CN107133093A - 一种虚拟机的在线迁移方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟机的在线迁移方法，包括：对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；将虚拟机的当前内存数据全部拷贝至目标服务器；当虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到目标服务器中，直至虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；将源服务器停机，并将最后一循环的脏页和源服务器的当前工作状态复制到目标服务器中；控制虚拟机从源服务器迁移至目标服务器。本发明所需的停机时间就是最后一循环中脏页复制所消耗的时间，相比于现有技术来说，在停机前期，本方法不影响虚拟机向用户提供服务，且停机时间大大缩短。此外，本发明还提供一种虚拟机的在线迁移装置，效果如上所述。

Description

一种虚拟机的在线迁移方法及装置

技术领域

本发明涉及虚拟机化管理技术领域，特别是涉及一种虚拟机的在线迁移方法及装置。

背景技术

随着科技的进步，技术的发展，国产化大数据虚拟化软件越来越受银行、政府、部队及各大企业的关注，随之而来的就是虚拟化软件的更新换代，客户最关注的莫过于在不影响业务正常运行的情况下更换虚拟化软件。客户业务运行的载体是虚拟机，在更换过虚拟化软件平台之后，如何将源服务器上运行的虚拟机在不影响业务运行，且最小化迁移时间和停机时间的情况下，将虚拟机迁移到目标服务器上成为了关键性的问题。

现有技术中，在实现虚拟机的迁移过程中，有离线或在线迁移的方法，但是上述方法均存在以下问题：在迁移过程中虚拟机服务不可用且不可用的时间较长。

由此可见，在虚拟机迁移过程中，如何保证虚拟机服务在源服务器上的最大程度的使用，以降低虚拟机的停机时间是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种虚拟机的在线迁移方法及装置，用于保证虚拟机服务在源服务器上的最大程度的使用，以降低虚拟机的停机时间。

为解决上述技术问题，本发明提供一种虚拟机的在线迁移方法，包括：

对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；

虚拟机在上述源服务器上运转时，将所述虚拟机的当前内存数据全部拷贝至所述目标服务器；

当所述虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到所述目标服务器中，直至所述虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；

将所述源服务器停机，并将最后一循环的脏页和所述源服务器的当前工作状态复制到所述目标服务器中；

控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器。

优选地，所述将当前的脏页复制到所述目标服务器中具体为：将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将所述目标脏页复制到所述目标服务器中；

其中，所述预筛选规则包括：单次循环内的所述目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的所述目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

优选地，还包括：在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果所述循环次数达到预定次数，则直接进入将所述源服务器停机的步骤。

优选地，还包括：统计所述虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果所述调度次数超过预调度次数，则停止调度所述进程。

优选地，所述对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理具体包括：

配置所述目标服务器的存储器和网络资源；

在所述目标服务器上预保留所述虚拟机运行所需的存储资源。

优选地，所述控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器具体包括：

将所述虚拟机的虚拟磁盘从所述源服务器上解锁，并将所述虚拟磁盘锁定在所述目标服务器上；

启动所述目标服务器，并将所述虚拟机所需的存储资源和网络资源相连接。

为解决上述技术问题，本发明提供一种虚拟机的在线迁移装置，包括：

预处理模块，用于对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；

虚拟机监控模块，用于所述虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到所述目标服务器中，直至所述虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；将所述源服务器停机，并将最后一循环的脏页和所述源服务器的当前工作状态复制到所述目标服务器中；

迁移模块，用于控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器。

优选地，所述虚拟机监控模块将当前的脏页复制到所述目标服务器中具体为：所述虚拟机监控模块将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将所述目标脏页复制到所述目标服务器中；

其中，所述预筛选规则包括：单次循环内的所述目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的所述目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

优选地，还包括：

第一统计模块，用于在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果所述循环次数达到预定次数，则触发所述迁移模块。

优选地，还包括：

第二统计模块，用于统计所述虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果所述调度次数超过预调度次数，则停止调度所述进程。

