CN109558212B - 一种物理设备的虚拟化管理方法、系统、物理设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种物理设备的虚拟化管理方法，将物理设备以网络启动的方式实现无盘化启动，并在无盘化技术的基础上以构建虚拟化平台和虚拟机的方式将原先的物理设备转变为虚拟机进行管理，由于虚拟化平台和虚拟机的建立均在物理设备的内存中实现，不会对该物理设备硬盘中存储的数据造成任何影响，相当于在不改动原物理设备的基础上使该物理设备对外表现为虚拟机，由于无需对原物理设备的数据做任何改动，所以不会带来风险，而修改启动方式带来的改造量也十分小。本申请还同时公开了一种物理设备的虚拟化管理系统、物理设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

一种物理设备的虚拟化管理方法、系统、物理设备及介质
技术领域
本申请涉及虚拟化技术领域，特别涉及一种物理设备的虚拟化管理方法、系统、物理设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着企业规模的增大，企业必然需要通过增加设备数量的方式来向更广泛的用户提供服务，但用于管理这些设备的方式却并没有随着设备的增多而同步升级，通常还沿用着之前的管理方式，直至实在无法继续使用时才进行升级。
上述现象存在的主要原因就是对同一管理网络内的设备的升级需要一次性完成，其所需的改造量和成本居高不下，因为此类升级往往还需要重做每台设备的操作系统或者替换旧管理软件为新管理软件，为了防止对原有数据造成影响，还需要费时费力进行数据备份，这些因素都将对业务稳定性、用户使用体验造成不良的影响，对企业来说，风险较大。
因此，如何降低升级风险和成本，提供一种新的设备管理方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种物理设备的虚拟化管理方法，旨在解决现有技术下升级物理设备管理方式时存在的高昂成本和高风险问题。
本申请的另一目的在于提供了一种物理设备的虚拟化管理系统、物理设备及计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本申请提供一种物理设备的虚拟化管理方法，该虚拟化管理方法包括：
接收网络启动指令，并根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
根据所述虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
利用所述虚拟化平台创建目标虚拟机；
建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接。
可选的，在接收网络启动指令之前，还包括：
接收输入的启动方式修改指令；
根据所述启动方式修改指令将默认的启动方式修改为网络启动。
可选的，根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件，包括：
根据所述网络启动指令向DHCP服务器发送IP地址分配请求；
接收所述DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器地址；
使用所述IP地址向与所述TFTP服务器地址对应的TFTP服务器发送配置文件获取请求；
接收所述TFTP服务器返回的与所述IP地址对应的虚拟化平台配置文件；其中，所述TFTP服务器预先为不同的IP地址设置了不同的文件存储分区。
可选的，根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件，包括：
判断是否有可用的非易失性存储器；其中，所述非易失性存储器中预先存储有所述虚拟化平台配置文件；
若有可用的非易失性存储器，则从所述非易失性存储器中获取所述虚拟化平台配置文件。
可选的，建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接，包括：
向所述虚拟化中心节点发送连接建立请求；其中，所述连接建立请求中包括所述目标虚拟机的IP地址和MAC地址；
接收所述虚拟机中心节点记录所述IP地址和所述MAC地址后返回的连接确认信息。
可选的，在建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接之后，还包括：
接收所述虚拟化中心节点下发的操作指令；其中，所述操作指令具体包括读指令和写指令；
当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与所述读指令对应的目标数据，并返回所述目标数据至所述虚拟化中心节点；
