CN110515763A - 一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，方法包括：步骤1，根据业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，所述共享卷同时给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件；步骤2，检测所述业务主机的运行状态，并判断所述业务主机运行是否异常；若是，步骤3，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换。通过采用以业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，共享卷同时给主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，在检测到业务主机发生异常可能导致业务中断之后，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换，提高了虚拟机的使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟机应用技术领域，特别是涉及一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统。
背景技术
OpenStack由于支持几乎所有类型的云环境，因而可以支持实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack通过各种互补的服务提供了基础设施即服务(IaaS)的解决方案，每个服务提供API以进行集成。
随着OpenStack的广泛应用，“业务上云”变的越来越普遍，业务的稳定性已成为使用者最为关切的问题。云计算的核心就是虚拟化，即把物理服务器的资源虚拟出若干虚拟机。但由于物理资源和虚拟化技术的不稳定性，往往会导致虚拟机宕机等异常，从而导致部署在虚拟机上的业务中断。
发明内容
本发明的目的是提供了一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，实现备用机的创建，并在主机发生故障之后，启动备用机，保证业务的正常展开。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，包括：
步骤1，根据业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，所述共享卷同时给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件；
步骤2，检测所述业务主机的运行状态，并判断所述业务主机运行是否异常；
若是，步骤3，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换。
其中，所述步骤1包括：
对业务主机创建快照，所述快照包含所有挂载云硬盘的快照信息；
查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息，作为创建备机使用；
使用所述业务主机的快照作为虚拟机模板，选择与所述业务主机相同的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建备机，IP采用DHCP分配方式，组成主备双机。
其中，所述步骤2包括：
在后台运行定时任务，通过检测所述定时任务的运行状态判断所述业务主机运行是否异常。
其中，所述步骤2包括：
所述定时任务包括监测量所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态。
其中，所述步骤2，包括：
判断所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态发生异常的次数是否大于等于三次。
其中，所述步骤3还包括：
查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；
删除所述业务主机的业务IP对应的网卡；
使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效。
除此之外，本发明实施例还提供一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，包括：双机创建模块、监测模块和IP迁移模块，所述双机创建模块根据待克隆的业务主机克隆出备机，组成主备双机，并为所述贮备双击配置共享卷，所述共享卷给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，所述监测模块与所述双机创建模块、所述IP迁移模块连接，用于在检测到所述业务主机运行异常之后，向所述IP迁移模块连接发送触发指令，所述IP迁移模块连接根据所述触发指令之后，将所述业务主机的业务IP迁移到所述备机，实现主备切换。
其中，所述双机创建模块包括快照创建单元、信息查询单元和备用机创建单元，所述快照创建单元，用于对所述业务主机创建快照，所述快照会包含所有挂载云硬盘的快照信息；所述信息查询单元，用于查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息；所述备用机创建单元以所述快照作为虚拟机模板，选择从所述信息查询单元查询的所述业务主机的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建所述备机，IP采用DHCP分配方式。
其中，所述监测模块包括定时单元、计数单元和监控单元，所述定时单元定时控制后台运行任务，控制所述监控单元监控所述业务主机的虚拟机状态、服务运行状态是否异常，并在异常之后向所述计数单元发送异常信息，所述计算单元接收所述异常信息并进行计数，在所述异常信息的数量超出预定数值之后，判断所述业务主机运行异常，向所述IP迁移模块连接发送触发指令。
其中，所述IP迁移模块包括IP查询单元、网卡删除单元和备机网卡创建单元，所述IP查询单元与所述计数单元连接，在接收到所述触发指令之后，查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；，所述网卡删除单元与所述IP查询单元连接，并将所述业务主机的业务IP对应的网卡删除并向所述备机网卡创建单元发送创建指令，所述备机网卡创建单元根据所述创建指令使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效，实现主备切换。