本发明所提供的虚拟机的在线迁移方法，通过预拷贝技术，实现虚拟机的在线迁移，从而不影响为用户提供服务，另外，在每一次循环过程中，只有当前内存数据的变换规模达到第一预定标准时才进行脏页的复制，从而有效地控制循环次以降低复制脏页所带来的时间消耗。同时，随着循环次数的增加，每一次循环所需要复制的脏页数量就会明显减少，当脏页的数量减小至预定值时才真正停机，停机之后，将最后一循环中的脏页复制到目标服务器。由此可见，本发明所需的停机时间就是最后一循环中脏页复制所消耗的时间，相比于现有技术来说，在停机前期，本方法不影响虚拟机向用户提供服务，且停机时间大大缩短。此外，本发明所提供的虚拟机的在线迁移装置，效果如上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种虚拟机的在线迁移方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种S12的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种虚拟机的在线迁移装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种虚拟机的在线迁移方法及装置，用于保证虚拟机服务在源服务器上的最大程度的使用，以降低虚拟机的停机时间。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种虚拟机的在线迁移方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

S10：对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理。

在具体实施中，接收到迁移指令时，根据迁移指令中对应的源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理。这里的虚拟机所在的操作系统可以是Window系统，或者是Linux系统。

作为优选地实施方式，对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理具体包括：

配置目标服务器的存储器和网络资源；

在目标服务器上预保留虚拟机运行所需的存储资源。

S11：虚拟机在源服务器上运转时，将虚拟机的当前内存数据全部拷贝至目标服务器。

本步骤是预拷贝的首次循环，在首次循环中，把虚拟机的当前内存数据全部拷贝至目标服务器，此时，目标服务器上就存储了当前虚拟机的内存数据。

上述所述的预拷贝(pre-copy)技术，其逻辑步骤与在线迁移几乎完全一致。不同的是，为了保证迁移过程中虚拟机服务的可用，迁移过程仅有非常短暂的停机时间。

S12：当虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到目标服务器中，直至虚拟机的当前脏页的数量小于预定值。

图2为本发明实施例提供的一种S12的流程图。如图2所示，S12具体包括：

S120：判断虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模是否达到预定标准，如果是，则进入S121，如果否，则进入S122。

S121：将当前的脏页复制到目标服务器中，进入S122。

S122：判断虚拟机的当前脏页的数量是否小于预定值，如果是，进入S13，如果否，则返回S120。

本实施例所述的预定标准可以是存在变化的内存数据的数量，即脏页数量达到第一阈值；或者是存在变化的内存数据的数量与内存数据的总量的比值，即脏页数量与内存数据的总量的比值达到第一阈值。

如果预定标准为脏页的数量达到第一阈值，则步骤S120中，就是判断当前内存数据与上一循环相比，发生变化的内存数据的数量是否达到第一阈值，即脏页的数量是否达到第一阈值。例如，本次循环中，发生变换的内存数据为99，即脏页的数据量为99，而第一阈值为100，则步骤S120的判断结果就为否。如果本次循环中，发生变换的内存数据为200，即脏页的数据量为200，而第一阈值为100，则步骤S120的判断结果就为是。可以理解的是，步骤S120，可以减小循环的次数，控制循环次数的目的是为了减小无效的复制脏页所带来的时间消耗。

随着循环次数的增加，每一次循环所需要复制的脏页数量就会明显减少，脏页数量减小，则复制所耗费的时间就会逐渐变短，那么内存数据就没有足够的时间发生变化，从而满足当前脏页数量小于预定值的条件，即停止循环，达到停机的条件。

S13：将源服务器停机，并将最后一循环的脏页和源服务器的当前工作状态复制到目标服务器中。

步骤S10-S12中，虚拟机保持在源服务器上运行，并未停机，因此，不影响为用户提供服务，而进入步骤S13中，就需要停机，但是最后一循环中脏页数量较少，因此复制脏页的时间就会很短，从而很大程度上缩短了停机的时间。

