CN111176781A - 虚拟机热迁移方法、装置、存储介质与电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了虚拟机热迁移方法、虚拟机热迁移装置、存储介质与电子设备，涉及通信技术领域。该方法包括：获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。本公开可以合理确定虚拟机热迁移方式，提高虚拟机热迁移的性能和效率。

Description

虚拟机热迁移方法、装置、存储介质与电子设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种虚拟机热迁移方法、虚拟机热迁移装置、计算机可读存储介质与电子设备。

背景技术

虚拟机(Virtual Machine，VM)热迁移，又称为动态迁移、实时迁移，其可以将虚拟机的运行状态完整保存下来，同时可以快速的恢复到原有硬件平台甚至是不同的硬件平台上。恢复之后，虚拟机仍旧平滑运行，用户不会察觉到任何差异。

现有技术中，虚拟机热迁移的主要基于预拷贝(Pre-copy)和后拷贝(Post-copy)这两种方法，然而，不同的虚拟机业务差异较大，使用统一的迁移方法可能会导致内存迁移策略不合理的问题，且上述两种热迁移方法均有其对应的缺陷，难以提高虚拟机热迁移的性能指标。

因此，如何合理的对虚拟机进行热迁移，并提高热迁移的性能指标，是现有技术亟待解决的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种虚拟机热迁移方法、虚拟机热迁移装置、计算机可读存储介质与电子设备，进而至少在一定程度上改善现有技术中虚拟机热迁移时热迁移方式缺乏合理性问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种虚拟机热迁移方法，所述方法包括：获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

可选的，所述根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，包括：根据所述已使用内存量与内存传输速率的商，确定迁移所述待迁移虚拟机所需的预期时间；根据所述脏页产生速率与所述预期时间的积，确定迁移所述待迁移虚拟机过程中预期产生的脏页数；将所述预期产生的脏页数比所述已使用内存量，计算预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

可选的，所述根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式包括：如果所述比例处于第一区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式；如果所述比例处于第二区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为后拷贝方式；其中，所述第一区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

可选的，所述根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式还包括：如果所述比例处于第三区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式；其中，所述第三区间的最小值大于或等于所述第一区间的最大值，所述第三区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

可选的，在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式后，所述采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机，包括：先采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机，在满足预设条件时采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机；所述预设条件包括以下任意一个或多个的组合：采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值；在预拷贝中，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值；在所述预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值。

可选的，在采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机时，所述方法还包括：如果接收到所述目标物理机发送的缺页请求，则根据所述缺页请求查找对应的缺失页，将查找到的所述缺失页发送至所述目标物理机；其中，所述缺页请求中包括所述缺失页的信息，所述缺失页为所述目标物理机运行需要但未从所述源物理机得到的内存页。

可选的，在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式时，所述采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机，包括：采用预拷贝方式将运行在源虚拟机上的所述待迁移虚拟机向所述目标物理机进行循环迭代拷贝；当所述待迁移虚拟机中待迁移的内存页面收敛至固定阈值，将所述源物理机中的所述待迁移虚拟机挂起，并将所述待迁移虚拟机中剩余的待迁移的内存页面拷贝至所述目标物理机。

根据本公开的第二方面，提供一种虚拟机热迁移装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；比例确定模块，用于根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；方式确定模块，用于根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；虚拟机迁移模块，用于采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

可选的，比例确定模块包括：时间确定单元，用于根据所述已使用内存量与内存传输速率的商，确定迁移所述待迁移虚拟机所需的预期时间；脏页数确定单元，用于根据所述脏页产生速率与所述预期时间的积，确定迁移所述待迁移虚拟机过程中预期产生的脏页数；比例计算单元，用于将所述预期产生的脏页数比所述已使用内存量，计算预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

可选的，方式确定模块包括：第一确定单元，用于如果所述比例处于第一区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式；第二确定单元，用于如果所述比例处于第二区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为后拷贝方式；其中，所述第一区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

可选的，方式确定模块还包括：第三确定单元，用于如果所述比例处于第三区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式；其中，所述第三区间的最小值大于或等于所述第一区间的最大值，所述第三区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

