CN114499729B

CN114499729B - 虚拟机时间同步方法、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114499729B
Application number: CN202111591216.6A
Authority: CN
Inventors: 龚楠; 李光辉; 张衡; 艾天翔; 余斌; 朱廷祥
Original assignee: Tianyi Cloud Technology Co Ltd
Current assignee: Tianyi Cloud Technology Co Ltd
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2041-12-23
Also published as: CN114499729A

Abstract

本申请公开了一种虚拟机时间同步方法、设备及存储介质。本申请提供了一种虚拟机时间同步方法，该方法包括：计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；所述计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对；所述计算节点在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

Description

虚拟机时间同步方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及云计算领域，具体涉及基于虚拟化组件和内核的虚拟机时间同步方法。

背景技术

随着云计算技术的发展，越来越多的公司将业务迁移至云端，带来了云时代的大发展，但于此同时，用户对其业务的安全可靠性也提出了更高要求。有些用户的应用程序服务对操作系统的时间有较高的要求，虚拟机时间的漂移可能会对用户的业务造成严重的损失。

在现有的虚拟机时间同步方案中，大多采用的是在云平台集群中配置一台NTP(网络时间协议)服务器，然后在所需时间同步的虚拟机中配置NTP服务，以达到时间同步的目的。但此方案存在以下问题：

(1)虚拟机数量较多时，需要配置专门的NTP服务器，甚至多台以满足时间同步的同步要求，而且增加了管理难度。

(2)通过网络进行时间同步，延时较高且稳定性不足。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于虚拟化组件和内核的虚拟机时间同步方法，以解决现有技术由于需要配置NTP服务器而造成的管理难度和延时高且稳定性不足的问题。

根据第一方面，本申请实施例提供了一种虚拟机时间同步方法，该方法包括计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；所述计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对；以及所述计算节点在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

如前所述，现有技术采用NTP服务进行虚拟机时间同步，由于可能涉及多台NTP服务器而造成管理困难。本申请通过采用计算节点上的虚拟化组件QEMU进行虚拟机时间同步，不必占用额外的服务器资源，更不会造成服务器管理困难问题。此外，现有的采用NTP服务进行虚拟机时间同步的技术是通过网络进行时间同步的，而本申请的时间同步方案通过计算节点(也可以被看作宿主机)上的QEMU进行，即，在本地进行，能够使时间同步速度更快、延迟更低、且更稳定。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对，包括：将所述内核时间与所述计算节点的时间进行比较；根据所述内核时间与所述计算节点的时间是否相等，判定所述虚拟机是否需要时间校对。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间，包括：计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从多个虚拟机的内核并行或按预定顺序获取内核时间。

本申请的技术方案能够针对多个虚拟机进行虚拟机时间同步，从而提高虚拟机时间同步方面的效率。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间，包括：计算节点通过所述虚拟化组件QEMU的虚拟机进程从所述虚拟机的内核获取内核时间，该虚拟机进程与所述虚拟机相对应。

显然，通过与虚拟机对应的虚拟机进程获取虚拟机的内核时间能够提高效率。尤其在涉及多个虚拟机的情况下，对多个虚拟机的内核时间的获取可以分别通过与各个虚拟机对应的相应虚拟机进程来进行，能够实现并行获取。

并且，从另一角度来看，本申请也能够实现对QEMU虚拟机进程的改进，向其增加了时间同步功能。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，对所述内核时间的获取是周期性进行的。

可以看出，通过周期性的获取虚拟机的内核时间，能够及时判断和获悉虚拟机是否需要时间校对。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述计算节点是云系统中的任意节点。

本申请的虚拟机时间同步方法能够应用于公有/私有云系统，能够承担云系统的虚拟机时间同步任务。

结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，响应于该内核时间校对指令，内核时间校对由所述虚拟机进行。

