CN113672354A - 一种虚拟机迁移方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种虚拟机迁移方法，包括：将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。通过在内存数据迁移操作之前根据该目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，快速恢复网络，避免了延时时间过长，降低迁移操作对业务过程的影响。本申请还公开了一种虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及云计算技术领域，特别涉及一种虚拟机迁移方法、虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着云计算技术的不断发展，虚拟机是构建云计算基础架构不可或缺的关键技术之一。主要是在一套计算机资源上抽象模拟出更多的虚拟机，而其中的每一个虚拟机都可以作为独立的终端加入云端的分布式系统。热迁移则是将正在运行的虚拟机在不同的计算节点之间移动，期间不能断开来自客户的连接，虚拟机的内存、存储和网络连接都从源节点转移到目标节点。虚拟机的迁移简化了系统的维护管理，提高了系统的负载均衡。
相关技术中，进行热迁移主要是迁移三部分内容：当前虚拟机的内存数据、磁盘数据以及相应的网卡信息。但是，在热迁移即将完成时存在数秒网络中断的情况，容易导致用户业务出现短暂中断，扩大了迁移操作对业务过程的影响。
因此，如何缩小迁移操作对业务过程的影响是本领域技术人员关注的重点问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种虚拟机迁移方法、虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质，以在迁移完成之前更新对应的流表规则，避免出现长时间的终端，减小迁移操作对业务过程的影响。
为解决上述技术问题，本申请提供一种虚拟机迁移方法，包括：
将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；
根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。
可选的，当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新，包括：
判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节；
若是，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新，并根据更新后的流表对所述虚拟机恢复网络。
可选的，判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节，包括：
获取所述内存数据迁移操作的进度信息；
判断所述进度信息是否为执行脏数据和设备状态信息同步操作。
可选的，，判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节，包括：
当QEMU监控到内存迁移即将结束事件，将所述内存迁移即将结束事件记录在Libvirt；
按照预设周期判断所述Libvirt中是否出现所述内存迁移即将结束事件。
可选的，当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息，包括：
判断Nova是否生成得到迁移命令；
若是，通过所述Nova获取所述虚拟机的网络信息。
可选的，根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则，包括：
根据所述网络信息和所述目标节点的配置信息进行流表生成处理，得到所述目标流表信息规则。
本申请还提供一种虚拟机迁移装置，包括：
迁移操作执行模块，用于将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
网络信息获取模块，用于当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；
目标流表生成模块，用于根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
目标节点更行模块，用于当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。
本申请还提供一种服务器，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所述的虚拟机迁移方法的步骤。
本申请还提供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所述的虚拟机迁移方法的步骤。
本申请所提供的一种虚拟机迁移方法，包括：将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。
通过在内存数据迁移操作之前，先获取到该虚拟机的网络信息，然后生成对应的目标流表信息规则，在内存数据迁移操作之前根据该目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，快速恢复网络，而不是当内存数据迁移操作完成时，才中断网络进行流表设置，避免了延时时间过长，降低迁移操作对业务过程的影响。
本申请还提供一种虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果，在此不做具体限定。