当接收到的操作指令为写指令时，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中。
可选的，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中前，还包括：
向所述虚拟机化中心节点发送网络磁盘分配请求；
接收所述虚拟化中心节点返回的网络磁盘的盘符和访问地址；
根据所述盘符和所述访问地址将对应的网络磁盘挂载为所述目标虚拟机的一个网络块设备。
为实现上述目的，本申请还提供了一种物理设备的虚拟化管理系统，该虚拟化管理系统包括：
启动指令接收及配置文件获取单元，用于接收网络启动指令，并根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
虚拟化平台创建单元，用于根据所述虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
目标虚拟机创建单元，用于利用所述虚拟化平台创建目标虚拟机；
连接建立单元，用于建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接。
可选的，该虚拟化管理系统还包括：
启动方式修改指令接收单元，用于在接收网络启动指令之前，接收输入的启动方式修改指令；
启动方式修改单元，用于根据所述启动方式修改指令将默认的启动方式修改为网络启动。
可选的，所述启动指令接收及配置文件获取单元包括：
IP地址分配请求发送子单元，用于根据所述网络启动指令向DHCP服务器发送IP地址分配请求；
IP地址和TFTP地址接收子单元，用于接收所述DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器地址；
配置文件获取请求发送子单元，用于使用所述IP地址向与所述TFTP服务器地址对应的TFTP服务器发送配置文件获取请求；
对应虚拟化平台配置文件接收单元，用于接收所述TFTP服务器返回的与所述IP地址对应的虚拟化平台配置文件；其中，所述TFTP服务器预先为不同的IP地址设置了不同的文件存储分区。
可选的，所述启动指令接收及配置文件获取单元包括：
非易失性存储器判断子单元，用于判断是否有可用的非易失性存储器；其中，所述非易失性存储器中预先存储有所述虚拟化平台配置文件；
配置文件存储器获取子单元，用于当有可用的非易失性存储器时，从所述非易失性存储器中获取所述虚拟化平台配置文件。
可选的，所述连接建立单元包括：
连接建立请求发送单元，用于向所述虚拟化中心节点发送连接建立请求；其中，所述连接建立请求中包括所述目标虚拟机的IP地址和MAC地址；
连接确认信息返回单元，用于接收所述虚拟机中心节点记录所述IP地址和所述MAC地址后返回的连接确认信息。
可选的，该虚拟化管理系统还包括：
操作指令接收单元，用于在建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接之后，接收所述虚拟化中心节点下发的操作指令；其中，所述操作指令具体包括读指令和写指令；
读指令处理单元，用于当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与所述读指令对应的目标数据，并返回所述目标数据至所述虚拟化中心节点；
写指令处理单元，用于当接收到的操作指令为写指令时，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中。
可选的，该虚拟化管理系统还包括：
网络磁盘分配请求发送单元，用于在将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中之前，向所述虚拟机化中心节点发送网络磁盘分配请求；
网络磁盘参数接收单元，用于接收所述虚拟化中心节点返回的网络磁盘的盘符和访问地址；
网络磁盘挂载单元，用于根据所述盘符和所述访问地址将对应的网络磁盘挂载为所述目标虚拟机的一个网络块设备。
为实现上述目的，本申请还提供了一种物理设备，该物理设备包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述内容所描述的虚拟化管理方法的步骤。
为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述内容所描述的虚拟化管理方法的步骤。