本发明实施例所提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，通过采用以业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，共享卷同时给主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，在检测到业务主机发生异常可能导致业务中断之后，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换，提高了虚拟机的使用可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统的一种具体实施方式的连接结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统的另一种具体实施方式的连接结构示意图。
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，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图3，图1为本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统的一种具体实施方式的连接结构示意图；图3为本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统的另一种具体实施方式的连接结构示意图。
在一种具体实施方式中，所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，包括：
步骤1，根据业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，所述共享卷同时给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件；通过采用共享卷同时给所述主备双机挂载，存放业务运行所需的共享文件，不管业务主机还是备机中的哪一个虚拟机运行，都无需额外设置存储空间，也无需在业务主机转换到备机之后，进行相关文件的重新设置、数据的重新转移，为以后的主备机转换提高转换效率，降低转换成本。
步骤2，检测所述业务主机的运行状态，并判断所述业务主机运行是否异常；采用一些手段判断业务主机是否运行异常，如果异常，说明无法正常提供业务，本发明中对于业务主机异常的判定不做限定。
若是，步骤3，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换。将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，使得备机采用的业务IP与原有的业务主机的业务IP相同，实现了无缝的主备机切换，用户在使用过程中即使发生了虚拟机故障，采用了主备机切换，无需关机，无需重新登录，采用热切换，平滑过渡，主备机切换只发生在虚拟机系统这边，客户这边几乎没有任何的停顿，即使有停顿也是在极短的时间内发生切换，数据无需迁移，IP没有发生改变，对于客户端几乎没有任何的改变，客户业务不会发生中断，极大了提高了虚拟机的使用效率。
通过采用以业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，共享卷同时给主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，在检测到业务主机发生异常可能导致业务中断之后，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换，提高了虚拟机的使用可靠性。
本发明中在进行主备机热切换之前，需要进行备机克隆，克隆出的备机与主机几乎完全一样，这样在用户使用过程中，业务不会发生中断，业务不会发生错误，本发明对于该克隆过程不做限定。
在一个实施例中，所述步骤1包括：
对业务主机创建快照，所述快照包含所有挂载云硬盘的快照信息；
查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息，作为创建备机使用；
使用所述业务主机的快照作为虚拟机模板，选择与所述业务主机相同的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建备机，IP采用DHCP分配方式，组成主备双机。
通过采用先对业务主机进行快照，快照包含所有挂载云硬盘的快照信息，最后采用以该快照为虚拟机模板，选择与所述业务主机相同的规格信息、网络信息，这样在完成创建备机之后，备机与主机几乎完全相同，而指定与业务主机所属不同的物理服务器去创建备机，可避免因物理服务器宕机导致主备双机同时故障，这样在主机发生宕机之后，备机与主机由于采用不同的物理服务器，使得主机的宕机对于备机的使用没有任何的影响。
本发明中对业务主机创建快照，所述快照包含所有挂载云硬盘的快照信息，这样在最后以快照为虚拟机模板创建的备机中，会与业务主机共享相同的硬盘，即实现了为主备机配置共享卷，并同时为主备机挂载，存放业务运行所需的共享文件，这样备机在使用后与主机使用相同的硬盘，不用进行数据迁移，也减少了的数据丢失的可能性，保证使用的可靠性。
本发明中的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，与现有的一些主备机的使用有些区别，现有的主备机大部分为冷启动，即在发生主机宕机之后，关闭主机，打开备机并启动，需要一定的时间，无法实现业务的平滑过渡或迁移，会对客户的业务造成负面影响，即使不发生数据丢失，用户可能需要等待，可能需要重新运算等。
在本发明中主备机切换的出发点在于，如何发现或检测到业务主机发生故障，这样才能以最快的速度进行主备机的热切换，降低客户可能浪费的时间，在一个实施例中，所述步骤2包括：
在后台运行定时任务，通过检测所述定时任务的运行状态判断所述业务主机运行是否异常。
通过在业务主机的后台定时运行任务，在尽量减少对主机资源消耗的基础之上，定时的运行一些预定的任务，判断是否能获得预期的结果，如果与预期一致，说明其工作正常，否则，说明定时任务无法正常运行，那么用户的业务的运行也变得不可靠，即使没有宕机，业务无法正常使用，需要切换备机。
本发明中对于后台定时运行任务的任务类型、任务数量以及定时时长不做限定，可以根据不同的用户要求设定不同的定时时限。
在一个实施例中，所述步骤2包括：
所述定时任务包括监测量所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态。