可选的，虚拟机迁移模块包括：迁移单元，用于在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式后，先采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机，在满足预设条件时采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机；所述预设条件包括以下任意一个或多个的组合：采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值；在预拷贝中，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值；在所述预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值。

可选的，虚拟机热迁移装置还包括：缺页查找单元，用于在采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机时，如果接收到所述目标物理机发送的缺页请求，则根据所述缺页请求查找对应的缺失页，将查找到的所述缺失页发送至所述目标物理机；其中，所述缺页请求中包括所述缺失页的信息，所述缺失页为所述目标物理机运行需要但未从所述源物理机得到的内存页。

可选的，虚拟机热迁移模块包括：迭代拷贝单元，用于在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式时，采用预拷贝方式将运行在源虚拟机上的所述待迁移虚拟机向所述目标物理机进行循环迭代拷贝；以及继续迁移单元，用于当所述待迁移虚拟机中待迁移的内存页面收敛至固定阈值，将所述源物理机中的所述待迁移虚拟机挂起，并将所述待迁移虚拟机中剩余的待迁移的内存页面拷贝至所述目标物理机。

根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其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上述任意一种虚拟机热迁移方法。

根据本公开的第四方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一种生成方法。

本公开的技术方案具有以下有益效果：

获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率，根据已使用内存量和脏页产生速率确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，根据比例，确定待迁移虚拟机的迁移方式，采用迁移方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。一方面，本示例性实施例通过确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，确定虚拟机的热迁移方式，能够根据不同比例情况确定当前较为合适的热迁移方式，提高热迁移效率；另一方面，避免使用统一的迁移方法导致内存迁移策略不合理的问题，从而提高虚拟机热迁移的性能指标。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施方式，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示出了一种预拷贝迁移方式的流程图；

图2示出了一种后拷贝迁移方式的流程图；

图3示出了本示例性实施例中一种虚拟机热迁移方法的流程图；

图4示出了本示例性实施例中另一种虚拟机热迁移方法的流程图；

图5示出了本示例性实施例中一种虚拟机热迁移方法的交互流程图；

图6示出本示例性实施方式中一种虚拟机热迁移装置的结构框图；

图7示出本示例性实施方式中一种用于实现上述方法的电子设备。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

相关技术中，虚拟机的热迁移通常采用预拷贝迁移方式和后拷贝迁移方式。其中，预拷贝迁移方式的具体过程，如图1所示，具体包括：首先在源物理机110与目标物理机120中建立socket链接，源物理机110中执行步骤S111，统计待迁移虚拟机中的脏页数据，并在目标物理机120中执行步骤S121，启动待迁移虚拟机开始迁移；然后在源物理机110中执行步骤S112，在待迁移虚拟机运行的同时，向目标物理机120循环迭代进行内存页面的迁移，同时记录内存脏页，每一轮循环拷贝传输上一轮循环拷贝过程中产生的内存脏页，目标物理机120中执行步骤S122，恢复从源物理机110的待迁移虚拟机中拷贝过来的内存数据；在源物理机110中执行步骤S113，判断待迁移虚拟机中剩余的内存脏页数量是否小于预先设定的阈值或迭代次数是否超过设置的最大迭代次数；如果否，执行步骤S112继续迭代发送脏页数据；如果是，则执行步骤S114，挂起源物理机110上的待迁移虚拟机，并执行步骤S115，向目标物理机120发送脏页数据；最后在目标物理机120中执行步骤S123，将中央处理器状态和最后一轮未同步的内存页面拷贝到目标物理机120中，并在目标物理机120上恢复运行已迁移的虚拟机。但是，采用预拷贝迁移方式迁移虚拟机时，可能会出现内存脏页产生速度过高，导致内存脏页无法收敛，使得热迁移无法正常结束，或者整体迁移时间过长的情况。

