CN108390927B - 一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法及装置，所述方法包括：步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息。本发明实现了客户机与目标虚拟机之间传输通道的创建，且无需人工干预。

Description

一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法及装置。

背景技术

虚拟化场景中，用户可以通过网络连接远程虚拟机的桌面，像操作本地计算机一样操作远程虚拟机，远程虚拟机可以集中运行在机房里的高性能物理服务器上。连接远程虚拟机需要一个本地计算机，作为网络连接的发起者，也就是用户手边的计算机，称为客户机。客户机安装Linux操作系统，虚拟机安装Windows操作系统，日常使用过程中，用户通常需要交替操作本地计算机与远程虚拟机，协同处理工作任务。

交替操作本地计算机与远程虚拟机的过程中，有时需要在两者之间传输文件，传输文件的方式有很多，常见的比如FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)传输，一台机器作为FTP客户端，另外一台机器作为FTP服务器。但这需要在FTP客户端安装运行FTP工具软件，打开一个传输窗口，手工输入FTP服务器的IP及用户密码，有些繁琐；另外，使用FTP传输文件无法直接修改主机上面的文件数据。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供客户机与虚拟机之间双向文件传输的一种简便方法，基于Samba实现文件传输，客户机安装Samba软件，共享操作系统用户的HOME目录，虚拟机连接共享目录并映射为一个网络硬盘，通过本地硬盘与网络硬盘之间的复制粘贴操作实现双向文件传输。

本发明的技术方案为：

一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法，包括：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息。

进一步的，客户机完成步骤1之后，若客户机经过断电或重新启动，通过执行步骤2、步骤3和步骤4，可以再次搭建客户机与目标虚拟机之间的双向文件传输的通道。

进一步的，所述Samba账户包括Samba账户名与密码，其中Samba账户名与客户机的操作系统用户名相同。

进一步的，所述密码由客户机开机启动时随机生成。

进一步的，当用户通过客户机登录目标虚拟机的操作系统时，后台自动执行所述代理程序。

进一步的，用户在目标虚拟机中可以直接编辑网络硬盘中的文件。

本方法还包括目标虚拟机中同时采用主线程与从线程的方式运行所述代理程序，主线程用于收到客户机发送的请求报文之后，解析拆分，得到客户机IP地址、Samba账户，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作；从线程用于周期性循环运行以下处理：读取所述日志文件中的客户机IP地址、Samba账户，并映射网络硬盘。

其中，所述主线程与从线程之间通过临界区机制同步，使得任一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作。

本发明还提出了一种存储装置，存储有多条指令，所述指令由处理器加载并执行以下处理：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息。

同时，本发明的再一种技术方案是一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的装置，包括处理器，用于实现各指令；以及存储装置，用于存储多条指令，所述指令由处理器加载并执行以下处理：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息。

本发明的有益效果：

1、实现客户机与虚拟机之间的双向文件传输，传输通道的创建过程无需人工干预，传输通道的建立过程对用户而言是透明的，用户无明显感知，用户登录虚拟机系统之后网络硬盘已经就绪。

2、客户机共享目录，虚拟机映射为一个网络硬盘，搭建了客户机与目标虚拟机之间的传输通道，用户按照自己的意愿任意进行文件操作，例如可以采用复制粘贴操作实现客户机与虚拟机之间的双向文件传输，符合Windows系统传统的操作习惯；

3、虚拟机中可以直接打开编辑客户机上共享的文件。

附图说明

图1为整体功能架构示意图；

图2为虚拟机中代理程序的逻辑示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

Samba是在Linux和Unix系统上实现SMB协议的一个免费软件，由服务器及客户端程序构成。SMB(Server Messages Block，服务信息块)是一种在局域网内共享文件和打印机的一种通信协议，它为局域网内的不同计算机之间提供文件及打印机等资源的共享服务。

本实施例就是在Samba软件的基础上，实现客户机与虚拟机之间双向文件传输的一种简便方法，包括如下步骤：

步骤(1)：客户机安装Samba软件，创建Samba用户，设定密码并记录在一个自定义的密码文件中，调整Samba配置文件，共享操作系统用户的HOME目录，启动Samba软件；