为了让本领域技术人员更加清楚本发明所提供的方法的有效性，下文将以具体数值说明。例如内存数据的总量为1000，如果按照现有技术中，在线迁移时，需要停机，然后将全部内存数据复制至目标服务器，这一过程中，所需要的时间就是复制1000个内存数据所消耗的时间。而利用本发明所提供的方法，当停机时，只需要复制50个(预定值为50)内存数据，这一过程中，所需要的时间就是复制50个内存数据所消耗的时间。很显然，本方法所需的停机时间远远小于现有技术所需要的停机时间。

S14：控制虚拟机从源服务器迁移至目标服务器。

作为优选地实施方式，本步骤具体包括：

将虚拟机的虚拟磁盘从源服务器上解锁，并将虚拟磁盘锁定在目标服务器上；

启动目标服务器，并将虚拟机所需的存储资源和网络资源相连接。

本实施例提供的虚拟机的在线迁移方法，通过预拷贝技术，实现虚拟机的在线迁移，从而不影响为用户提供服务，另外，在每一次循环过程中，只有当前内存数据的变换规模达到第一预定标准时才进行脏页的复制，从而有效地控制循环次以降低复制脏页所带来的时间消耗。同时，随着循环次数的增加，每一次循环所需要复制的脏页数量就会明显减少，当脏页的数量减小至预定值时才真正停机，停机之后，将最后一循环中的脏页复制到目标服务器。由此可见，本发明所需的停机时间就是最后一循环中脏页复制所消耗的时间，相比于现有技术来说，在停机前期，本方法不影响虚拟机向用户提供服务，且停机时间大大缩短。

在上述实施例的基础上，作为一种优选地实施方式，将当前的脏页复制到目标服务器中具体为：

将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将目标脏页复制到目标服务器中；

其中，预筛选规则包括：单次循环内的目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

本实施例中，为了减小脏页的无效复制，在单次循环中，限制了要复制的脏页的数量。例如，单次循环中，有100个脏页，但是本次循环中，并不是全部将这100个脏页复制到目标服务器，而是选取预定数量的脏页复制，如果预定数量为50，则本次循环中，只复制其中的50个。

另外一种情况，如果新产生的脏页的数量为40，则本次循环中的目标脏页的数量不可以超过40。

在具体实施中，上述两个规则可以只满足其中一个即可，或者两个都要满足，本实施例不再赘述。

作为一种优选地实施方式，预定数量为45。

在上述实施例的基础上，作为一种优选地实施方式，还包括：在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果循环次数达到预定次数，则直接进入将源服务器停机的步骤。

本实施例中，为了防止停机之前所消耗的时间过多，则限制了循环次数，如果循环次数达到预定次数，即使没有达到S12中的条件，也要进入停机的步骤。优选地，预定次数可以为25次。

作为一种优选地实施方式，还包括：统计虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果调度次数超过预调度次数，则停止调度进程。

在预拷贝过程中，脏页的产生对于停机时间的长短具有重要影响，为了防止脏页高频率的产生，则本实施例中，如果一个进程在执行写操作时所对应的调度次数超过预调度次数，则停止调度该进程。该方法可以直接降低预拷贝过程中内存变脏的速度，其代价是对虚拟机上的进程运行进行了一定的限制。优选地，预调度次数可以为30次。

上文中对于虚拟机的在线迁移方法对应的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种虚拟机的在线迁移装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图3为本发明实施例提供的一种虚拟机的在线迁移装置的结构图。如图3所示，该装置包括：

预处理模块10，用于对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；

虚拟机监控模块11，用于虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到目标服务器中，直至虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；将源服务器停机，并将最后一循环的脏页和源服务器的当前工作状态复制到目标服务器中；