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为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移方法的网络中断对比示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种虚拟机迁移方法、虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质，以在迁移完成之前更新对应的流表规则，避免出现长时间的终端，减小迁移操作对业务过程的影响。
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他实施例，都属于本申请保护的范围。
相关技术中，进行热迁移主要是迁移三部分内容：当前虚拟机的内存数据、磁盘数据以及相应的网卡信息。但是，在热迁移即将完成时存在数秒网络中断的情况，容易导致用户业务出现短暂中断，扩大了迁移操作对业务过程的影响。
因此，本申请提供一种虚拟机迁移方法，通过在内存数据迁移操作之前，先获取到该虚拟机的网络信息，然后生成对应的目标流表信息规则，在内存数据迁移操作之前根据该目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，快速恢复网络，而不是当内存数据迁移操作完成时，才中断网络进行流表设置，避免了延时时间过长，降低迁移操作对业务过程的影响。
以下通过一个实施例，对本申请提供的一种虚拟机迁移方法进行说明。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移方法的流程图。
本实施例中，该方法可以包括：
S101，将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
可见，本步骤旨在将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作。
其中，热迁移操作则是将正在运行的虚拟机在不同的计算节点之间移动，期间不能断开来自客户的连接，虚拟机的内存、存储和网络连接都从源节点转移到目标节点。虚拟机的迁移简化了系统的维护管理，提高了系统的负载均衡，增强了负载的容错性，优化了系统的电源管理。
其中，迁移操作包括内存数据迁移操作、磁盘数据迁移操作以及网卡信息迁移操作。
S102，当执行热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取虚拟机的网络信息；
在S101的基础上，本步骤旨在当执行热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取虚拟机的网络信息。也就是，在内存数据迁移操作还没有执行完成时，获取该虚拟机的网络信息，以便根据该网络信息生成对应的流表信息规则。
现有技术中，在热迁移操作即将完成时存在数秒网络中断的情况，这会导致用户业务出现短暂中断。热迁移期间的宕机时间一般都处于几十毫秒到几百毫秒之间，并不是网络中断的主要原因。通过断点调试之后，热迁移过程中的网络中断时间和openvswitch(开放虚拟交换标准)设置目标节点虚拟机新的流表规则的延时时间存在正相关关系。也就是说，虚拟机迁移到目标节点需要对虚拟机交换机设置新的流表规则之后，网络才能通，因此设置流表的时间会影响网络中断时间。
因此，本实施例中先获取到对应的网络信息，通过后续的步骤根据该网络信息生成新的目标流表信息规则。
进一步的，本步骤可以包括：
判断Nova是否生成得到迁移命令；
若是，通过所述Nova获取所述虚拟机的网络信息。
可见，本可选方案中主要是对如何获取网络信息进行说明。本可选方案中，当执行热迁移操作的内存数据迁移操作之前，通过Nova获取虚拟机的网络信息。
其中，Nova是OpenStack(云计算管理平台)中原始和核心的组件，主要提供计算服务，并管理虚拟机以响应OpenStack用户提出的服务请求。Nova项目的作用是与大量其他OpenStack服务和内部组件进行交互，Nova必须与各个服务组件进行相互协作，以响应用户运行虚拟机的请求。
S103，根据网络信息对目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
在S102的基础上，本步骤旨在根据网络信息对目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则。
进一步的，本步骤可以包括：
根据网络信息和目标节点的配置信息进行流表生成处理，得到目标流表信息规则。
可见，本可选方案中主要是说明如何生成得到目标流表信息规则。其中，该目标流表信息规则即为应用在目标节点中的流表数据。
S104，当内存数据迁移操作完成之前，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新。
在S103的基础上，本步骤旨在当内存数据迁移操作完成之前，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新。可见，在执行完成之前就将流表更新至目标节点中的虚拟机，避免在数据迁移完成后才进行流表生成和更新。
进一步的，本步骤可以包括：
步骤1，判断内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节；
步骤2，若是，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，并根据更新后的流表对虚拟机恢复网络。