步骤(2)：客户机运行一个客户端程序，创建一个从线程，其中从线程所包含的数据流转过程为：向目标虚拟机发送包含客户机IP地址与Samba用户及密码的请求报文。

并接收目标虚拟机的确认信息，如果不能成功接收确认信息，从线程间隔一段时间再次发送与接收，持续尝试，直到成功接收确认信息为止，此时从线程运行结束；

步骤(3)：客户端程序中的主线程连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤(4)：用户登录虚拟机操作系统之后，目标虚拟机中自动运行一个代理程序，其中代理程序所包含的数据流转过程为：接收客户机中客户端程序的从线程发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为一个网络硬盘。

此时，在虚拟机系统中，用户可以通过本地硬盘与网络硬盘之间的复制粘贴操作实现客户机与目标虚拟机之间的双向文件传输，用户在目标虚拟机中也可以直接打开编辑网络硬盘上的文件。

本实施例的步骤(1)主要指的是前期准备工作，同时需要指出的是，上述客户端程序与代理程序也是可以在前期准备阶段预先安装在客户机与目标虚拟机中的。

具体实现时，步骤2与步骤3封装为客户机中的一个执行程序，步骤2作为其中的从线程，步骤3作为主线程，两者独立并行执行。

步骤2中从线程不能成功接收确认信息时，则间隔设定时间段再次发送所述请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息，直到成功接收确认信息为止，此时从线程运行结束。

客户机与目标虚拟机建立连接可以通过多种方式，本实施例给出了最佳的方式，即通过连接目标虚拟机的桌面控制虚拟机，为了实现与虚拟机桌面的连接，本实施例的客户端程序中的主线程连接目标虚拟机桌面时调用了开源的虚拟桌面客户端程序。

而客户端程序与代理程序所包含的数据流转过程为本实施例在现有技术上的改进。

当完成了上述前期准备工作后，我们就可以开始正常使用客户机了，无论客户机经过断电或重新启动，或其他中断，只需要通过执行步骤2、步骤3和步骤4，就可以再次搭建客户机与目标虚拟机之间的双向文件传输的通道。

具体的，用户首先登录客户机，运行其中的客户端程序，客户端程序创建一个从线程，从线程向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

同时，客户端程序中的主线程调用虚拟桌面客户端程序，连接宿主机的特定端口，此时客户机的屏幕上会显示目标虚拟机的桌面，用户可以登录并使用目标虚拟机的操作系统；

然后目标虚拟机中的代理程序接收客户机的请求报文，挂载所述客户机的共享目录并映射为网络硬盘；

这样，用户登录目标虚拟机的操作系统时，网络硬盘已经就绪，此时用户可以按照自己的意愿在客户机与目标虚拟机之间进行双向文件传输。

从最终用户的视角来看，双击运行一个客户端程序，打开目标虚拟机的系统桌面，此时目标虚拟机系统中网络硬盘已经就绪，用户可以按照自己的意愿在客户机与目标虚拟机之间进行双向文件传输；把文件从本地硬盘拷贝到网络硬盘中，相当于从目标虚拟机向客户机传输文件，而把文件从网络硬盘拷贝到本地硬盘中，相当于从客户机向目标虚拟机传输文件；用户在目标虚拟机中也可以直接打开网络硬盘中的文件，相当于直接访问客户机中的文件。

本发明采用这种技术方案可以优化用户的体验度，使传输通道的建立过程对用户而言是透明的，用户无明显感知，用户进入或登录虚拟机系统之后网络硬盘已经就绪。

具体的前期准备工作包括：

客户机安装Ubuntu操作系统，Samba软件的配置文件为/etc/samba/smb.conf，关键配置条目有：

[homes]

read only＝no

说明：

[homes]指定共享操作系统用户的HOME目录，创建与操作系统用户同名的Samba用户之后，用户就可以使用自己的名称登录Samba软件，从而访问自己的HOME目录中的文件；