迁移模块12，用于控制虚拟机从源服务器迁移至目标服务器。

本实施例提供的虚拟机的在线迁移装置，通过预拷贝技术，实现虚拟机的在线迁移，从而不影响为用户提供服务，另外，在每一次循环过程中，只有当前内存数据的变换规模达到第一预定标准时才进行脏页的复制，从而有效地控制循环次以降低复制脏页所带来的时间消耗。同时，随着循环次数的增加，每一次循环所需要复制的脏页数量就会明显减少，当脏页的数量减小至预定值时才真正停机，停机之后，将最后一循环中的脏页复制到目标服务器。由此可见，本发明所需的停机时间就是最后一循环中脏页复制所消耗的时间，相比于现有技术来说，在停机前期，本方法不影响虚拟机向用户提供服务，且停机时间大大缩短。

作为优选地实施方式，虚拟机监控模块11将当前的脏页复制到目标服务器中具体为：虚拟机监控模块将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将目标脏页复制到目标服务器中；

其中，预筛选规则包括：单次循环内的目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

作为优选地实施方式，还包括：

第一统计模块，用于在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果循环次数达到预定次数，则触发迁移模块。

作为优选地实施方式，还包括：

第二统计模块，用于统计虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果调度次数超过预调度次数，则停止调度进程。

以上对本发明所提供的虚拟机的在线迁移方法及装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，包括：

对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；

虚拟机在上述源服务器上运转时，将所述虚拟机的当前内存数据全部拷贝至所述目标服务器；

当所述虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到所述目标服务器中，直至所述虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；

将所述源服务器停机，并将最后一循环的脏页和所述源服务器的当前工作状态复制到所述目标服务器中；

控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器。

2.根据权利要求1所述的虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，所述将当前的脏页复制到所述目标服务器中具体为：将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将所述目标脏页复制到所述目标服务器中；

其中，所述预筛选规则包括：单次循环内的所述目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的所述目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

3.根据权利要求1或2所述的虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，还包括：在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果所述循环次数达到预定次数，则直接进入将所述源服务器停机的步骤。

4.根据权利要求1或2所述的虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，还包括：统计所述虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果所述调度次数超过预调度次数，则停止调度所述进程。

5.根据权利要求1所述的虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，所述对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理具体包括：

配置所述目标服务器的存储器和网络资源；

在所述目标服务器上预保留所述虚拟机运行所需的存储资源。

6.根据权利要求1所述的虚拟机的在线迁移方法，其特征在于，所述控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器具体包括：

将所述虚拟机的虚拟磁盘从所述源服务器上解锁，并将所述虚拟磁盘锁定在所述目标服务器上；

启动所述目标服务器，并将所述虚拟机所需的存储资源和网络资源相连接。

7.一种虚拟机的在线迁移装置，其特征在于，包括：

预处理模块，用于对源服务器和目标服务器进行迁移前的预处理；

虚拟机监控模块，用于所述虚拟机的当前内存数据与上一循环中的内存数据的变化规模达到预定标准时，将当前的脏页复制到所述目标服务器中，直至所述虚拟机的当前脏页的数量小于预定值；将所述源服务器停机，并将最后一循环的脏页和所述源服务器的当前工作状态复制到所述目标服务器中；

迁移模块，用于控制所述虚拟机从所述源服务器迁移至所述目标服务器。

8.根据权利要求7所述的虚拟机的在线迁移装置，其特征在于，所述虚拟机监控模块将当前的脏页复制到所述目标服务器中具体为：所述虚拟机监控模块将当前的脏页按照预筛选规则筛选出目标脏页，并将所述目标脏页复制到所述目标服务器中；

其中，所述预筛选规则包括：单次循环内的所述目标脏页的数量小于或等于预定数量、单次循环内的所述目标脏页的数量小于新产生的脏页的数量。

9.根据权利要求7或8所述的虚拟机的在线迁移装置，其特征在于，还包括：

第一统计模块，用于在每次循环结束后，统计预拷贝的循环次数，如果所述循环次数达到预定次数，则触发所述迁移模块。

10.根据权利要求7或8所述的虚拟机的在线迁移装置，其特征在于，还包括：

第二统计模块，用于统计所述虚拟机的同一个进程在执行写操作时所对应的调度次数，如果所述调度次数超过预调度次数，则停止调度所述进程。