CN114048006A - 虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质，其中的方法包括：获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息；基于与虚拟机相对应的地址分配信息，对流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息；根据通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息；基于虚拟机拓扑信息对具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。本公开的方法、装置以及存储介质，可以有效减少数据中心内部主机间的网络传输压力，减少数据中心内部主机间的网络传输压力，并能够减少主机间不必要的网络传输、减轻数据中心内部网络负载。

Description

虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质。

背景技术

在接收到用户提交的虚拟机资源申请时，考虑到数据中心内部的网络资源消耗以及虚拟机间的传输效率，如果两个或多个虚拟机间相互频繁通信，则倾向于将这些虚拟机部署到同一主机上，但是，用户在申请资源时通常不配置亲和性属性，云计算资源池作为基础设施，无法感知虚拟机承载应用间的拓扑关系结构。在用户没有标记虚拟机间的亲和性属性的状态下，云资源池将按照常规的调度算法，将虚拟机依次分别调度到资源较为最优主机(通常为资源最充裕的主机)上运行。应用现有的虚拟机分配方法，容易出现两个相互频繁通信的虚拟机分别运行在不同主机上的情况，造成数据中心内的网络资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质。

根据本公开的第一方面，提供一种虚拟机动态迁移方法，包括：获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息；基于与所述虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息；根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息；基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

可选地，所述获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息包括：基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息；所述基于与所述虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理包括：基于与所述虚拟机相对应的IP地址分配信息，对所述IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

可选地，所述根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息包括：根据所述通信关系信息确定所述具有亲和关系的虚拟机；将所述具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组；确定所述虚机机组的资源需求；根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息。

可选地，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：判断所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足所述资源需求；如果是，则从能够满足所述资源需求的主机中选择目标主机；所述基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理包括：将所述虚拟机组中的、不在所述目标主机上运行的虚拟机迁移至所述目标主机上。

可选地，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：如果所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足所述资源需求，则判断主机集群中是否存在满足所述资源需求的第一主机；如果是，则在第一主机中选择所述目标主机；所述基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理包括：将所述虚拟机组中全部虚拟机迁移至所述目标主机上。

可选地，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：如果判断主机集群中不存在满足所述资源需求的第一主机，则判断所述虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2；如果是，则在所述虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定所述虚机机组的资源需求；如果否，则判断主机集群中是否有第二主机；其中，所述第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足所述资源需求；如果判断主机集群中有所述第二主机，则从所述第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将所述第二主机作为所述目标主机。

根据本公开的第二方面，提供一种虚拟机动态迁移装置，包括：网络状态监测模块，用于获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息；网络状态分析模块，用于基于与所述虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息；虚拟机管理模块，用于根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息；虚拟机调度模块，用于基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

可选地，所述网络状态监测模块，用于基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息；所述网络状态分析模块，用于基于与所述虚拟机相对应的IP地址分配信息，对所述IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

可选地，所述虚拟机管理模块，用于根据所述通信关系信息确定所述具有亲和关系的虚拟机；将所述具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组；确定所述虚机机组的资源需求；根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息。

可选地，所述虚拟机管理模块，用于判断所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足所述资源需求；如果是，则从能够满足所述资源需求的主机中选择目标主机；所述虚拟机调度模块，用于将所述虚拟机组中的、不在所述目标主机上运行的虚拟机迁移至所述目标主机上。

可选地，所述虚拟机管理模块，用于如果所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足所述资源需求，则判断主机集群中是否存在满足所述资源需求的第一主机；如果是，则在第一主机中选择所述目标主机；所述虚拟机调度模块，用于将所述虚拟机组中全部虚拟机迁移至所述目标主机上。

可选地，所述虚拟机管理模块，用于如果判断主机集群中不存在满足所述资源需求的第一主机，则判断所述虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2；如果是，则在所述虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定所述虚机机组的资源需求；如果否，则判断主机集群中是否有第二主机；其中，所述第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足所述资源需求；所述虚拟机调度模块，用于如果判断主机集群中有所述第二主机，则从所述第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将所述第二主机作为所述目标主机。