后拷贝迁移方式是指虚拟机的处理器的状态先于虚拟机的内存数据传输。如图2所示，其过程可以包括：首先在源物理机210与目标物理机220中建立socket链接，在源物理机210中执行步骤S211，挂起源物理机210上的待迁移虚拟机，执行步骤S212，拷贝最小的系统状态到目标物理机220中；然后在目标物理机220中执行步骤S221，恢复待迁移虚拟机中的内存数据，并执行步骤S222，当迁移完成的虚拟机运行遇到缺页时，产生缺页错误，向源物理机210发出缺页请求；此时，源物理机210执行步骤S213，查找缺页并向目标物理机220传回待迁移虚拟机中的缺页数据，最后在目标物理机220中执行步骤S223，恢复待迁移虚拟机中的缺页数据。然而，使用该方法时，由于虚拟机在目标物理机上开始运行时，目标物理机上并没有虚拟机运行所需的内存页，所以将造成大量缺页中断，中断后从源物理机通过网络传输过所需页面后再次运行，导致虚拟机在目标物理机中运行效率下降，影响用户的服务质量。

基于上述一个或多个问题，本示例实施方式首先提供一种虚拟机热迁移方法，其应用场景可以是，物理机硬件系统需要维护、故障修复或升级时，运行在这台物理机上的虚拟机不能关机的情况下，将该虚拟机迁移至其他物理机上；或者物理机软件系统升级或打补丁时，为了不影响物理机内运行的虚拟机，在升级和打补丁之前，将该虚拟机迁移到其他物理机；或者在跨域环境下，有的域里某些物理机上的虚拟机太多，有的域里另一些物理机上虚拟机太少，可以对虚拟机进行热迁移以实现资源平衡等等。

图3示出了本示例性实施例的方法流程图，可以包括以下步骤S310至步骤S340：

步骤S310，获取待迁移虚拟机已使用内存量和脏页产生速率。

通常，热迁移过程是将虚拟机从宿主机迁移到另外一个宿主机的过程，具体的，是将宿主机中虚拟机的内存拷贝到另外一个宿主机中，其中，需要进行内存拷贝的虚拟机即为待迁移虚拟机。考虑到热迁移过程的实质是对虚拟机中已使用的内存数据进行迁移，因此，在本示例性实施例中，首先可以获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率。其中，脏页产生速率是指单位时间内虚拟机内存产生的脏页数。本示例性实施例可以在待迁移虚拟机内设置一监控系统，用于获取虚拟机内存的统计数据，通过统计数据确定待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率，例如通过设置监控系统，可以获取到虚拟机的总内存量以及空闲内存量等，数据如下所示：

-bash-4.2#cat/proc/meminfo

MemTotal：65415796kB

MemFree：26846464kB

根据上述数据通过公式：U＝Mt-Mf，可以计算得到待迁移虚拟机中已使用内存量，其中U为待迁移虚拟机中已使用的内存量，Mt为待迁移虚拟机中的总内存量，Mf为待迁移虚拟机中的空闲内存量。

另外，本示例性实施例中的脏页产生速率可以是待迁移虚拟机初始进行迁移时，统计得到的单位时间内虚拟机内存产生的脏页数，由于待迁移虚拟机迁移过程中，其脏页产生的速率相差不大，因此，可以将初始统计的脏页产生速率近似作为待迁移虚拟机整个迁移过程的平均速率。举例说明，在待迁移虚拟机开始进行迁移时，监控系统获取到单位时间内脏页产生的数据如下所示：

-bash-4.2#cat/proc/meminfo|grep-E′Dirty|NFS_Unstable|Writeback′

根据上述数据通过公式：Nv＝Dirty+NFS_Unstable+Writeback，可以计算得到当前待迁移虚拟机中脏页产生速率Nv，进一步的，可以将该脏页产生速率Nv作为待迁移虚拟机在整个迁移过程中产生脏页的平均速率。

步骤S320，根据已使用内存量和脏页产生速率确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

为了采取合适的虚拟机热迁移方式，本示例性实施例首先根据已使用内存量和脏页产生速率预测迁移虚拟机的过程中可能达到的脏页比，即预测了待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。可以先预测迁移虚拟机所需要的时间，根据该时间确定整个迁移过程中产生的脏页，进而确定待迁移虚拟机的预期脏页比。其中，迁移虚拟机所需要的时间可以根据人为预设设置，也可以在待迁移虚拟机中测试内存的传输速率，以确定待迁移虚拟机迁移所需要的时间等。