显然，本申请所提供的一种物理设备的虚拟化管理方法，将物理设备以网络启动的方式实现无盘化启动，并在无盘化技术的基础上以构建虚拟化平台和虚拟机的方式将原先的物理设备转变为虚拟机进行管理，由于虚拟化平台和虚拟机的建立均在物理设备的内存中实现，不会对该物理设备硬盘中存储的数据造成任何影响，相当于在不改动原物理设备的基础上使该物理设备对外表现为虚拟机，由于无需对原物理设备的数据做任何改动，所以不会带来风险，而修改启动方式带来的改造量也十分小。本申请同时还提供了一种物理设备的虚拟化管理系统、物理设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种物理设备的虚拟化管理方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种利用PXE技术从TFTP服务器中获取虚拟化平台配置文件的流程图；
图3为PXE技术的工作原理时序图；
图4为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种从非易失性存储器直接获取虚拟化平台配置文件的流程图；
图5为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种利用网络磁盘响应虚拟化中心节点下发的操作指令的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种物理服务器与存储一体机间连接关系的示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种物理服务器与存储一体机间连接关系的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种物理设备的虚拟化管理方法的时序图；
图9为本申请实施例提供的一种物理设备的虚拟化管理系统的结构框图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种物理设备的虚拟化管理方法，将物理设备以网络启动的方式实现无盘化启动，并在无盘化技术的基础上以构建虚拟化平台和虚拟机的方式将原先的物理设备转变为虚拟机进行管理，由于虚拟化平台和虚拟机的建立均在物理设备的内存中实现，不会对该物理设备硬盘中存储的数据造成任何影响，相当于在不改动原物理设备的基础上使该物理设备对外表现为虚拟机，由于无需对原物理设备的数据做任何改动，所以不会带来风险，而修改启动方式带来的改造量也十分小。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种物理设备的虚拟化管理方法的流程图，需要说明的是，该物理设备可以是个人使用的PC机，也可以是拥有强大计算能力的服务器，也可以是任何拥有计算能力的实体设备，其实施方法包括以下步骤：
S101：接收网络启动指令，并根据网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
本步骤旨在根据接收到的网络启动指令从目标存储器中获取用于创建虚拟化平台的配置文件，用于以无盘化技术启动该物理设备，即在不使用该物理设备原有数据的基础上启动该物理设备至可用状态。
为了在不使用该物理设备原有数据的基础上启动该物理设备至可用状态，就需要从另外的存储介质中获取操作系统的文件，该存储介质可以是一个可通过网络访问到的远端数据存储服务器，也可以是本地一个区别于保存有该物理设备原有数据的非易失性存储器，此处并不做具体限定。
需要说明的是，由于大多数常见的物理设备的默认启动方式为硬盘启动，因为操作系统文件存储物理设备的硬盘中，即硬盘启动的过程也就是将硬盘中的操作系统文件加载至内存并运行的过程。因此，在能够以网络启动的方式进行启动之前，还需要修改该物理设备的默认启动方式，以采用Windows系统的PC为例，可以在BIOS(计算机最底层操作程序)界面修改其启动方式。
一种包括但不限于的可以网络启动的方式启动物理设备的技术为：PXE(PrebootExecute Environment，预启动执行环境)技术，当使用PXE技术时，将在DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议，是一种局域网的网络协议，用于给请求的设备分配IP地址)服务器的帮助下从TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议，用于存储所需的配置文件)服务器中获取所需的配置文件。当然，也包括其它类似的技术可用于实现相同的目的，此处不再赘述。
S102：根据虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
在S101的基础上，本步骤旨在根据获取到的虚拟化平台配置文件在该物理设备的内存中创建该虚拟化平台。之所以在内存中创建该虚拟化平台，也是因为内存作为易失性存储器的一种，其具有掉电易失的特性，因此内存中的数据不下刷至物理设备的硬盘，就不会对存储于该物理设备硬盘中的数据造成任何干扰和影响。
