CN110879754A - 一种虚拟化实现的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种虚拟化实现的方法和设备，该方法包括以下步骤：在服务器上部署虚拟化层；虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；管理台通过调用虚拟机中的API对虚拟机进行操作；自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作。通过使用本发明的方法，能够提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，实现虚拟化层的资源分配、统一管理、统一监控、规范集成、安全控制等实际要求。

Description

一种虚拟化实现的方法和设备
技术领域
本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种虚拟化实现的方法和设备。
背景技术
在信息技术日新月异的今天，虚拟化技术之所以得到企业以及个人用户的青睐，主要源自于虚拟化技术的功能特点有利于解决来自于资源配置、业务管理等方面的难题。首先，虚拟计算机最主要的作用是其能够充分发挥高性能计算机的闲置资源的能力，以达到即使不购买硬件也能提高服务器利用率的目的；同时，也能够完成客户系统应用的快速支付与快速恢复。这是公众对于虚拟计算机最基本与直观的认识。其次，虚拟化技术正逐渐在企业管理与业务运营中发挥至关重要的作用。不仅能够实现服务器与数据中心的快速部署与迁移，还能体现出其透明行为管理的特点。
虚拟化技术的重要地位使其发展成为业界关注的焦点。在技术发展层面，虚拟化技术正面临着平台开放化、连接协议标准化、客户端硬件化以及公有云私有化的四大趋势。平台开放化是指将封闭架构的基础平台，通过虚拟化管理使多家厂家的虚拟机在开放平台下共存，不同厂商可以在平台上实现丰富的应用；连接协议标准化旨在解决目前多种连接协议(VMware的PColP,Citrix的ICA等)在公有桌面云的情况下出现的终端兼容性复杂化问题，从而解决终端和云平台之间的广泛兼容性问题，优化产业链结构；客户终端硬件化是针对桌面虚拟化和应用虚拟化技术的客户多媒体体验缺少硬件支持的情况，逐渐完善终端芯片技术，将虚拟化技术落地于移动终端上；公有云私有化的发展趋势是通过类似于VPN的技术，将企业的IT架构变成叠加在公有云基础上的“私有云”，在不牺牲公有云便利性的基础上，保证私有云对企业数据安全性的支持。
在硬件发展层面，主要可以从以下几个方面看出虚拟化的发展趋势。首先，IT市场有竞争力的虚拟化解决方案正逐渐趋于成熟，使得仍没有采用虚拟化技术的企业有了切实的选择；其次，可供选择的解决方案提供商逐渐增多，因此更多的企业在考虑到成本和潜在锁定问题的情况下，开始采取“第二供货源”的策略，异构虚拟化管理正逐渐成为企业虚拟化管理的兴趣所在。再次，市场需求使得定价模式不断变化，从原先完全基于处理器物理性能来定价，逐渐转变为给予虚拟资源更多关注，定价模式从另一个角度体现出了虚拟化的发展趋势；另外，不得不提的是，云服务提供商为给它们的解决方案提供入口，不得不下赌注，在制定自己的标准、接受企业使用的虚拟化软件以及构建兼容性软件中，做出最优的抉择。
在虚拟化技术不断革新的大趋势下，考虑到不同的垂直应用行业，许多虚拟化解决方案提供商已经提出了不同的针对行业的解决方案：一是面向运营商、高等院校、能源电力和石油化工的服务器虚拟化，主要以提高资源利用率，简化系统管理，实现服务器整合为目的；二是桌面虚拟化，主要面向金融保险行业，工业制造和行政机构，帮助客户在无需安装操作系统和应用的基础上，就能在虚拟系统中完成各种应用工作；三是应用虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化的全面整合，面向一些涉及工业制造和绘图设计的行业用户，益处在于许多场景下用户只需一两个应用软件，而不用虚拟化整个桌面。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种虚拟化实现的方法，能够提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，实现虚拟化层的资源分配、统一管理、统一监控、规范集成、安全控制等实际要求。
基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种虚拟化实现的方法，包括以下步骤：
在服务器上部署虚拟化层；
虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；
管理台通过调用虚拟机中的API(应用程序接口)对虚拟机进行操作；
自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作。
根据本发明的一个实施例，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：创建QEMU主线程，将QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。
根据本发明的一个实施例，管理台调用虚拟机中的API包括：管理台通过浏览器调用虚拟机中的API。
根据本发明的一个实施例，对虚拟机进行操作包括：对虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
根据本发明的一个实施例，对资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种虚拟化实现的设备，其特征在于，设备包括：
至少一个处理器；和
存储器，存储器存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被处理器运行时执行以下步骤：
在服务器上部署虚拟化层；
虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；
管理台通过调用虚拟机中的API对虚拟机进行操作；
自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作。
根据本发明的一个实施例，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：
创建QEMU主线程，将QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。
根据本发明的一个实施例，管理台调用虚拟机中的API包括：管理台通过浏览器调用虚拟机中的API。
根据本发明的一个实施例，对虚拟机进行操作包括：对虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
根据本发明的一个实施例，对资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的虚拟化实现的方法，通过在服务器上部署虚拟化层；虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；管理台通过调用虚拟机中的API对虚拟机进行操作；自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作的技术方案，能够提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，实现虚拟化层的资源分配、统一管理、统一监控、规范集成、安全控制等实际要求。
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实施例。
图1为根据本发明一个实施例的虚拟化实现的方法的示意性流程图；
图2为根据本发明一个实施例的管理台运行架构的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的自助门户功能交互的示意图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种虚拟化实现的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：
S1在服务器上部署虚拟化层；
S2虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池，虚拟化层主要提供虚拟化服务，对计算机进行资源管理，能够将计算机的各种实体资源予以抽象，进行池化，形成虚拟资源池，包括运行的内核层和用户空间层；
S3管理台通过调用虚拟机中的API对虚拟机进行操作，通过管理台可以实现对数据中心中的节点或虚拟机的配置和管理；