具体的，步骤S320可以包括以下步骤：

根据已使用内存量与内存传输速率的商，确定迁移待迁移虚拟机所需的预期时间；

根据脏页产生速率与预期时间的积，确定迁移待迁移虚拟机过程中预期产生的脏页数；

将预期产生的脏页数比已使用内存量，计算预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

为了确定待迁移虚拟机中的内存传输传输速率，可以在启动待迁移虚拟机进行热迁移的节点或其他特定节点进行传输速度的测试。通过公式：

可以确定待迁移虚拟机进行热迁移预计需要的时间，即预期时间，其中，U＝Mt-Mf，U为待迁移虚拟机中已使用的内存量，V为测试得到的内存传输速率，Mt为待迁移虚拟机中的总内存量，Mf为待迁移虚拟机中的空闲内存量。然后，通过公式：N＝Nv·T，可以确定待迁移虚拟机在迁移过程中预期产生的脏页数，其中，Nv表示脏页产生速率。在本示例性实施例中，预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页数还可以通过公式：

来计算。最后，预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例可以通过公式：

计算得到。。

步骤S330，根据比例，确定待迁移虚拟机的迁移方式。

步骤S340，采用上述迁移方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

在本实例性实施例中，为了确定合理的迁移方式以高效、准确的对待迁移虚拟机进行热迁移，可以根据预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，确定待迁移虚拟机的迁移方式。

在一示例性实施例中，步骤S330可以包括以下步骤：

如果预期脏页比处于第一区间，则采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机；

如果预期脏页比处于第二区间，则采用后拷贝方式迁移待迁移虚拟机；

其中，第一区间的最大值小于或等于第二区间的最小值。

当待迁移虚拟机中的脏页比较小时，可以认为虚拟机产生的脏页较少，内存脏页能够较好的进行收敛，因此可以考虑采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机，第一区间即为使用预拷贝方式所对应的预期脏页比的区间，其区间范围较小。当待迁移虚拟机中的脏页比较大时，可以认为虚拟机产生的脏页较多，使用预拷贝方式可能不能对内存脏页进行正常收敛，导致热迁移的性能受到影响，例如内存脏页在较长时间内无法正常收敛，导致虚拟机热迁移的时间过长等等。此时，可以考虑采用后拷贝方式迁移待迁移虚拟机，第二区间即为使用后拷贝方式所对应的预期脏页比的区间，其区间范围较大。其中，第一区间的最大值小于或等于第二区间的最小值，例如第一区间为(0，0.5)，第二区间为(1，1.5)；或者第一区间为(0，0.5]，第二区间为[0.5，1)等等。需要说明的是，当第一区间的最大值等于第二区间的最小值时，可以认为当前脏页比无论使用哪一种方式对待迁移虚拟机进行迁移，其性能影响不大，因此，可以采用预拷贝方式或后拷贝方式中的其中一种方式，本公开对此不做具体限定。另外，第一区间、第二区间的取值范围可以通过人为经验设置，也可以根据历史虚拟机迁移过程中脏页比数据进行设置，例如将采用预拷贝方式迁移的虚拟机内存的脏页比进行统计，得到时间较短的迁移过程中的脏页比数据，对这些数据进行加权平均计算，得到标准脏页比，如果脏页比小于该标准脏页比，可以认为待迁移虚拟机可以使用预拷贝方式完成较好的热迁移过程等等。