根据本公开的第三方面，提供一种虚拟机动态迁移装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

本公开的虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质，通过基于虚拟机间通信的网络拓扑关系，动态调整虚拟机运行位置，优化虚拟机的动态迁移和调度，可以有效减少数据中心内部主机间的网络传输压力，减少数据中心内部主机间的网络传输压力，并能够减少主机间不必要的网络传输、减轻数据中心内部网络负载。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据虚拟机动态迁移方法的一个实施例的流程示意图；

图2为根据虚拟机动态迁移方法的一个实施例中的确定虚拟机拓扑信息的流程示意图；

图3为根据虚拟机动态迁移方法的另一个实施例的流程示意图；

图4为虚拟机调度的示意图；

图5为根据虚拟机动态迁移装置的一个实施例的模块示意图；

图6为根据虚拟机动态迁移装置的另一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

图1为根据虚拟机动态迁移方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：

步骤101，获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息。

步骤102，基于与虚拟机相对应的地址分配信息，对流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息。

步骤103，根据通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息。例如，在1天等单位时间内，两个虚拟机之间的流量大于流量阈值，则确定两个虚拟机具有亲和关系。

步骤104，基于虚拟机拓扑信息对具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

本公开的虚拟机动态迁移方法，通过基于虚拟机间通信的网络拓扑关系，动态调整虚拟机运行位置，有效减少数据中心内部主机间的网络传输压力，能够减少主机间不必要的网络传输、减轻数据中心内部网络负载。

在一个实施例中，基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息，数据采集周期可以设置，例如为1分钟、2分钟等。基于与虚拟机相对应的IP地址分配信息，对IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

监测云计算资源池内各IP间的流量流向，定时分析IP间的流量和流向，结合虚拟机IP地址的分配信息，找出相互频繁通信的两个或多个虚拟机。根据虚拟机间的通信关系，维护相互频繁通信的虚拟机拓扑结构信息，使用调度算法将相互频繁通信的虚拟机调度到同一主机或相邻主机上。

图2为根据虚拟机动态迁移方法的一个实施例中的确定虚拟机拓扑信息的流程示意图，如图2所示：

步骤201，根据通信关系信息确定具有亲和关系的虚拟机。

步骤202，将具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组。

步骤203，确定虚机机组的资源需求。

步骤204，根据资源需求生成虚拟机拓扑信息。

根据资源需求生成虚拟机拓扑信息并进行调度处理可以采用多种方法。例如，判断虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足资源需求，如果是，则从能够满足资源需求的主机中选择目标主机；将虚拟机组中的、不在目标主机上运行的虚拟机迁移至目标主机上。

如果虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足资源需求，则判断主机集群中是否存在满足资源需求的第一主机，如果是，则在第一主机中选择目标主机；将虚拟机组中全部虚拟机迁移至目标主机上。

如果判断主机集群中不存在满足资源需求的第一主机，则判断虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2，如果是，则在虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定虚机机组的资源需求；如果否，则判断主机集群中是否有第二主机。第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足资源需求。如果判断主机集群中有第二主机，则从第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将第二主机作为目标主机。

在一个实施例中，定时读取流量和流向信息，分析资源池内网络IP间的流量流向关系，结合虚拟机与IP间的绑定信息，找出相互频繁通信的两个或多个虚拟机，将相互频繁通信的虚拟机标记为虚拟机组，计算虚拟机组的资源要求。

通过调度算法为虚拟机组选取最优主机，并将虚拟机组中不在最佳主机上的虚拟机迁移至该主机。迁移调度算法以引入的迁移次数尽量少、主机间不必要的传输流量尽量小为原则，相互频繁通信的两个或多个虚拟机作为一组，进行调度。