可见，本可选方案中主要是对如何更新规则做说明。本可选方案中，判断内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节；若是，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，并根据更新后的流表对虚拟机恢复网络。
进一步的，上一可选方案中的步骤1可以包括：
获取所述内存数据迁移操作的进度信息；
判断所述进度信息是否为执行脏数据和设备状态信息同步操作。
可见，本可选方案中主要是对如何进行判断做说明。本可选方案中判断内存数据迁移操作是否执行脏数据和设备状态信息同步操作。
进一步的，上一可选方案中的步骤1可以包括：
当QEMU监控到内存迁移即将结束事件，将所述内存迁移即将结束事件记录在Libvirt；
按照预设周期判断所述Libvirt中是否出现所述内存迁移即将结束事件。
可见，本可选方案中主要是对如何进行判断做说明。本可选方案中通过Nova监控单元判断Libvirt中是否出现QEMU通知的内存迁移即将结束事件。
其中，QEMU即Quick Emulator，是一款开源的模拟器及虚拟机监管器，能够完成用户程序模拟和系统虚拟化模拟。用户程序模拟指的是QEMU能够将为一个平台编译的二进制文件运行在另一个不同的平台；系统虚拟化模拟指的是QEMU能够模拟一个完整的系统虚拟机，该虚拟机有自己的虚拟CPU、芯片组、虚拟内存以及各种虚拟外部设备，能够为虚拟机中运行的操作系统和应用软件呈现出与物理计算机完全一致的硬件视图。
其中，Libvirt是提供了一个方便的方式来管理虚拟机和其他虚拟化功能的集合，比如存储和网络接口的管理。这些软件包括一个API库，一个守护进程(Libvirtd)，和一个命令行实用程序(virsh)。
可见，通过QEMU配合Libvirt可以快速确定到内存数据迁移操作即将结束，而不用采用其他反应不及时的操作。
综上，本实施例通过在内存数据迁移操作之前，先获取到该虚拟机的网络信息，然后生成对应的目标流表信息规则，在内存数据迁移操作之前根据该目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，快速恢复网络，而不是当内存数据迁移操作完成时，才中断网络进行流表设置，避免了延时时间过长，降低迁移操作对业务过程的影响。
以下通过另一具体的实施例，对本申请提供的一种虚拟机迁移方法做进一步说明。
本实施例中，该方法可以包括：
步骤1，对虚拟机进行热迁移操作。
本步骤旨在，在云平台上创建虚拟机，对该虚拟机进行热迁移操作。
步骤2，缓存虚拟机的流表规则。
本步骤旨在，在虚拟机热迁移过程中进入迁移内存操作之前，也就是Nova向Libvirt发送迁移命令之前，Nova获取虚拟机的网络信息，并根据该网络信息获取虚拟机到目标节点需要设置相应流表信息规则，并进行缓存。
步骤3，开启Nova监控单元。
本步骤旨在，在Nova向Libvirt发送迁移内存之后，同步运行一个Nova监控单元，监控虚拟机内存迁移进度，并不断查询Libvirt事件，并且该查询间隔由大至小，也就是说随着迁移进度的逐步完成，Nova会不断减小查询Libvirt事件的间隔，从而减少由于间隔导致网络丢包现象的发生。
步骤4，开启QEMU事件监控。
本步骤旨在，在QEMU中默认开启虚拟机内存迁移事件监控机制，主要是在虚拟机迁移内存至目标计算节点即将结束的时候，也就是QEMU准备暂停虚拟机从而将脏页率和设备状态信息一次性迁移到目标计算节点的时刻，QEMU会通过事件通知机制将该事件通知到Libvirt中，并在Libvirt中记录该事件。
步骤5，更新虚拟机的流表规则。
本步骤旨在，当Nova监控单元查询到Libvirt迁移内存即将结束的事件，也就是QEMU迁移内存结束即将暂停虚拟机进行一次脏数据和设备状态信息同步的事件时，基于步骤2中对虚拟机目标节点的流表缓存及时更新虚拟机的流表，保证虚拟机迁移到目标计算节点之后第一时刻更新流表而不是进行其他操作，最终实现整个热迁移过程中的网络零丢包。
请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移方法的网络中断对比示意图。
图2中左侧为现有技术中进行热迁移的过程，其中网络中断的时延较长。图2右侧为本申请进行的热迁移的过程。可见，本实施例使得云平台在开展虚拟机热迁移业务时进一步降低对网络业务的影响，保证热迁移过程中网络零丢包。将更新虚拟机流表规则的能力由neutron收回到Nova可以降低由于neutron定时刷流表间隔事件的影响，并减少不同组件之间的通信时间，做到快速响应。
其中，Neutron为OpenStack服务管理的接口设备提供真正的网络即服务功能。具备以下特性：1)允许用户创建自己的网络，然后将虚拟机接口关联到网络上；2)可插拔的后端架构设计使得用户可以利用各种通用商业设备或供应商特定的设备；3)提供扩展功能，允许集成其他网络服务。
可见，本实施例通过在内存数据迁移操作之前，先获取到该虚拟机的网络信息，然后生成对应的目标流表信息规则，在内存数据迁移操作之前根据该目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，快速恢复网络，而不是当内存数据迁移操作完成时，才中断网络进行流表设置，避免了延时时间过长，降低迁移操作对业务过程的影响。
下面对本申请实施例提供的虚拟机迁移装置进行介绍，下文描述的虚拟机迁移装置与上文描述的虚拟机迁移方法可相互对应参照。
请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种虚拟机迁移装置的结构示意图。
本实施例中，该装置可以包括：
迁移操作执行模块100，用于将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