在一示例性实施例中，步骤S330还可以包括以下步骤：

如果比例处于第三区间，则确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式结合后拷贝方式；

其中，第三区间的最小值大于或等于第一区间的最大值，第三区间的最大值小于或等于第二区间的最小值。

考虑到某些情况下脏页占已使用内存的比例，无论使用预拷贝方式还是后拷贝方式都不能更好的提高热迁移的性能，例如使用预拷贝方式或后拷贝方式都能够完成对虚拟机的热迁移，但热迁移的时间都花费了较长的时间。因此，本示例性实施例设置第三区间，其可以处于第一区间与第二区间之间，比例处于在第一区间以及第二区间之间时，可以认为脏页数大小适中，可以使用预拷贝方式结合后拷贝方式迁移待迁移虚拟机，以更好的完成内存迁移。其中，第三区间的最小值大于或等于第一区间的最大值，第三区间的最大值小于或等于第二区间的最小值，第一区间与第三区间，第三区间与第二区间可以是具有间隔的区间范围，也可以是连续的区间范围，例如第一区间为(0，0.4)，第二区间为(0.5，0.8)，第三区间为(1，1.5)等；或者第一区间为(0，0.5]，第二区间为[0.5，1]，第三区间为[1，1.5)等，其中，各区间内的具体范围本公开对此不做具体限定。

综上所述，本示例性实施方式中，获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率，根据已使用内存量和脏页产生速率确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，根据比例，确定待迁移虚拟机的迁移方式，采用迁移方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。一方面，本示例性实施例通过确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，确定虚拟机的热迁移方式，能够根据不同比例情况确定当前较为合适的热迁移方式，提高热迁移效率；另一方面，避免使用统一的迁移方法导致内存迁移策略不合理的问题，从而提高虚拟机热迁移的性能指标。

在一示例性实施例中，上述采用预拷贝方式结合后拷贝方式迁移待迁移虚拟机可以包括以下步骤：

先采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机，在满足预设条件时采用后拷贝方式继续迁移待迁移虚拟机。

在本示例性实施例中可以先在源物理机待迁移虚拟机的特定节点启动虚拟机，在源物理机的虚拟机和目标物理机的虚拟机中建立socket链接，然后开始迭代发送脏页内存数据，当满足预设条件时，触发切换迁移方式，使用后拷贝方式继续迁移待迁移虚拟机中未完成热迁的内存数据。

具体的，预设条件可以包括以下三种情况：

(1)、采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值；

(2)、在预拷贝中，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值；

(3)、在预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值。

其中，针对情况(1)采用预拷贝方式先将待迁移虚拟机中的内存数据迭代预设轮数，即迁移待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值。例如可以设置采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机的迭代轮数为一轮，当向目标物理机迁移一轮内存数据后，就触发使用后拷贝方式；针对情况(2)，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值，可以认为当前脏页收敛速度较慢，可能会出现收敛时间较长或无法正常收敛的情况，则可以触发使用后拷贝的迁移方式，以继续进行待迁移虚拟机的热迁移过程；针对情况(3)，在预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值，可以认为当前脏页数较小，使用后拷贝迁移方式的缺页中断能够较好的完成剩余脏页数据的迁移，因此可以切换后迁移方式。

进一步的，上述采用后拷贝方式继续迁移待迁移虚拟机时，虚拟机热迁移方法还可以包括：

如果接收到目标物理机发送的缺页请求，则根据缺页请求查找对应的缺失页，将查找到的缺失页发送至目标物理机；

其中，缺页请求中包括缺失页的信息，缺失页为目标物理机运行需要但未从源物理机得到的内存页。

在本示例性实施例中，如果待迁移虚拟机在迁移至目标物理机后，运行时产生缺页，虚拟机将会通过目标物理机向源物理机发送缺页请求。其中，缺页(缺失内存页)为待迁移虚拟机迁移到目标物理机后，恢复运行后需要但是还未从源物理主机发送至目标物理机的内存页。缺页请求中可以包括缺失内存页的地址信息等信息。例如迁移至目标物理机的虚拟机运行时，需要用到内存页99，但此时内存页99还未从源物理机传输至目标物理机中，则目标物理机将会生成包含该内存页99地址“xxxxxx”的缺页请求，并发送至源物理机，以使源物理机根据缺页请求查找对应的缺失页，最后将查找到的缺失页发送至目标物理机。

图4示出了本示例性实施例中一种虚拟机热迁移方法的流程图，可以包括以下步骤：

步骤S410，获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；

步骤S420，根据已使用内存量和脏页产生速率确定预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；

步骤S430，如果判断上述比例处于第一区间；则执行步骤S460，确定采用预拷贝方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机；