能够理解，在本申请技术方案中，在判断虚拟机需要进行时间校对的情况下所发送的内核时间校对指令能够使得该虚拟机及时进行内核时间校对。

根据第二方面，本申请实施例提供了一种计算节点，其包括获取模块，用于通过所述计算节点上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；判定模块，用于基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对；以及发送模块，用于在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

根据第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的虚拟机时间同步方法。

根据第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的虚拟机时间同步方法。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本申请的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本申请进行任何限制，在附图中：

图1示出了根据本申请一实施例的虚拟机时间同步方法；

图2示出了根据本申请一实施例的示例性方案架构图；

图3示出了一种计算节点的结构示意图；

图4示出了一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

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，本领域技术人员在没有作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。

本申请提供了一种虚拟机时间同步方法，通过计算节点上的虚拟化组件QEMU获取内核时钟，并向需要时间同步的虚拟机的内核发送时间校正指令以实现时间校正。本申请的方法针对目前业内普遍采用的通过NTP的进行时间同步的不足，实现了基于计算节点虚拟化组件QEMU与内核进行通信以达到时间同步的功能。不仅节省了NTP所占的服务器资源，也提高同步时间的稳定性，且具有更小的延迟。

如图1所示，该方法包括：

S1：计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间。

计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间可以包括从多个虚拟机的内核获取内核时间。并且，这种获取可以并行进行，或者按预定顺序串行进行。

其中，该虚拟机可以是通过虚拟化组件QEMU创建/启动的。并且具体地，在创建/启动虚拟机时，虚拟化组件QEMU可以发起与该虚拟机相对应的虚拟机进程(即，QEMU虚拟机进程)，通过该虚拟机进程模拟虚拟机运行所需的硬件资源。此外，在虚拟机关闭时，其对应的虚拟机进程也可以相应关闭。

因此，当启动虚拟机时，对应的虚拟机进程可以从虚拟机内核获取内核时间，从而虚拟化组件QEMU获取到该内核时间。并且在涉及多个虚拟机的情况下，对多个虚拟机的内核时间的获取可以分别通过与各个虚拟机对应的相应虚拟机进程来进行，能够实现并行获取。

此外，对内核时间的获取可以周期性进行，从而能够及时判断和获悉虚拟机是否需要时间校对。并且，获取内核时间的周期可以是预设的，也可以是根据需要动态调整的。

S2：计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对。

具体地，该判定过程可以包括，将所获取的内核时间与计算节点的时间(即，宿主机时间)进行比较，以及根据比较结果，判定所述虚拟机是否需要时间校对。

这种比较可以包括判定所获取的内核时间是否与计算节点的时间相等，并在不相等的情况下判定虚拟机需要时间校对。而在所获取的内核时间与计算节点的时间相等的情况下，计算节点可以等待下一个周期通过虚拟化组件QEMU对内核时间进行获取。

这种比较还可以包括判定所获取的内核时间与计算节点时间之差是否在预设范围(例如，计算节点时间的预设百分比)之内，并且在该差不在预设范围之内的情况下，判定该虚拟机需要时间校对。

S3：计算节点在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

在一实施例中，响应于该内核时间校对指令，内核时间校对由所述虚拟机进行。也就是说，在判断虚拟机需要进行时间校对的情况下所发送的内核时间校对指令能够使得该虚拟机及时进行内核时间校对。在虚拟机内核接收到该内核时间校对指令时，能够获悉该虚拟机的内核时间需要校对，并可以具体通过如上描述的与该虚拟机相对应的虚拟机进程进行虚拟机时间校对。不过，通过对应的虚拟机进程进行虚拟机时间校对仅作为示例，本申请在虚拟机进行内核时间校对的方式方面不受限于此。

此外，计算节点可以是云系统中的任意节点，本申请的虚拟机时间同步方法可以应用于公有/私有云系统，能够承担云系统的虚拟机时间同步任务。

此外，在涉及多个虚拟机的情况下，S2步骤中关于多个虚拟机是否需要时间校对的判定可以并行进行或按预设顺序进行，并且在步骤S3中在多个虚拟机需要时间校对时对内核时间校对指令的发送也可以并行进行或按预设顺序进行。