S103：利用虚拟化平台创建目标虚拟机；
在S102的基础上，本步骤旨在利用创建好的虚拟化平台来进一步的创建目标虚拟机，以通过创建好的目标虚拟机使得该物理设备进入可用状态。需要说明的是，该虚拟化平台中存储有用于创建目标虚拟机所需的虚拟机镜像等文件，且该目标虚拟机也同样是在内存中建立得到的。
需要说明的是，区别于传统创建虚拟机的方法，本申请所提供的方案是不仅采用了无盘化技术来启动物理设备，还在无盘化的基础上结合虚拟化技术将该物理设备启动为虚拟机。
无盘化技术是指无需借助本地硬盘也能启动设备并正常运行的技术，而无盘化普遍被应用于网吧等人员流动性大的公共场所，每台机器每次启动都将使用预设好的系统镜像启动系统，意在防止因上网人员误操作导致对机器内原有数据造成的各种问题。因为在内存创建得到的操作系统将在每次掉电后被清空，即每次启动的操作系统都是预先设定好的。
传统的虚拟化技术都建立在物理设备原操作系统首先启动的前提下，通过运行在物理设备原操作系统中的虚拟机创建程序，实现在物理机操作系统中再创建得到一个虚拟机，也就是说传统方式下创建得到的虚拟机的操作系统将与物理设备所安装运行的操作系统处于共同运行的状态，而采用本申请所提供的方式所创建得到的虚拟机却并不依赖物理设备的原操作系统，因为是在物理设备的原操作系统未运行的前提下仅基于内存资源创建得到的，并不会因虚拟机操作系统和物理设备的原操作系统同时运行而对物理设备中的数据造成影响(因为传统方式下用于创建虚拟机的数据文件将被存储于硬盘中，并在运行过程中产生新的数据文件)。
因此，本申请实际上是同时应用了无盘化技术和虚拟化技术，使得在无需对物理设备原有数据造成干扰的情况下，将该物理设备启动为虚拟机，并借助后续对虚拟机的管理实现转而实现对物理设备的管理。
S104：建立目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接。
在S103的基础上，本步骤旨在通过建立目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接的方式，将该目标虚拟机纳入该虚拟化中心节点的管控范围，进而构建一个更上层的虚拟机管理平台。
其中，该虚机化中心节点可以是专门设定的一个设备来充当，也可以是某个拥有较强计算性能的虚拟机来充当，只要能够实现管理作用即可，此处并不对该虚拟化中心节点的具体表现形式做具体要求。
需要说明的是，基于内存资源构建出的目标虚拟机也能够对该物理设备硬盘中的数据进行访问，例如读或写等操作，但为了避免对硬盘中原有数据的修改，需要写入的新数据可以在非物理设备硬盘外的其它存储介质上实现，例如将某个网络磁盘挂载为该虚拟机的网络块设备，使得虚拟机可以通过网络的方式像操作物理硬盘的方式在该网络磁盘中实现对数据的读写、备份、容灾、整理、排序等等操作。
基于上述技术方案，本申请实施例提供的物理设备的虚拟化管理方法，将物理设备以网络启动的方式实现无盘化启动，并在无盘化技术的基础上以构建虚拟化平台和虚拟机的方式将原先的物理设备转变为虚拟机进行管理，由于虚拟化平台和虚拟机的建立均在物理设备的内存中实现，不会对该物理设备硬盘中存储的数据造成任何影响，相当于在不改动原物理设备的基础上使该物理设备对外表现为虚拟机，由于无需对原物理设备的数据做任何改动，所以不会带来风险，而修改启动方式带来的改造量也十分小。
实施例二
请参见图2，图2为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种利用PXE技术从TFTP服务器中获取虚拟化平台配置文件的流程图，本实施例旨在为S101中的“根据网络启动指令获取虚拟化平台配置文件”部分，提供一种基于PXE技术的具体实现方式，为了便于理解，此处首先对PXE技术进行说明：
PXE技术是由英特尔公司开发的一种启动技术，工作于Client/Server(客户端/服务器端)的网络模式，支持设备通过网络从远端服务器下载所需的配置文件，并由此支持通过网络启动操作系统(当下载的配置文件为系统镜像时)，其工作原理图可参见图3：
1、在上电启动后，启动方式修改为PXE启动的物理设备会首先向DHCP服务器请求分配IP地址；
2、在接收到DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器的地址后，使用该IP地址向TFTP服务器请求所需的配置文件；
3、TFTP服务器响应于该请求返回其所请求的配置文件或应分配给该设备的配置文件；
4、在内存中读取该配置文件，直至全部读取完毕。当该配置文件可用于创建某个操作系统时，在读取完成后该设备将以操作系统的形式最终启动。