步骤S440，如果判断上述比例处于第二区间；则执行步骤S470，确定采用后拷贝方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机；

步骤S450，如果判断上述比例处于第三区间；则执行步骤S480，确定采用预拷贝方式结合后拷贝方式，将待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

图5示出了本示例性实施例中一种虚拟机热迁移方法的交互流程图，首先可以在源物理机510与目标物理机520中建立socket链接，具体热迁移过程包括以下步骤：步骤S511，在源物理机510中统计待迁移虚拟机中的脏页数据，并在目标物理机520中执行步骤S521，启动待迁移虚拟机开始迁移；然后在源物理机510中执行步骤S512，在待迁移虚拟机运行的同时，向目标物理机迭代发送内存数据达到预设条件，在目标物理机520中执行步骤S522，恢复从源物理机510的待迁移虚拟机中拷贝过来的内存数据；在源物理机510中执行步骤S513，挂起源物理机510上的待迁移虚拟机，执行步骤S514，拷贝待迁移虚拟机中剩下的内存数据到目标物理机520中；然后在目标物理机520中执行步骤S523，恢复待迁移虚拟机中的内存数据，并执行步骤S524，当迁移完成的虚拟机运行遇到缺页时，产生缺页错误，向源物理机510发出缺页请求；此时，源物理机510执行步骤S515，查找缺页并向目标物理机520传回待迁移虚拟机中的缺页数据，最后在目标物理机520中执行步骤S525，恢复待迁移虚拟机中的缺页数据。

在一示例性实施例中，在确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式时，步骤S340可以包括以下步骤：

采用预拷贝方式将运行在源虚拟机上的待迁移虚拟机向目标物理机进行循环迭代拷贝；

当待迁移虚拟机中待迁移的内存页面收敛至固定阈值，将源物理机中的待迁移虚拟机挂起，并将待迁移虚拟机中剩余的待迁移的内存页面拷贝至目标物理机。

在本示例性实施例中，采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机，实质是通过循环的方式，将待迁移虚拟机中的内存数据发送至目标物理机中，具体的，可以在循环的第一轮发送所有的内存数据，接下来每一轮发送上一轮预拷贝过程中的脏页，当未拷贝至目标物理机中的脏页数小于一预设阈值，即待迁移的内存页面收敛至一固定阈值时，可以进行最后一轮停机拷贝的过程，将源物理机中的待迁移虚拟机挂起，并停止内存更新，将脏页数据整体拷贝至目标物理机。

本公开的示例性实施方式还提供了一种虚拟机热迁移装置。如图6所示，该虚拟机热迁移装置600可以包括：数据获取模块610，用于获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；比例确定模块620，用于根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；方式确定模块630，用于根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；虚拟机迁移模块640，用于采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

在一种可选的实施方式中，比例确定模块可以包括：时间确定单元，用于根据已使用内存量与内存传输速率的商，确定迁移待迁移虚拟机所需的预期时间；脏页数确定单元，用于根据脏页产生速率与预期时间的积，确定迁移待迁移虚拟机过程中预期产生的脏页数；比例计算单元，用于将预期产生的脏页数比已使用内存量，计算预期待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

在一种可选的实施方式中，方式确定模块可以包括：第一确定单元，用于如果比例处于第一区间，则确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式；第二确定单元，用于如果比例处于第二区间，则确定待迁移虚拟机的迁移方式为后拷贝方式；其中，第一区间的最大值小于或等于第二区间的最小值。

在一种可选的实施方式中，方式确定模块还可以包括：第三确定单元，用于如果比例处于第三区间，则确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式结合后拷贝方式；其中，第三区间的最小值大于或等于第一区间的最大值，第三区间的最大值小于或等于第二区间的最小值。

在一种可选的实施方式中，虚拟机迁移模块可以包括：迁移单元，用于在确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式结合后拷贝方式后，先采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机，在满足预设条件时采用后拷贝方式继续迁移待迁移虚拟机；预设条件包括以下任意一个或多个的组合：采用预拷贝方式迁移待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值；在预拷贝中，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值；在预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值。