用户登录时使用的共享名称不是homes自身，而是用户自己的名称，如：\\IP\uu；

read only＝no允许Samba用户写入共享目录；

还可以添加其他的配置参数，实现权限控制，如create mask＝0700。

客户机与虚拟机之间通过SOCKET机制通信，采用TCP(Transmission ControlProtocol，传输控制协议)通信协议，TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议；

客户机连接目标虚拟机之前，获取自身IP地址与操作系统用户名称，读取密码文件中的Samba密码，构造请求报文，发送给目标虚拟机，并接收目标虚拟机的确认，如果不能成功接收确认信息，客户机间隔一段时间再次发送与接收，持续尝试，直到成功接收确认信息为止；

为增强安全性，可以定期修改Samba密码，如增加开机启动条目，每次客户机开机时自动生成一个随机密码，以此更新Samba密码，并更新密码文件；

在虚拟机的注册表中添加条目，以便用户登录虚拟机的操作系统后自动运行代理程序，具体的注册表项为HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windo ws\CurrentVersion\Run；

代理程序后台静默运行，运行时隐藏控制台窗口，整洁美观；

代理程序运行时创建一个从线程，从线程周期性循环运行，读取一个日志文件中的信息(客户机IP、Samba用户及密码)并映射网络硬盘；

这样代理程序中包含两个线程，一个主线程，一个从线程，两个线程之间通过临界区机制同步，确保某一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作，避免冲突；

主线程负责与客户机的网络通信，阻塞等待客户机的请求消息，收到客户机发送的消息之后，解析拆分，得到客户机IP、Samba用户及密码，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作；

从线程的存在，弥补了主线程的不足，可以解决主线程的偶发失败，增强可靠性；另外，在虚拟机重启时可以实现网络硬盘的自动映射，因为虚拟机重启时客户机不会重新连接虚拟机的桌面，从而不会发送包含客户机IP与Samba用户及密码的请求报文，因此主线程不会收到请求报文，不能执行映射网络硬盘的操作，而从线程可以从日志文件中读取信息并映射网络硬盘；

网络硬盘的映射操作调用Windows系统的net命令实现，挂载Samba共享目录并映射为Y盘，具体的参考命令为：

net use y:/user:用户/persistent:no\\客户机IP\用户密码

/persistent:no表示非持久映射，即临时映射为一个网络硬盘，否则虚拟机重启时操作系统会尝试恢复之前的网络硬盘映射，但是因为缺少用户密码信息而失败，在屏幕右下角显示一个错误提示框；前面提及，虚拟机重启时由从线程实现网络硬盘的自动映射；

为避免net命令执行时长时间挂起，执行时设置超时控制，超过设定的超时时间后，强行终止net命令。

如图1所示，宿主机中运行一组虚拟机，虚拟机(图中的VM，Virtual Machine)中运行Windows操作系统，并运行一个代理程序，代理程序随虚拟机开机运行；

宿主机是承载虚拟机的物理主机，安装虚拟机管理软件(图中的Hypervisor)，提供虚拟机所需的硬件资源，支撑虚拟机的调度运行；

虚拟机是一个虚拟的存在，不是一个真实的机器，是宿主机利用自身硬件资源凭空构造出来的一台虚拟机器，客户机连接宿主机的特定端口时，可以显示宿主机构造的虚拟机的系统桌面，此时用户可以登录并使用虚拟机，就像使用一台真正的机器一样，而本质是使用了宿主机的资源，连接的是宿主机的特定端口，而不是连接目标虚拟机本身。

客户机运行Linux系统，开启Samba软件，客户端程序向目标虚拟机发送包含客户机IP与Samba用户及密码的请求报文，并接收目标虚拟机的确认；

虚拟机中的代理程序接收客户机的客户端程序发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为一个网络硬盘，向客户机回复确认信息。

如图2所示，代理程序中包含两个线程，一个主线程，一个从线程，两个线程之间通过临界区机制同步，确保某一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作，避免冲突；

主线程负责与客户机的网络通信，阻塞等待客户机的请求消息，收到客户机发送的消息之后，解析拆分，得到客户机IP、Samba用户及密码，进入临界区，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作，最后离开临界区；

