CN117290059A - 一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法及系统，在目标云平台上搭建迁移管理平台，在迁移管理平台内构建适应目标迁移环境的操作系统基础库和组件库。通过agent代理获取源机器的源操作系统的信息并发送至迁移管理平台。在目标云平台上创建一个与源机器的CPU、内存、磁盘配置相同的目标虚拟机，在源机器与目标虚拟机之间依次进行操作系统重组、组件重组、同步业务数据，最后重新从硬盘加载目标虚拟机，完成虚拟机转移。本发明可以在不修改源虚拟机操作系统的情况下，将其迁移至不同芯片架构的云平台上，缩短迁移时间并避免了重新编译和重新配置应用程序的麻烦。本发明实现了自动化处理，提高了转移效率和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法及系统。
背景技术
Linux操作系统是基于文件系统的操作系统，它以文件为基本单位来管理资源和数据。在Linux系统中，所有的设备、进程、网络套接字等都被视为文件。这种文件系统的设计使得Linux操作系统具有良好的可移植性和可扩展性。同步文件是Linux系统进行迁移的一种常见方法。它基于文件系统复制技术，将原系统中的文件同步到新系统中，以实现迁移的目的。在同步文件的过程中，可以使用rsync、scp、tar等工具来实现。
LiveCD是一种基于可启动光盘、U盘或其他可启动媒介的操作系统，最初在Linux系统中得到了广泛的应用。它能够在不影响硬盘上已有操作系统的情况下，为用户提供一个全新的、使用方便的操作系统环境。通常用来离线部署系统（装机）、备份/还原系统。
随着云计算的不断普及和发展，云平台上的虚拟机成为了主流，在一些具有临时性或者个性化需求的业务中，将虚拟机迁移到另一台服务器或者另一个云平台上是一种比较常见的操作。然而，在迁移过程中，可能面临芯片架构不同的问题。例如，原本运行在x86架构的虚拟机需要迁移到ARM架构的云平台上，这就需要进行跨芯片架构的虚拟机转移。现有技术有如下方案：
1.物理迁移，即将虚拟机上的数据进行备份，然后将其转存到目标服务器的磁盘上。但是，这种方法不仅复杂而且效率低下。
2.常见的P2V（即将物理服务器转化为虚拟机）、V2V（虚拟机跨云平台）迁移工具，但是，这种方法并不能实现跨芯片架构的转移。
然而，现有虚拟机转移具有以下缺点：
① 物理迁移方法不能实现自动化迁移，需要手动备份和还原，操作繁琐，容易出错。
② P2V方法无法完全实现跨芯片架构的虚拟机转移，并且需要重新编译和配置应用程序，效率低下。
③ 基于网络存储的虚拟机移动方案不能在不同芯片架构之间进行转移。
④ 动态虚拟机转移方案仍然无法实现跨芯片架构的转移。
发明内容
本发明的目的在于提供一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法及系统，实现源虚拟机操作系统的配置和数据能够在不同芯片架构之间迁移的过程中得到完整保留和转移，且实现了自动化迁移，具有较好的实用性。
本发明通过重新部署相同版本的操作系统，利用数据同步实现虚拟机的迁移。本发明可以解决运行在x86架构上的虚拟机操作系统切换到ARM架构下运行的问题。
本发明主要通过以下技术方案实现：
一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，包括以下步骤：
步骤S1：部署迁移管理平台：在目标云平台上搭建迁移管理平台，在迁移管理平台内构建适应目标迁移环境的操作系统基础库和组件库；
步骤S2：在源机器部署agent代理：在源机器中安装agent代理，通过agent代理获取源机器的系统版本、操作系统安装的额外组件及其配置信息，并发送至迁移管理平台；
步骤S3：创建目标虚拟机：在目标云平台上创建一个与源机器的CPU、内存、磁盘配置相同的目标虚拟机，为目标虚拟机挂载livecd镜像，确保虚拟机是从光驱启动，其中镜像文件内置了操作系统重组、组件重组、数据同步、引导修复的控制程序，且接收来自迁移管理平台的请求；
步骤S4：启动目标虚拟机：在目标机器上，以光驱加载定制livecd镜像的方式启动目标虚拟机，此时目标虚拟机的操作系统是加载到内存，用于接收源机器、迁移管理平台的数据和请求；
步骤S5：操作系统重组：在源机器与目标虚拟机之间同步操作系统配置信息；