在一种可选的实施方式中，虚拟机热迁移装置还可以包括：缺页查找单元，用于在采用后拷贝方式继续迁移待迁移虚拟机时，如果接收到目标物理机发送的缺页请求，则根据缺页请求查找对应的缺失页，将查找到的缺失页发送至目标物理机；其中，缺页请求中包括缺失页的信息，缺失页为目标物理机运行需要但未从源物理机得到的内存页。

在一种可选的实施方式中，虚拟机热迁移模块可以包括：迭代拷贝单元，用于在确定待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式时，采用预拷贝方式将运行在源虚拟机上的待迁移虚拟机向目标物理机进行循环迭代拷贝；以及继续迁移单元，用于当待迁移虚拟机中待迁移的内存页面收敛至固定阈值，将源物理机中的待迁移虚拟机挂起，并将待迁移虚拟机中剩余的待迁移的内存页面拷贝至目标物理机。

上述装置中各模块的具体细节在方法部分实施方式中已经详细说明，未披露的方案细节内容可以参见方法部分的实施方式内容，因而不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

本公开的示例性实施方式还提供了一种电子设备，其可以是计算机、智能手机、平板电脑等任意类型的电子设备。图7示出了适于用来实现本公开实施方式的电子设备的计算机系统的结构示意图。

需要说明的是，图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例，不应对本公开实施方式的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本公开的实施方式，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时，执行本申请的方法和装置中限定的各种功能。在一些实施方式中，计算机系统700还可以包括AI(ArtificialIntelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施方式中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如下述实施方式中所述的方法。例如，该电子设备可以实现如图3所示的各个步骤等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施方式。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种虚拟机热迁移方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；

根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；

根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；

采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例，包括：

根据所述已使用内存量与内存传输速率的商，确定迁移所述待迁移虚拟机所需的预期时间；

根据所述脏页产生速率与所述预期时间的积，确定迁移所述待迁移虚拟机过程中预期产生的脏页数；

将所述预期产生的脏页数比所述已使用内存量，计算预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式包括：

如果所述比例处于第一区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式；

如果所述比例处于第二区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为后拷贝方式；

其中，所述第一区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式还包括：

如果所述比例处于第三区间，则确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式；

其中，所述第三区间的最小值大于或等于所述第一区间的最大值，所述第三区间的最大值小于或等于所述第二区间的最小值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为所述预拷贝方式结合所述后拷贝方式后，所述采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机，包括：

先采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机，在满足预设条件时采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机；

所述预设条件包括以下任意一个或多个的组合：

采用所述预拷贝方式迁移所述待迁移虚拟机的迭代轮数达到第一阈值；

在预拷贝中，当前轮与上一轮的脏页数之差小于第二阈值；

在所述预拷贝中，当前轮的脏页数小于第三阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在采用所述后拷贝方式继续迁移所述待迁移虚拟机时，所述方法还包括：

如果接收到所述目标物理机发送的缺页请求，则根据所述缺页请求查找对应的缺失页，将查找到的所述缺失页发送至所述目标物理机；

其中，所述缺页请求中包括所述缺失页的信息，所述缺失页为所述目标物理机运行需要但未从所述源物理机得到的内存页。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述待迁移虚拟机的迁移方式为预拷贝方式时，所述采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机，包括：

采用预拷贝方式将运行在源虚拟机上的所述待迁移虚拟机向所述目标物理机进行循环迭代拷贝；

当所述待迁移虚拟机中待迁移的内存页面收敛至固定阈值，将所述源物理机中的所述待迁移虚拟机挂起，并将所述待迁移虚拟机中剩余的待迁移的内存页面拷贝至所述目标物理机。

8.一种虚拟机热迁移装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取待迁移虚拟机的已使用内存量和脏页产生速率；

比例确定模块，用于根据所述已使用内存量和所述脏页产生速率确定预期所述待迁移虚拟机在迁移过程中产生的脏页占已使用内存的比例；

方式确定模块，用于根据所述比例，确定所述待迁移虚拟机的迁移方式；

虚拟机迁移模块，用于采用所述迁移方式，将所述待迁移虚拟机由源物理机迁移至目标物理机。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的方法。

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