图3为根据虚拟机动态迁移方法的另一个实施例的流程示意图，如图3所示：

步骤301，监测并分析虚拟机间的流量流向。

步骤302，判断是否有相互频繁通信的虚拟机机组，如果是，进入步骤303，如果否，进入步骤301。

步骤303，将相互频繁通信的虚拟机分组标记。

步骤304，判断是否运行在同一主机上，如果是，进入步骤301，如果否，进入步骤305。

步骤305，以虚拟机组为单位计算资源需求。

步骤306，判断虚拟机组当前运行的主机是否能满足需求，如果是，进入步骤307，如果否，进入步骤309。

步骤307，在符合需求的主机中选择最优主机。

步骤308，调度虚拟机组里其他虚拟机至最优主机上。

步骤309，判断集群中是否有主机满足虚拟机组的资源需求，如果是，进入步骤307，如果否，进入步骤310。

步骤310，判断虚拟机组中是否有多于两台虚拟机，如果是，进入步骤311，如果否，进入步骤312。

步骤311，从虚拟机组中去掉流量最小的虚拟机，计算新的资源需求。

步骤312，判断是否有主机可通过迁移独立虚拟机满足要求，如果是，进入步骤313，如果否，进入步骤301。

步骤313，迁移独立虚拟机至其他主机。

在一个实施例中，云资源池中有主机A、B、C，承载虚拟机及资源消耗情况如下表1所示：

表1-虚拟机及资源消耗情况表

通过对云资源池内部网络流量流向分析，vm3与vm4中存在频繁通信，且运行在不同主机上。将vm3和vm4作为虚拟机组vmg1(10CPU，80Gmem)，虚拟机池中无可调度主机。如图4所示，在vm3、vm4运行的主机A、B上寻找可迁移的独立虚拟机(不与其他虚拟机存在流量交互)，因此将vm1迁移至主机B、vm4迁移至主机A，将vmg1调度至同一主机上，减少主机A和B间的流量交互。

在一个实施例中，如图5所示，本公开提供一种虚拟机动态迁移装置50，包括网络状态监测模块51、网络状态分析模块52、虚拟机管理模块53和虚拟机调度模块54。网络状态监测模块51获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息。网络状态分析模块52基于与虚拟机相对应的地址分配信息，对流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息。

虚拟机管理模块53根据通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息。虚拟机调度模块54基于虚拟机拓扑信息对具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

在一个实施例中，网络状态监测模块51基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息。网络状态分析模块52基于与虚拟机相对应的IP地址分配信息，对IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

虚拟机管理模块53根据通信关系信息确定具有亲和关系的虚拟机；将具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组。虚拟机管理模块53确定虚机机组的资源需求，根据资源需求生成虚拟机拓扑信息。

虚拟机管理模块53判断虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足资源需求，如果是，则从能够满足资源需求的主机中选择目标主机。虚拟机调度模块54将虚拟机组中的、不在目标主机上运行的虚拟机迁移至目标主机上。

如果虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足资源需求，则虚拟机管理模块53判断主机集群中是否存在满足资源需求的第一主机；如果是，则虚拟机管理模块53在第一主机中选择目标主机。虚拟机调度模块54将虚拟机组中全部虚拟机迁移至目标主机上。

如果判断主机集群中不存在满足资源需求的第一主机，则虚拟机管理模块53判断虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2；如果是，则虚拟机管理模块53在虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定虚机机组的资源需求；如果否，则判断主机集群中是否有第二主机。第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足资源需求。如果判断主机集群中有第二主机，则虚拟机调度模块54从第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将第二主机作为目标主机。

在一个实施例中，图6为根据本公开的虚拟机动态迁移装置的另一个实施例的模块示意图。如图6所示，该装置可包括存储器61、处理器62、通信接口63以及总线64。存储器61用于存储指令，处理器62耦合到存储器61，处理器62被配置为基于存储器61存储的指令执行实现上述的虚拟机动态迁移方法。

存储器61可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器61也可以是存储器阵列。存储器61还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器62可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的虚拟机动态迁移方法的一个或多个集成电路。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的方法。

上述实施例中的虚拟机动态迁移方法、装置以及存储介质，通过基于虚拟机间通信的网络拓扑关系，动态调整虚拟机运行位置，优化虚拟机的动态迁移和调度，可以有效减少数据中心内部主机间的网络传输压力，减少数据中心内部主机间的网络传输压力，并能够减少主机间不必要的网络传输、减轻数据中心内部网络负载。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (14)