步骤S6：组件重组：在源机器与目标虚拟机之间同步组件配置信息；
步骤S7：同步业务数据：通过源机器linux操作系统默认的rsync工具，将业务数据同步至目标虚拟机；
步骤S8：引导修复，重新从硬盘加载目标虚拟机，完成虚拟机转移。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S1中，在构建操作系统基础库时，首先，将各类linux操作系统设为Minimal的最小化安装方式，然后通过rsync工具将整个linux操作系统以文件的方式导出，统一导入迁移管理平台；在构建组件库时，以rpm包的形式，构建YUM镜像源，通过reposync定期同互联网镜像源同步。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤A1：在进行操作系统重组之前，将目标虚拟机的磁盘和分区进行格式化处理，并对应源机器进行挂载；
步骤A2：然后，迁移管理平台将与源机器相同操作系统版本的镜像同步至目标虚拟机的/mnt目录；
步骤A3：将源机器中的Agent代理探测的配置变更信息同步至目标虚拟机，在探测时，对同版本的minimal操作系统进行对比分析，所述配置变更信息包括用户信息、安全加固配置、防火墙配置的变更信息。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S6包括以下步骤：
步骤B1：通过源机器中的Agent代理探测正在使用的组件，收集组件的版本和配置的信息；
步骤B2：目标虚拟机通过“chroot /mnt/”进入chroot环境，然后迁移管理平台同步对应的组件并进行安装；
步骤B3：将源机器中的Agent代理探测的组件配置信息同步至目标虚拟机。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S8中，将源系统转移至LiveCD临时系统的/mnt目录下，包括以下步骤：
步骤C1：chroot /mnt 切换将/mnt作为根目录的运行环境；
步骤C2：更新当前设备的信息/boot/grub2/目录下的device-map、i386-pc信息；
步骤C3：重新生成grub引导文件；
步骤C4：检查文件中磁盘名称是否正确；
步骤C5：关闭目标虚拟机，将目标虚拟机更改为从硬盘启动，完成虚拟机转移。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S3中，基于centos7.1并通过livecd-creator工具创建Live CD镜像文件。
本发明主要通过以下技术方案实现：
一种跨芯片架构的linux虚拟机转移系统，采用上述的方法进行，包括源云平台和目标云平台，所述目标云平台包括迁移管理平台和目标虚拟机，所述源云平台包括源机器，且源机器内部设置有agent代理，用于获取源机器的配置信息并发送至迁移管理平台；所述迁移管理平台用于构建适应ARM环境的操作系统基础库和组件库，所述目标虚拟机用于通过livecd中转实现组件库、操作系统基础库同源机器操作系统配置信息和应用数据的整合。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明可以在不修改源虚拟机操作系统的情况下，将其迁移至不同芯片架构的云平台上，缩短迁移时间并避免了重新编译和重新配置应用程序的麻烦。同时，本发明利用agent代理和迁移管理平台对数据的整合和转移，实现了自动化处理，提高了转移效率和稳定性；
（2）可以实现跨架构迁移：本发明可以解决不同芯片架构之间的虚拟机操作系统迁移问题。跨越不同的操作系统以及硬件架构迁移，能够使得现有的云行业更加立体化；
（3）保留源虚拟机操作系统的配置和数据：本发明不仅可以实现虚拟机操作系统的跨架构迁移，同时也能够保留源虚拟机操作系统的配置和数据。这样的保留，很大程度上可以减少后期重新配置所带来的成本和工作量；
（4）自动化迁移：本发明的方案使用agent代理和管理平台作为数据的输入和输出，能够实现数据的整合和自动化迁移工作，提高了效率，减少了人为错误的发生。这样的自动化迁移工作，尤其对于大量计算节点、数据中心等复杂场景有明显的效率提升。