还需要说明的是，一台物理设备能够被配置为PXE启动的前提条件是该物理设备中必须包含有一个支持PXE技术的网卡(NIC)。具体的，支持PXE技术的网卡可以是该物理设备本身自带的，也可以是后期额外添加的，此处并不做具体限定。当该物理设备采用PXE技术启动时，BIOS把存储于支持PXE技术的网络中的PXE Client调入内存中执行，然后由PXEClient将放置在远端的文件通过网络下载到本地运行。
基于上述对PXE技术的说明，本实施例将使用该PXE技术来获取存储于TFTP服务器中的虚拟化平台配置文件，以便通过在内存中运行该虚拟化平台配置文件来创建得到虚拟化平台和虚拟机，包括如下实施步骤：
S201：根据网络启动指令向DHCP服务器发送IP地址分配请求；
S202：接收DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器地址；
S203：使用IP地址向与TFTP服务器地址对应的TFTP服务器发送配置文件获取请求；
S204：接收TFTP服务器返回的与IP地址对应的虚拟化平台配置文件。
在本步骤之前，TFTP服务器将根据接收到的配置文件获取请求中包含的IP地址在自身存储空间中寻找与之对应的虚拟化平台配置文件，即预先会为每个不同的IP地址对应的虚拟化平台配置文件设置单独的存储分区，以防止将一份虚拟化平台配置文件同时返回给多个发来获取请求的物理设备时容易存在的干扰现象，同时也可以进一步满足需要向不同物理设备返回不同版本、不同内容的虚拟化平台配置文件，以使不同的物理设备将通过各自接收到的虚拟化平台配置文件完成不同操作系统的虚拟机的创建，满足差异化和多样化要求。
具体的，对应的关系可以根据第一次接收到发来的获取请求中的IP地址自行配置，也可以在IP地址的基础上增加诸如MAC地址等辅助判断参数；甚至可以在收到每个物理设备发来的获取请求时，根据获取请求的差异按预设的命名规则为其进行命名，意在根据名称来识别应该向其返回存储于哪个分区的虚拟化平台配置文件，具体如何命名此处并不做具体限定，只要能够根据该名称区别不同的物理设备即可。
在实施例一提供的方案所具有的有益效果的基础上，本实施例给出了一种基于PXE技术实现获取用于后续创建虚拟化平台的配置文件，并通过在TFTP服务器上为不同物理设备所需的虚拟化平台配置文件设置不同的存储分区的方式，不仅可以满足差异化和多样化的需求，也消除了因共用一份虚拟化平台配置文件可能导致干扰情况出现的潜在问题。
实施例三
请参见图4，图4为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种从非易失性存储器直接获取虚拟化平台配置文件的流程图，本实施例区别于实施例二，在传统PXE技术上稍作改造，提供了一种从非易失性存储器中直接获取虚拟化平台配置文件的方法，包括如下步骤：
S301：接收网络启动指令；
本步骤与S101相同，在此不再赘述。
S302：判断是否有可用的非易失性存储器；
在S301接收到网络启动指令的基础上，本步骤旨在判断该物理设备上是否存在可用的非易失性存储器，需要说明的是，该非易失性存储器中存储有虚拟化平台配置文件，并该非易失性存储器可以区别于常见设置于物理设备中的易失性内存外的另一种内存产品新增于该物理设备中。
S303：从非易失性存储器中获取虚拟化平台配置文件；
本步骤建立在S302的判断结果为存在可用的非易失性存储器的基础上，旨在从非易失性存储器中获取虚拟化平台配置文件，具体的，是将存储于非易失性存储器中的虚拟化平台配置文件复制至物理设备的内存中(易失性存储器)。
S304：返回错误信号。
本步骤建立在S302的判断结果为不存在可用的非易失性存储器的基础上，说明不满足可直接从非易失性存储器中获取虚拟化平台配置文件的条件，因此，可以直接返回错误信号。进一步的，还可以在此种方式不适用的情况下，转而执行实施例二的方式按照常规PXE技术的实施步骤来从远端的TFTP服务器中获取该虚拟化平台配置文件。
相较于实施例二按照常规PXE技术从远端TFTP服务器中获取该虚拟化平台配置文件的方式，本实施例以增加改造成本的代价换取了更快的文件获取速度，因为可以跳过与DHCP服务器和TFTP服务器间的数据交互，直接以拷贝的方式获取到该虚拟化平台配置文件，尤其适用于需要低延迟、启动速度更快的应用场景。
在区别于本实施例的另一实施例中，还可以进一步的提升启动速度，即将非易失性内存的使用与物理设备的启动方式挂钩，即在采用非网络启动方式时使用普通内存作为高速缓存的实体，在采用网络启动方式时则直接使用存储有该虚拟化平台配置文件的非易失性内存接替原有的易失性内存的工作，进而可以省去复制的过程，直接运行、创建得到虚拟化平台即可。
实施例四
请参见图5，图5为本申请实施例提供的虚拟化管理方法中一种利用网络磁盘响应虚拟化中心节点下发的操作指令的流程图，本实施例所提供的方案可建立在上述任一实施例的基础上，包括如下步骤：