从线程周期性循环运行，进入临界区，读取一个日志文件中的信息(客户机IP、Samba用户及密码)并映射网络硬盘，离开临界区，如此周而复始；

从线程的存在，弥补了主线程的不足，可以解决主线程的偶发失败，增强可靠性，另外在虚拟机重启时可以实现网络硬盘的自动映射。

为了实现上述方法，本发明还给出了一种存储装置和一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的装置，其中存储装置存储有多条指令，指令由处理器加载并执行以下处理：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息。

在客户机与虚拟机之间双向传输文件的装置不仅包括上述存储装置，还包括处理器，用于实现各指令。

用户通过客户机实现文件的双向传输，对于用户而言，其面对的客户机可以显示两个窗口，一个是客户机自己的系统桌面，另一个是目标虚拟机的系统桌面；后者也可以全屏显示，覆盖客户机自己的系统桌面；断开与目标虚拟机桌面的连接后，又会显示客户机自己的系统桌面。

目标虚拟机的运行与客户机自身的运行状态无关，宿主机控制虚拟机的创建、运行与销毁，客户机只是连接宿主机并显示虚拟机的桌面；客户机关机并不影响虚拟机的运行，用户也完全可以换用另外一台客户机连接宿主机并显示同一个虚拟机的桌面，此时依然显示上一个客户机操作虚拟机时的遗留画面。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的方法，其特征在于包括：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息；

所述目标虚拟机中同时采用主线程与从线程的方式运行所述代理程序，主线程用于收到客户机发送的请求报文之后，解析拆分，得到客户机IP地址、Samba账户，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作；从线程用于周期性循环运行以下处理：读取所述日志文件中的客户机IP地址、Samba账户，并映射网络硬盘；

所述主线程与从线程之间通过临界区机制同步，使得任一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当客户机完成步骤1之后，若客户机经过断电或重新启动，通过执行步骤2和步骤3，完成客户机与目标虚拟机之间的双向文件传输。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Samba账户包括Samba账户名与密码，其中Samba账户名与客户机的操作系统用户名相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述密码由客户机开机启动时随机生成。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当不能成功接收确认信息，则客户机间隔设定时间段再次发送所述请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息，直到成功接收确认信息为止。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当用户通过客户机与目标虚拟机建立连接的同时，后台自动执行所述代理程序。

7.一种存储装置，其特征在于，存储有多条指令，所述指令由处理器加载并执行以下处理：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息；

所述目标虚拟机中同时采用主线程与从线程的方式运行所述代理程序，主线程用于收到客户机发送的请求报文之后，解析拆分，得到客户机IP地址、Samba账户，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作；从线程用于周期性循环运行以下处理：读取所述日志文件中的客户机IP地址、Samba账户，并映射网络硬盘；

所述主线程与从线程之间通过临界区机制同步，使得任一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作。

8.一种在客户机与虚拟机之间双向传输文件的装置，包括处理器，用于实现各指令；以及存储装置，用于存储多条指令，其特征在于，所述指令由处理器加载并执行以下处理：

步骤1：客户机安装Samba软件，创建Samba账户以及共享目录；

步骤2：用户运行客户机中的客户端程序向目标虚拟机发送请求报文，并接收来自目标虚拟机的确认信息；其中，请求报文包括客户机IP地址与Samba账户；

步骤3：客户端程序连接宿主机的特定端口，在客户机的屏幕上显示目标虚拟机的系统桌面；

步骤4：用户登录目标虚拟机的操作系统，目标虚拟机中自动运行代理程序，接收客户机发送的请求报文，挂载客户机的共享目录并映射为网络硬盘，向客户机回复确认信息；

所述目标虚拟机中同时采用主线程与从线程的方式运行所述代理程序，主线程用于收到客户机发送的请求报文之后，解析拆分，得到客户机IP地址、Samba账户，写入日志文件中，再执行映射网络硬盘的操作；从线程用于周期性循环运行以下处理：读取所述日志文件中的客户机IP地址、Samba账户，并映射网络硬盘；

所述主线程与从线程之间通过临界区机制同步，使得任一时刻只有一个线程执行映射网络硬盘或读写日志文件的操作。

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