（5）本发明可以有效解决将已经运行在x86架构上的虚拟机操作系统切换到ARM架构下运行的问题。对于欲使用国产ARM云平台的使用者而言，做到了减少流程和缩短时间，降低了国产化难度，具有较好的实用性。
附图说明
图1为本发明跨芯片架构的linux虚拟机转移方法的原理框图；
图2为本发明跨芯片架构的linux虚拟机转移方法的流程图。
具体实施方式
实施例1：
一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，用于解决将已经运行在x86架构上的虚拟机操作系统切换到ARM架构下运行的问题。在迁移管理平台构建适应ARM环境的操作系统基础库和组件库，然后通过livecd中转实现组件库+操作系统基础库同源机器操作系统配置信息和应用数据的整合，最终实现跨芯片架构的linux虚拟机转移，且在转移过程中不影响源机器的运行。本发明可以在不同架构之间迁移linux虚拟机操作系统，同时保留源虚拟机操作系统的配置和数据。优选地，如图2所示，本发明具体包括以下步骤：
1.部署迁移管理平台
在目标云平台上通过大磁盘容量的虚拟机部署迁移管理平台。该平台内置支持跨芯片架构虚拟机转移的操作系统基础文件库和其他所需的三方组件库。
优选地，构建操作系统基础库的：首先，在研发阶段将各类linux操作系统以Minimal的最小化安装方式，然后通过rsync工具将整个linux操作系统以文件的方式导出，然后统一导入至迁移管理平台。
优选地，构建组件库：以rpm包的形式存在，构建类似YUM镜像源，可通过reposync定期同互联网镜像源同步。
2.源机器部署agent代理
在源机器中安装agent代理，这个代理主要用来获取源机器的系统版本，操作系统安装的额外组件及其配置信息。优选地，配置信息包括操作系统层面本身的配置（比如分区数量和大小、操作系统优化加固）、各类中间件的版本和配置信息（比如数据库版本及配置保留）。
3.创建目标虚拟机
通过调用云平台API或者手动创建的方式，创建一个同源机器配置（CPU、内存、磁盘）相同的虚拟机。为目标虚拟机挂载livecd镜像，确保虚拟机是从光驱启动。
优选地，Livecd镜像的制作，基于centos7.1通过livecd-creator工具创建LiveCD镜像文件，该镜像文件内置了操作系统重组、组件重组、数据同步、引导修复的控制程序，接收来自迁移管理平台的请求。
4.启动目标虚拟机
在目标机器上，从光驱加载定制livecd镜像的方式启动目标虚拟机，此时目标虚拟机的操作系统是加载到内存，可用于接收源机器、迁移管理平台的数据和请求。
5.操作系统重组
a)在进行操作系统重组之前，需要先将目标虚拟机的磁盘和分区进行格式化处理，并按照表1的对照方式进行挂载，
b)然后从迁移管理平台通过rsync推送同源机器相同操作系统版本的镜像同步至目标虚拟机的/mnt目录，
c)然后根据源端Agent代理探测的配置变更信息同步至目标虚拟机，探测方式通过对同版本的minimal操作系统进行对比分析，包括但不限于用户信息、安全加固配置、防火墙配置等。
表1
7.组件重组
a)根据源端Agent代理探测正在使用的组件，探测方式通过排除正在运行的系统进程进行获取，收集组件的版本和配置等信息。
b)然后目标虚拟机通过“chroot /mnt/”进入chroot环境，然后迁移管理平台同步对应的组件并进行安装。
c)然后根据源端Agent代理探测的组件配置信息同步至目标虚拟机。
8.业务数据同步
通过源机器linux操作系统默认的rsync工具，将业务数据同步对应的目标虚拟机即可。
9.引导修复，重新从硬盘加载
在本方法中将源系统转移至LiveCD“临时系统”的/mnt目录下，可以通过下述步骤进行引导。
a)chroot /mnt 切换将/mnt作为根目录的运行环境；
b)grub2-install –recheck /dev/vda，更新当前设备的信息/boot/grub2/目录下的device-map、i386-pc信息会更新；
c)grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg重新生成grub引导文件；
d)(检查/etc/fstab、/etc/mtab、/boot/grub2/device-map、/boot/grub2/grub.cfg文件充磁盘名称是否正确，有可能源和目标磁盘驱动不一致，磁盘名称就不一样。
