性和可靠性。
而且，本发明实施方式优选以写时复制的增量方式进行虚拟机内存镜像，确保镜像的时间非常短，不需要将虚拟机暂停。同时，本发明实施方式缩短了镜像的时间，大致达到实时镜像的效果。
另外，本发明实施方式优选采用分布式的方式来管理内存镜像，可以综合利用集群当中的节点资源，同时分担集群中节点的压力。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (10)
1.一种集群系统中的虚拟机迁移方法，其特征在于，该集群系统包括第一节点和第二节点，该方法包括：
获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从所述共享文件系统中获取所述内存镜像信息，并基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
2.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统包括：
获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
所述基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机的工作状态包括：基于所述全量内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
3.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统包括：
在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
在所述第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将所述增量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统，并将所述增量内存镜像信息合并到所述全量内存镜像信息中以形成所述内存镜像信息。
4.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述共享文件系统包括分布式共享文件系统。
5.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，该集群系统还包括第三节点，该方法进一步包括：
获取迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并将所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从所述共享文件系统中获取所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并基于所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息还原所述虚拟机在第二节点上的工作状态。
6.一种集群系统中的虚拟机迁移装置，其特征在于，该集群系统包括第一节点和第二节点，该装置包括：
内存镜像模块，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的内存镜像信息，并将所述内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
状态还原模块，用于当该虚拟机由第一节点迁移到第二节点时，从所述共享文件系统中获取所述内存镜像信息，并基于所述内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
7.根据权利要求6所述的虚拟机迁移装置，其特征在于，
内存镜像模块，用于获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
状态还原模块，用于基于所述全量内存镜像信息还原所述虚拟机在第一节点上的工作状态。
8.根据权利要求6所述的虚拟机迁移装置，其特征在于，
内存镜像模块，用于在第一时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的全量内存镜像信息，并将所述全量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；在所述第一时间点之后的第二时间点获取运行在第一节点上的虚拟机的增量内存镜像信息，将所述增量内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统，并将所述增量内存镜像信息合并到所述全量内存镜像信息中以形成所述内存镜像信息。
9.根据权利要求6所述的虚拟机迁移装置，其特征在于，所述共享文件系统包括分布式共享文件系统。
10.根据权利要求6所述的虚拟机迁移装置，其特征在于，该集群系统还包括第三节点
内存镜像模块，还用于获取迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并将所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息保存到所述集群系统的共享文件系统；
状态还原模块，还用于当该虚拟机由第二节点迁移到第三节点时，从所述共享文件系统中获取所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息，并基于所述迁移到第二节点上的所述虚拟机的内存镜像信息还原所述虚拟机在第二节点上的工作状态。
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