网络信息获取模块200，用于当执行热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取虚拟机的网络信息；
目标流表生成模块300，用于根据网络信息对目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
目标节点更行模块400，用于当内存数据迁移操作完成之前，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新。
可选的，该目标节点更行模块400，具体用于判断内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节；若是，根据目标流表信息规则对目标节点的虚拟机进行规则更新，并根据更新后的流表对虚拟机恢复网络。
可选的，该网络信息获取模块200，具体用于当执行热迁移操作的内存数据迁移操作之前，通过Nova获取虚拟机的网络信息。
可选的，该目标流表生成模块300，具体用于根据网络信息和目标节点的配置信息进行流表生成处理，得到目标流表信息规则。
本申请实施例还提供一种服务器，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以上实施例所述的虚拟机迁移方法的步骤。
本申请实施例还提供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以上实施例所述的虚拟机迁移方法的步骤。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，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，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种虚拟机迁移方法、虚拟机迁移装置、服务器以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。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，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。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。
Claims (10)
1.一种虚拟机迁移方法，其特征在于，包括：
将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；
根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。
2.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新，包括：
判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节；
若是，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新，并根据更新后的流表对所述虚拟机恢复网络。
3.根据权利要求2所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节，包括：
获取所述内存数据迁移操作的进度信息；
判断所述进度信息是否为执行脏数据和设备状态信息同步操作。
4.根据权利要求2所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，判断所述内存数据迁移操作是否执行至最后一个环节，包括：
当QEMU监控到内存迁移即将结束事件，将所述内存迁移即将结束事件记录在Libvirt；
按照预设周期判断所述Libvirt中是否出现所述内存迁移即将结束事件。
5.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，还包括：
获取数据迁移状态；
判断所述数据迁移状态是否为异常；
若是，进行告警处理。
6.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息，包括：
判断Nova是否生成得到迁移命令；
若是，通过所述Nova获取所述虚拟机的网络信息。
7.根据权利要求1所述的虚拟机迁移方法，其特征在于，根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则，包括：
根据所述网络信息和所述目标节点的配置信息进行流表生成处理，得到所述目标流表信息规则。
8.一种虚拟机迁移装置，其特征在于，包括：
迁移操作执行模块，用于将虚拟机从源节点向目标节点执行热迁移操作；
网络信息获取模块，用于当执行所述热迁移操作的内存数据迁移操作之前，获取所述虚拟机的网络信息；
目标流表生成模块，用于根据所述网络信息对所述目标节点进行流表生成处理，得到目标流表信息规则；
目标节点更行模块，用于当所述内存数据迁移操作完成之前，根据所述目标流表信息规则对所述目标节点的虚拟机进行规则更新。
9.一种服务器，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7任一项所述的虚拟机迁移方法的步骤。
10.一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7任一项所述的虚拟机迁移方法的步骤。
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