S401：向虚拟化中心节点发送网络磁盘分配请求；
本步骤旨在向虚拟化中心节点请求为自己分配一个可用的网络磁盘，以通过该网络磁盘响应下发的写指令，防止将新数据直接写入物理设备硬盘对原有数据的影响。
S402：接收虚拟化中心节点返回的网络磁盘的盘符和访问地址；
虚拟化中心节点将响应于接收到的网络磁盘分配请求，选取合适的网络磁盘，并将该网络磁盘的盘符和访问地址返回目标虚拟机。
S403：根据盘符和访问地址将对应的网络磁盘挂载为网络块设备；
在S402的基础上，目标虚拟机将根据盘符和访问地址将对应的网络磁盘挂载为网络块设备，以使虚拟机可以通过网络的方式像操作物理硬盘的方式在该网络磁盘中实现对数据的读写、备份、容灾、整理、排序等等操作。
S404：接收虚拟化中心节点下发的操作指令；
其中，该操作指令具体包括读指令和写指令。
S405：当接收到的操作指令为写指令时，将写指令对应的待写入数据写入网络块设备中；
为了避免将新数据写入物理设备的磁盘，因此会将写指令对应的待写入数据写入网络块设备中。
S406：当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与读指令对应的目标数据，并返回目标数据至虚拟化中心节点。
读指令并不会对原有数据造成影响，因此可以直接取出并返回即可。
在上述各实施例的基础上，本实施例提供了一种通过挂载网络磁盘的方式来响应虚拟化中心节点下发的写指令的方法，以完全不干扰物理设备磁盘中原有数据的方式实现新数据的写入。
实施例五
为了更加清楚了解到本申请的发明点和实现方式，本实施例使用常见的物理服务器作为上述实施例中物理设备的具体表现形式，并使用存储一体机作为兼具DHCP服务器、TFTP服务器以及虚拟化中心节点功能的整合装置，其连接关系可参见图6：
图6中的物理服务器A、B、C均为原先客户环境下使用的服务器，A、B、C三台物理服务器将通过统一的数据传输链路与存储一体机建立数据连接，该数据传输链路具体包括用于使用PXE技术执行相应操作的PXE通信隧道和向存储一体机请求网络磁盘并执行相关操作的网络磁盘隧道。
进一步的，还可以参见图7，相比于图6，图7示出的连接关系中额外增加了一台存储一体机Y，图6中的那台存储一体机将作为存储一体机X存在并区别于该存储一体机Y，额外设置的该存储一体机Y将用于数据容灾。一方面存储一体机Y也可以通过相同方式作为虚拟化平台中的备用控制节点在需要的时候接替存储一体机X的工作，另一方面，还可以与存储一体机X间建立数据容灾通道，来实时备份存储一体机X中的数据，以实现容灾的目的。
在如图6和图7所示的连接关系下，上述实施例的步骤可以表现为如图8所示的时序图：
步骤1：PXE启动；
物理服务器经按照PXE技术以网络方式启动，预先已经将物理服务器的启动方式配置为PXE启动。
步骤2：请求虚拟化平台配置文件；
网络启动的物理服务器向存储一体机请求虚拟化平台配置文件。
步骤3：返回虚拟化平台配置文件；
存储一体机响应步骤2的请求，向物理服务器返回虚拟化平台配置文件。
步骤4：在内存中运行，创建得到虚拟化平台；
物理服务器在内存中运行收到的虚拟化平台配置文件，并创建得到虚拟化平台；
步骤5：创建得到虚拟机；
在该虚拟化平台的帮助下创建得到虚拟机。
步骤6：虚拟机请求分配网络磁盘；
表现为虚拟机的物理服务器向存储一体机请求分配网络磁盘。
步骤7：返回为其分配的网络磁盘的参数；
存储一体机响应步骤6的请求，向虚拟机返回为其分配的网络磁盘的参数，参数可以包括盘符、访问地址等。
步骤8：将该网络磁盘挂载为自身的网络块设备；
虚拟机将存储一体机为自己分配的网络磁盘挂载为自身的网络块设备，以在该网络磁盘中实现对数据的相关操作。
步骤9：接收下发的操作指令，并响应。
通过上述步骤，原有的物理服务器将只需要很少的改造就能够对外表现为虚拟化计算节点，且由于采用无盘化方式启动，将并不会对物理服务器原有磁盘中的数据造成任何影响。同时，一旦纳入虚拟化中心节点的管控，该物理服务器硬盘上的数据都能借助组建而成的虚拟化管理中心便捷的实现数据容灾、备份等功能，随着虚拟化管理中心功能不断拓展，将可以在此基础上实现快速升级和应用。
即使当不再想使用此种方式或此种方式存在问题需要切换回物理服务器原有操作系统时，也可以简单将启动方式修改回硬盘启动方式快速还原至原先物理服务器的操作系统。当采用增设支持PXE技术的网卡时，直接拔掉该网卡也将使其切换回原有的硬盘启动方式。
因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到根据本申请提供的基本方法原理结合实际情况可以存在很多的例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的保护范围内。