S4自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作。
虚拟化层将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合；业务终端用来显示虚拟桌面；管理台实现对资源进行统一管理和调配。
通过以上技术方案，能够提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，实现虚拟化层的资源分配、统一管理、统一监控、规范集成、安全控制等实际要求。
在本发明的一个优选实施例中，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：创建QEMU主线程，将QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。虚拟化层负责创建QEMU主线程，执行QEMU主线程的初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。每当一个虚拟CPU线程被调度到物理CPU上执行时，该虚拟CPU对应的一套完整的寄存器集合被加载到物理CPU上，通过VM-LAUNCH或VM-RESUME指令切换到非root模式执行。直到该线程时间片到，或者其它中断引发虚拟机退出，虚拟CPU退出到root模式，进行异常处理。
在本发明的一个优选实施例中，管理台调用虚拟机中的API包括：管理台通过浏览器调用虚拟机中的API。在本发明的一个优选实施例中，对虚拟机进行操作包括：对虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
如图2所示，管理台的前台界面主要分为：数据中心、主机节点以及虚拟机三种对象的相应操作。
数据中心层面可以对数据中心的存储进行配置，比如添加iscsi共享存储，添加NFS、LVM等，另外可以对数据中心进行高可用配置，建立高可用集群，从而实现故障检测及故障的自动恢复。
主机节点相关操作需要支持主机网络配置，支持linux桥接、绑定模式以及OVS的桥接绑定模式，主机节点可以配置防火墙来控制网络的流向及流量。在主机节点上可以配置Ceph来支持超融合架构，另外，可以实现主机的健康监控，实时显示资源使用情况。
虚拟机相关操作首先需要支持虚拟桌面的连接，能够远程连接并使用虚拟机，硬件配置可以实现虚拟机的硬件配置修改，实现集中管理。另外，可以实现快照、备份、恢复操作。
用户通过界面UI在相应对象上进行的操作都会通过HTTP请求发送到后台，由后台的服务，执行相应的操作，并将结果返回前端。
在本发明的一个优选实施例中，对资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
如图3所示，自助门户主要分为三方面：界面展示层、交互层、REST API。三者关系如下：
REST API：REST API是Proxmox VE提供的一种符合万维网软件架构风格的公共接口，提供了方便快捷的开发案例及文档。该接口基于https协议和标准，使用统一的URL指定资源，对资源的操作包括获取、创建、修改和删除。
交互层：交互层是基于python语言自主开发的中间层，介于REST API和界面层之间，其主要作用是接受界面上的操作事件并给出响应。
界面展示层：界面展示直接呈献给用户，基于qml完成，主要包括5部分：分别是登陆页面、任务栏页面、虚拟机面板、用户面板、工具栏。
自助门户的开发正是为了满足普通用户的实际需求，实现自助式的资源申请，虚拟机的快速访问。
通过以上技术方案，能够提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，实现虚拟化层的资源分配、统一管理、统一监控、规范集成、安全控制等实际要求。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种虚拟化实现的设备，其特征在于，设备包括：
至少一个处理器；和
存储器，存储器存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被处理器运行时执行以下步骤：
在服务器上部署虚拟化层；
虚拟化层将服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；
管理台通过调用虚拟机中的API对虚拟机进行操作；
自助门户通过远程调用API对虚拟机自助管理，并且自助门户通过桌面协议远程连接虚拟机以对资源池中的资源进行操作。
在本发明的一个优选实施例中，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：创建QEMU主线程，将QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。
在本发明的一个优选实施例中，管理台调用虚拟机中的API包括：管理台通过浏览器调用虚拟机中的API。
在本发明的一个优选实施例中，对虚拟机进行操作包括：对虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
在本发明的一个优选实施例中，对资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
需要特别指出的是，上述系统的实施例采用了上述方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到上述方法的其他实施例中。
此外，上述方法步骤以及系统单元或模块也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元或模块功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种虚拟化实现的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在服务器上部署虚拟化层；
所述虚拟化层将所述服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；
管理台通过调用所述虚拟机中的API对所述虚拟机进行操作；
自助门户通过远程调用所述API对所述虚拟机自助管理，并且所述自助门户通过桌面协议远程连接所述虚拟机以对所述资源池中的资源进行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：
创建QEMU主线程，将所述QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，管理台调用所述虚拟机中的API包括：所述管理台通过浏览器调用所述虚拟机中的所述API。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述虚拟机进行操作包括：对所述虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
6.一种虚拟化实现的设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；和
存储器，所述存储器存储有处理器可运行的程序代码，所述程序代码在被处理器运行时执行以下步骤：
在服务器上部署虚拟化层；
所述虚拟化层将所述服务器物理资源进行池化以为虚拟机提供资源池；
管理台通过调用所述虚拟机中的API对所述虚拟机进行操作；
自助门户通过远程调用所述API对所述虚拟机自助管理，并且所述自助门户通过桌面协议远程连接所述虚拟机以对所述资源池中的资源进行操作。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，虚拟化层将服务器物理资源进行池化包括：
创建QEMU主线程，将所述QEMU主线程进行初始化，在初始化的过程中针对每一个虚拟CPU，单独创建一个posix线程。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，管理台调用所述虚拟机中的API包括：所述管理台通过浏览器调用所述虚拟机中的所述API。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，对所述虚拟机进行操作包括：对所述虚拟机进行启动、关闭、暂停和恢复操作。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，对所述资源池中的资源进行操作包括：对资源的获取、创建、修改和删除操作。
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