通过采用监测业务主机的虚拟机状态、服务运行状态是否正常作为定时任务，定时检测业务主机的运行状态，使得及时获得业务主机的运行状态，能够在最短的时间没判断出业务主机运行的异常情况，及时进行主备机切换。
优选的，所述步骤2，包括：
判断所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态发生异常的次数是否大于等于三次。
本发明中对于定时任务不做限定，不局限于根据虚拟机状态、服务运行状态判断业务主机的运行是否异常，而且判断异常的次数也不局限于大于等于三次，这里的三次是指所有的监控对象总数为三次，而不是每类为三次，采用三次而不是一次是基于系统本身可能存在逻辑错误，而在短时间在发生异常的次数达到或者超过三次，这就不可能是系统本身的问题，而是主机出现宕机等情况，需要进行切换主备机，避免造成更大的损失。
在发明中在进行备机克隆之后，需要进行检测主机的状态，判断主备机切换的触发点，而在完成判定主机异常之后，需要进行切换，具体的切换过程本发明不做限定，为了平滑过渡，需要在切换的同时进行IP迁移，本发明对于IP迁移的方式不做限定，在一个实施例中，所述步骤3还包括：
查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；
删除所述业务主机的业务IP对应的网卡；
使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效。
通过先获得所述业务主机的业务IP对应的网卡，之后进行删除，最后使用业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效，这样备机具有与业务主机相同的网卡，即备机所有的信息中除了物理服务器不同之外，其余信息均相同，在保证业务平滑迁移的过程中，不会导致备机与业务主机因为相同的物理服务器出现宕机而导致主机备机同时故障，保证业务不被中断。
除此之外，本发明实施例还提供一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，包括：双机创建模块10、监测模块20和IP迁移模块30，所述双机创建模块10根据待克隆的业务主机克隆出备机，组成主备双机，并为所述贮备双击配置共享卷，所述共享卷给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，所述监测模块20与所述双机创建模块10、所述IP迁移模块30连接，用于在检测到所述业务主机运行异常之后，向所述IP迁移模块30连接发送触发指令，所述IP迁移模块30连接根据所述触发指令之后，将所述业务主机的业务IP迁移到所述备机，实现主备切换。
由于所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统为基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法对应的系统权项，因而具备相同的有益效果，本发明在此不再赘述。
本发明中对于双机创建模块10进行克隆出备机以及配置共享卷的过程不做限定，在一个实施例中，所述双机创建模块10包括快照创建单元11、信息查询单元12和备用机创建单元13，所述快照创建单元11，用于对所述业务主机创建快照，所述快照包含所有挂载云硬盘的快照信息；所述信息查询单元12，用于查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息；所述备用机创建单元13以所述快照作为虚拟机模板，选择从所述信息查询单元12查询的所述业务主机的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建所述备机，IP采用DHCP分配方式。
通过各个单元分别执行不同的任务，创建快照，所述快照会包含所有挂载云硬盘的快照信息，这样后来的主备机采用相同的配置中卷，存放业务运行所需的共享文件，为业务平滑迁移提高基础，而通过查询业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息，在后续备用机创建单元13创建备机的过程中，提供与业务主机相同的规格信息、网络信息，在创建备机过程中采用不同的物理服务器信息，避免因物理服务器宕机导致主备双机同时故障。
本发明中对于双机创建模块10进行克隆出备机以及配置共享卷的过程不做限定，并不局限于上述单元，也可以采用其它的方式，本发明对此不作限定。
本发明中的基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，在完成备机克隆之后，需要对业务主机进行检测，在一个实施例中，所述监测模块20包括定时单元21、计数单元23和监控单元22，所述定时单元21定时控制后台运行任务，控制所述监控单元22监控所述业务主机的虚拟机状态、服务运行状态是否异常，并在异常之后向所述计数单元23发送异常信息，所述计算单元接收所述异常信息并进行计数，在所述异常信息的数量超出预定数值之后，判断所述业务主机运行异常，向所述IP迁移模块30连接发送触发指令。
本发明中的监测模块20还可以采用其它的方式，如采用一个单元进行对业务主机的运行并行的任务，这些任务甚至可以对于不同的业务服务人员进行变换，如对于使用虚拟机的客户进行评级，对于不同评级的业务，采用不同的监测任务，对于其业务人员采用不同的异常触发点，如低级别的定时任务的运行时间间隔长一些，级别高一些的定时任务的运行时间间隔时长短一些，在整个虚拟机系统的使用率高的时候，出现宕机的可能性高，定时任务运行时间间隔短一些，相反，可以定时任务运行时间间隔长一些，采用这种动态方式，能够尽可能保证虚拟机使用的可靠性高，同时也尽可能降低业务主机监测时的定时任务对于物理资源的占用，提高虚拟机实际可用的物理资源。
在发明中在进行备机克隆之后，需要进行检测主机的状态，判断主备机切换的触发点，而在完成判定主机异常之后，需要进行切换，具体的切换过程本发明不做限定，为了平滑过渡，需要在切换的同时进行IP迁移，本发明对于IP迁移模块30对于IP迁移的方式不做限定，在一个实施例中，所述IP迁移模块30包括IP查询单元31、网卡删除单元32和备机网卡创建单元33，所述IP查询单元31与所述计数单元23连接，在接收到所述触发指令之后，查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；，所述网卡删除单元32与所述IP查询单元31连接，并将所述业务主机的业务IP对应的网卡删除并向所述备机网卡创建单元33发送创建指令，所述备机网卡创建单元33根据所述创建指令使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效，实现主备切换。