下面请参见图9，图9为本申请实施例提供的一种物理设备的虚拟化管理系统的结构框图，该虚拟化管理系统可以包括：
启动指令接收及配置文件获取单元100，用于接收网络启动指令，并根据网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
虚拟化平台创建单元200，用于根据虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
目标虚拟机创建单元300，用于利用虚拟化平台创建目标虚拟机；
连接建立单元400，用于建立目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接。
进一步的，该虚拟化管理系统还可以包括：
启动方式修改指令接收单元，用于在接收网络启动指令之前，接收输入的启动方式修改指令；
启动方式修改单元，用于根据启动方式修改指令将默认的启动方式修改为网络启动。
其中，该启动指令接收及配置文件获取单元100可以包括：
IP地址分配请求发送子单元，用于根据网络启动指令向DHCP服务器发送IP地址分配请求；
IP地址和TFTP地址接收子单元，用于接收DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器地址；
配置文件获取请求发送子单元，用于使用IP地址向与TFTP服务器地址对应的TFTP服务器发送配置文件获取请求；
对应虚拟化平台配置文件接收单元，用于接收TFTP服务器返回的与IP地址对应的虚拟化平台配置文件；其中，TFTP服务器预先为不同的IP地址设置了不同的文件存储分区。
其中，该启动指令接收及配置文件获取单元100可以包括：
非易失性存储器判断子单元，用于判断是否有可用的非易失性存储器；其中，非易失性存储器中预先存储有虚拟化平台配置文件；
配置文件存储器获取子单元，用于当有可用的非易失性存储器时，从非易失性存储器中获取虚拟化平台配置文件。
其中，该连接建立单元400可以包括：
连接建立请求发送单元，用于向虚拟化中心节点发送连接建立请求；其中，连接建立请求中包括目标虚拟机的IP地址和MAC地址；
连接确认信息返回单元，用于接收虚拟机中心节点记录IP地址和MAC地址后返回的连接确认信息。
进一步的，该虚拟化管理系统还可以包括：
操作指令接收单元，用于在建立目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接之后，接收虚拟化中心节点下发的操作指令；其中，操作指令具体包括读指令和写指令；
读指令处理单元，用于当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与读指令对应的目标数据，并返回目标数据至虚拟化中心节点；
写指令处理单元，用于当接收到的操作指令为写指令时，将包含于写指令中的待写入数据写入目标虚拟机挂载的网络块设备中。
更进一步的，该虚拟化管理系统还可以包括：
网络磁盘分配请求发送单元，用于在将包含于写指令中的待写入数据写入目标虚拟机挂载的网络块设备中之前，向虚拟机化中心节点发送网络磁盘分配请求；
网络磁盘参数接收单元，用于接收虚拟化中心节点返回的网络磁盘的盘符和访问地址；
网络磁盘挂载单元，用于根据盘符和访问地址将对应的网络磁盘挂载为目标虚拟机的一个网络块设备。
该虚拟化管理系统与虚拟管理方法相对应，本实施例作为一个与方法实施例对应的产品实施例存在，具有与方法实施例相同的有益效果，在此不再赘述。
基于上述实施例，本申请还提供了一种物理设备，该物理设备可以包括存储器和处理器，其中，该存储器中存有计算机程序，该处理器调用该存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然，该物理设备还可以包括各种必要的网络接口、电源以及其它零部件等。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行终端或处理器执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，且各个实施例间为递进关系，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，可参见对应的方法部分说明。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请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”或者其任何其它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它要素，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 (9)