1.一种虚拟机动态迁移方法，包括：

获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息；

基于与虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息；

根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息；

基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

2.如权利要求1所述的方法，所述获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息包括：

基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息；

所述基于与所述虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理包括：

基于与所述虚拟机相对应的IP地址分配信息，对所述IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

3.如权利要求2所述的方法，所述根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息包括：

根据所述通信关系信息确定所述具有亲和关系的虚拟机；

将所述具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组；

确定所述虚机机组的资源需求；

根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息。

4.如权利要求3所述的方法，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：

判断所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足所述资源需求；

如果是，则从能够满足所述资源需求的主机中选择目标主机；

所述基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理包括：

将所述虚拟机组中的、不在所述目标主机上运行的虚拟机迁移至所述目标主机上。

5.如权利要求4所述的方法，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：

如果所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足所述资源需求，则判断主机集群中是否存在满足所述资源需求的第一主机；

如果是，则在第一主机中选择所述目标主机；

所述基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理包括：

将所述虚拟机组中全部虚拟机迁移至所述目标主机上。

6.如权利要求5所述的方法，所述根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息包括：

如果判断主机集群中不存在满足所述资源需求的第一主机，则判断所述虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2；

如果是，则在所述虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定所述虚机机组的资源需求；

如果否，则判断主机集群中是否有第二主机；其中，所述第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足所述资源需求；

如果判断主机集群中有所述第二主机，则从所述第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将所述第二主机作为所述目标主机。

7.一种虚拟机动态迁移装置，包括：

网络状态监测模块，用于获取与虚拟机相对应的流量以及流向信息；

网络状态分析模块，用于基于与所述虚拟机相对应的地址分配信息，对所述流量以及流量信息进行分析处理，用以确定虚拟机之间的通信关系信息；

虚拟机管理模块，用于根据所述通信关系信息确定与具有亲和关系的虚拟机相对应的虚拟机拓扑信息；

虚拟机调度模块，用于基于所述虚拟机拓扑信息对所述具有亲和关系的虚拟机进行调度处理。

8.如权利要求7所述的装置，其中，

所述网络状态监测模块，用于基于预设的数据采集周期定时获取云计算资源池内的、IP地址之间的流量以及流向信息；

所述网络状态分析模块，用于基于与所述虚拟机相对应的IP地址分配信息，对所述IP地址之间的流量以及流向信息进行分析处理。

9.如权利要求8所述的装置，其中，

所述虚拟机管理模块，用于根据所述通信关系信息确定所述具有亲和关系的虚拟机；将所述具有亲和关系的虚拟机设置为虚拟机组；确定所述虚机机组的资源需求；根据所述资源需求生成所述虚拟机拓扑信息。

10.如权利要求9所述的装置，其中，

所述虚拟机管理模块，用于判断所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机是否能够满足所述资源需求；如果是，则从能够满足所述资源需求的主机中选择目标主机；

所述虚拟机调度模块，用于将所述虚拟机组中的、不在所述目标主机上运行的虚拟机迁移至所述目标主机上。

11.如权利要求10所述的装置，其中，

所述虚拟机管理模块，用于如果所述虚拟机组中的各个虚拟机运行的主机都不能满足所述资源需求，则判断主机集群中是否存在满足所述资源需求的第一主机；如果是，则在第一主机中选择所述目标主机；

所述虚拟机调度模块，用于将所述虚拟机组中全部虚拟机迁移至所述目标主机上。

12.如权利要求11所述的装置，其中，

所述虚拟机管理模块，用于如果判断主机集群中不存在满足所述资源需求的第一主机，则判断所述虚拟机组中的虚拟机数量是否大于等于2；如果是，则在所述虚拟机组中去除流量最小的虚拟机，确定所述虚机机组的资源需求；如果否，则判断主机集群中是否有第二主机；其中，所述第二主机通过迁移不具有亲和关系的虚拟机满足所述资源需求；

所述虚拟机调度模块，用于如果判断主机集群中有所述第二主机，则从所述第二主机中迁移此不具有亲和关系的虚拟机，将所述第二主机作为所述目标主机。

13.一种虚拟机动态迁移装置，包括：

存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。

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