图2示出了根据本申请一实施例的示例性方案架构图。可以看出，本申请中的虚拟化组件QEMU额外包括有时间校对程序，并且QEMU虚拟机进程中增加有时间同步功能。通过该虚拟化组件QEMU，本申请针对诸如VM1之类的虚拟机实现虚拟机时间同步。

从另一角度来看，本申请对虚拟化组件QEMU进行源代码修改，增加虚拟机时间同步处置代码，并替换计算节点原有的相应组件。在一实施例中，通过使用这种经修改的虚拟化组件QEMU，在创建并启动虚拟机后，主动暂停该虚拟机，并在一段时间后重新恢复该虚拟机，可以看到，该虚拟机时间能够正确显示。

图3示出了一种计算节点的结构示意图。该计算节点可以为用于虚拟机时间同步的节点。如图3所示，该计算节点包括：获取模块31，用于通过所述计算节点上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；判定模块32，用于基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对；发送模块33，用于在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

在一种可能的第一实现方式中，该判定模块32包括：

用于将所述内核时间与所述计算节点的时间进行比较的模块；以及

用于根据所述内核时间与所述计算节点的时间是否相等，判定所述虚拟机是否需要时间校对的模块。

在一种可能的第二实现方式中，该获取模块31包括：

用于通过所述计算节点上的虚拟化组件QEMU从多个虚拟机的内核并行或按预定顺序获取内核时间的模块。

在一种可能的第三实现方式中，该获取模块31具体用于通过所述虚拟化组件QEMU的虚拟机进程从所述虚拟机的内核获取内核时间，该虚拟机进程与所述虚拟机相对应。

在一种可能的第四实现方式中，对所述内核时间的获取是周期性进行的。

在一种可能的第五实现方式中，所述计算节点是云系统中的任意节点。

在一种可能的第六实现方式中，响应于该内核时间校对指令，内核时间校对由所述虚拟机进行。

在此需要说明的是，本申请实施例提供的计算节点，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

图4示出了一种电子设备的结构示意图。如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行虚拟机时间同步，该方法包括：

计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；

所述计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对；

所述计算节点在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的虚拟机时间同步方法，该方法包括：

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种虚拟机时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：

所述计算节点基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对，包括：

将所述内核时间与所述计算节点的时间进行比较，所述计算节点的时间为宿主机时间，

根据所述内核时间与所述计算节点的时间是否相等或判定所获取的内核时间与计算节点时间之差是否在预设范围，判定所述虚拟机是否需要时间校对，当所述内核时间与所述计算节点的时间不相等或判定所获取的内核时间与计算节点时间之差不在预设范围，则判定所述虚拟机需要时间校对；

2.如权利要求1所述的虚拟机时间同步方法，其特征在于，计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间，包括：

计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从多个虚拟机的内核并行或按预定顺序获取内核时间。

3.如权利要求1所述的虚拟机时间同步方法，其特征在于，计算节点通过其上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间，包括：

计算节点通过所述虚拟化组件QEMU的虚拟机进程从所述虚拟机的内核获取内核时间，该虚拟机进程与所述虚拟机相对应。

4.如权利要求1所述的虚拟机时间同步方法，其特征在于，对所述内核时间的获取是周期性进行的。

5.如权利要求1所述的虚拟机时间同步方法，其特征在于，响应于该内核时间校对指令，内核时间校对由所述虚拟机进行。

6.一种计算节点，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过所述计算节点上的虚拟化组件QEMU从虚拟机的内核获取内核时间；

判定模块，用于基于所述内核时间，判定所述虚拟机是否需要时间校对，包括：

发送模块，用于在所述虚拟机需要时间校对的情况下，向所述虚拟机的内核发送内核时间校对指令。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-5中任一项所述的虚拟机时间同步方法。

8.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-5中任一项所述的虚拟机时间同步方法。