通过先获得所述业务主机的业务IP对应的网卡，之后进行删除，最后使用业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效，这样备机具有与业务主机相同的网卡，即备机所有的信息中除了物理服务器不同之外，其余信息均相同，在保证业务平滑迁移的过程中，不会导致备机与业务主机因为相同的物理服务器出现宕机而导致主机备机同时故障，保证业务不被中断。
本发明中的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，并不仅仅是从主机到备机的热切换，在使用备机时，工作人员会对主机进行维护，在热切换之后，可以认为备机是备机，在完成维护之后，自动切换回主机，也可以是备机作为主机，原有的主机作为备机，本发明对于主机与备机之间的使用不做限定，甚至在原主机在维护过程中，在热切换备机使用之后，再次将备机作为主机，再对当前的主机即原来的备机二次克隆备机，本发明对此不作限定。
综上所述，本发明实施例提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统，通过采用以业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，共享卷同时给主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，在检测到业务主机发生异常可能导致业务中断之后，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换，提高了虚拟机的使用可靠性。
以上对本发明所提供的基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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。
Claims (10)
1.一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，包括：
步骤1，根据业务主机完整克隆出备机，组成主备双机，并配置共享卷，所述共享卷同时给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件；
步骤2，检测所述业务主机的运行状态，并判断所述业务主机运行是否异常；
若是，步骤3，将所述业务主机的业务IP迁移至所述备机，实现主备切换。
2.如权利要求1所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，所述步骤1包括：
对业务主机创建快照，所述快照包含所有挂载云硬盘的快照信息；
查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息，作为创建备机使用；
使用所述业务主机的快照作为虚拟机模板，选择与所述业务主机相同的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建备机，IP采用DHCP分配方式，组成主备双机。
3.如权利要求2所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
在后台运行定时任务，通过检测所述定时任务的运行状态判断所述业务主机运行是否异常。
4.如权利要求3所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
所述定时任务包括监测量所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态。
5.如权利要求4所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：
判断所述业务主机的虚拟机状态或服务运行状态发生异常的次数是否大于等于三次。
6.如权利要求1所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；
删除所述业务主机的业务IP对应的网卡；
使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效。
7.一种基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，其特征在于，包括：双机创建模块、监测模块和IP迁移模块，所述双机创建模块根据待克隆的业务主机克隆出备机，组成主备双机，并为所述贮备双击配置共享卷，所述共享卷给所述主备双机挂载，用于存放业务运行所需的共享文件，所述监测模块与所述双机创建模块、所述IP迁移模块连接，用于在检测到所述业务主机运行异常之后，向所述IP迁移模块连接发送触发指令，所述IP迁移模块连接根据所述触发指令之后，将所述业务主机的业务IP迁移到所述备机，实现主备切换。
8.如权利要求7所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，其特征在于，所述双机创建模块包括快照创建单元、信息查询单元和备用机创建单元，所述快照创建单元，用于对所述业务主机创建快照，所述快照会包含所有挂载云硬盘的快照信息；所述信息查询单元，用于查询所述业务主机所在物理服务器信息、规格信息、网络信息；所述备用机创建单元以所述快照作为虚拟机模板，选择从所述信息查询单元查询的所述业务主机的规格信息、网络信息，指定与所述业务主机所属不同的物理服务器去创建所述备机，IP采用DHCP分配方式。
9.如权利要求8所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，其特征在于，所述监测模块包括定时单元、计数单元和监控单元，所述定时单元定时控制后台运行任务，控制所述监控单元监控所述业务主机的虚拟机状态、服务运行状态是否异常，并在异常之后向所述计数单元发送异常信息，所述计算单元接收所述异常信息并进行计数，在所述异常信息的数量超出预定数值之后，判断所述业务主机运行异常，向所述IP迁移模块连接发送触发指令。
10.如权利要求9所述基于OpenStack的虚拟机双机热备的系统，其特征在于，所述IP迁移模块包括IP查询单元、网卡删除单元和备机网卡创建单元，所述IP查询单元与所述计数单元连接，在接收到所述触发指令之后，查询所述业务主机的业务IP对应的网卡；，所述网卡删除单元与所述IP查询单元连接，并将所述业务主机的业务IP对应的网卡删除并向所述备机网卡创建单元发送创建指令，所述备机网卡创建单元根据所述创建指令使用所述业务主机网卡的MAC和IP给所述备机创建网卡，创建后立即生效，实现主备切换。
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