1.一种物理设备的虚拟化管理方法，其特征在于，包括：
接收网络启动指令，并根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
根据所述虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
利用所述虚拟化平台创建目标虚拟机；
建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接；
其中，在建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接之后，还包括：
接收所述虚拟化中心节点下发的操作指令；其中，所述操作指令具体包括读指令和写指令；
当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与所述读指令对应的目标数据，并返回所述目标数据至所述虚拟化中心节点；
当接收到的操作指令为写指令时，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中。
2.根据权利要求1所述的虚拟化管理方法，其特征在于，在接收网络启动指令之前，还包括：
接收输入的启动方式修改指令；
根据所述启动方式修改指令将默认的启动方式修改为网络启动。
3.根据权利要求1所述的虚拟化管理方法，其特征在于，根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件，包括：
根据所述网络启动指令向DHCP服务器发送IP地址分配请求；
接收所述DHCP服务器返回的IP地址和TFTP服务器地址；
使用所述IP地址向与所述TFTP服务器地址对应的TFTP服务器发送配置文件获取请求；
接收所述TFTP服务器返回的与所述IP地址对应的虚拟化平台配置文件；其中，所述TFTP服务器预先为不同的IP地址设置了不同的文件存储分区。
4.根据权利要求1所述的虚拟化管理方法，其特征在于，根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件，包括：
判断是否有可用的非易失性存储器；其中，所述非易失性存储器中预先存储有所述虚拟化平台配置文件；
若有可用的非易失性存储器，则从所述非易失性存储器中获取所述虚拟化平台配置文件。
5.根据权利要求1所述的虚拟化管理方法，其特征在于，建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接，包括：
向所述虚拟化中心节点发送连接建立请求；其中，所述连接建立请求中包括所述目标虚拟机的IP地址和MAC地址；
接收所述虚拟机中心节点记录所述IP地址和所述MAC地址后返回的连接确认信息。
6.根据权利要求1所述的虚拟化管理方法，其特征在于，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中前，还包括：
向所述虚拟机化中心节点发送网络磁盘分配请求；
接收所述虚拟化中心节点返回的网络磁盘的盘符和访问地址；
根据所述盘符和所述访问地址将对应的网络磁盘挂载为所述目标虚拟机的一个网络块设备。
7.一种物理设备的虚拟化管理系统，其特征在于，包括：
启动指令接收及配置文件获取单元，用于接收网络启动指令，并根据所述网络启动指令获取虚拟化平台配置文件；
虚拟化平台创建单元，用于根据所述虚拟化平台配置文件在内存中创建虚拟化平台；
目标虚拟机创建单元，用于利用所述虚拟化平台创建目标虚拟机；
连接建立单元，用于建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接；
其中，所述目标虚拟机在建立所述目标虚拟机与预设的虚拟化中心节点间的数据连接之后，还用于接收所述虚拟化中心节点下发的操作指令；其中，所述操作指令具体包括读指令和写指令；当接收到的操作指令为读指令时，从本地硬盘中查询与所述读指令对应的目标数据，并返回所述目标数据至所述虚拟化中心节点；当接收到的操作指令为写指令时，将包含于所述写指令中的待写入数据写入所述目标虚拟机挂载的网络块设备中。
8.一种物理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的虚拟化管理方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的虚拟化管理方法的步骤。
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