e)关闭目标虚拟机，将目标虚拟机更改为从硬盘启动，完成虚拟机转移。
本发明保证了源虚拟机操作系统的配置和数据能够在迁移的过程中得到完整保留和转移。同时，本方案自动化迁移过程，减少了人为干预和操作过程中的错误和风险。在转移过程中，源机器不停机，本发明能够高效、安全、自动化地完成不同芯片架构的虚拟机操作系统迁移。
实施例2：
一种跨芯片架构的linux虚拟机转移系统，采用上述的方法进行，如图1所示，包括源云平台和目标云平台，所述目标云平台包括迁移管理平台和目标虚拟机，所述源云平台包括源机器，且源机器内部设置有agent代理，用于获取源机器的配置信息并发送至迁移管理平台；所述迁移管理平台用于构建适应ARM环境的操作系统基础库和组件库，所述目标虚拟机用于通过livecd中转实现组件库、操作系统基础库同源机器操作系统配置信息和应用数据的整合。优选地，所述目标虚拟机内部设置有应用数据同步单元、组件重组单元、操作系统重组单元。
本发明可以在不修改源虚拟机操作系统的情况下，将其迁移至不同芯片架构的云平台上，缩短迁移时间并避免了重新编译和重新配置应用程序的麻烦。同时，本发明利用agent代理和迁移管理平台对数据的整合和转移，实现了自动化处理，提高了转移效率和稳定性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：部署迁移管理平台：在目标云平台上搭建迁移管理平台，在迁移管理平台内构建适应目标迁移环境的操作系统基础库和组件库；
步骤S2：在源机器部署agent代理：在源机器中安装agent代理，通过agent代理获取源机器的系统版本、操作系统安装的额外组件及其配置信息，并发送至迁移管理平台；
步骤S3：创建目标虚拟机：在目标云平台上创建一个与源机器的CPU、内存、磁盘配置相同的目标虚拟机，为目标虚拟机挂载livecd镜像，确保虚拟机是从光驱启动，其中镜像文件内置了操作系统重组、组件重组、数据同步、引导修复的控制程序，且接收来自迁移管理平台的请求；
步骤S4：启动目标虚拟机：在目标机器上，以光驱加载定制livecd镜像的方式启动目标虚拟机，此时目标虚拟机的操作系统是加载到内存，用于接收源机器、迁移管理平台的数据和请求；
步骤S5：操作系统重组：在源机器与目标虚拟机之间同步操作系统配置信息；
步骤S6：组件重组：在源机器与目标虚拟机之间同步组件配置信息；
步骤S7：同步业务数据：通过源机器linux操作系统默认的rsync工具，将业务数据同步至目标虚拟机；
步骤S8：引导修复，重新从硬盘加载目标虚拟机，完成虚拟机转移。
2.根据权利要求1所述的一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，所述步骤S1中，在构建操作系统基础库时，首先，将各类linux操作系统设为Minimal的最小化安装方式，然后通过rsync工具将整个linux操作系统以文件的方式导出，统一导入迁移管理平台；在构建组件库时，以rpm包的形式，构建YUM镜像源，通过reposync定期同互联网镜像源同步。
3.根据权利要求2所述的一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤A1：在进行操作系统重组之前，将目标虚拟机的磁盘和分区进行格式化处理，并对应源机器进行挂载；
步骤A2：然后，迁移管理平台将与源机器相同操作系统版本的镜像同步至目标虚拟机的/mnt目录；
步骤A3：将源机器中的Agent代理探测的配置变更信息同步至目标虚拟机，在探测时，对同版本的minimal操作系统进行对比分析，所述配置变更信息包括用户信息、安全加固配置、防火墙配置的变更信息。
4.根据权利要求2所述的一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：
步骤B1：通过源机器中的Agent代理探测正在使用的组件，收集组件的版本和配置的信息；
步骤B2：目标虚拟机通过“chroot /mnt/”进入chroot环境，然后迁移管理平台同步对应的组件并进行安装；
步骤B3：将源机器中的Agent代理探测的组件配置信息同步至目标虚拟机。
5.根据权利要求1所述的一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，所述步骤S8中，将源系统转移至LiveCD临时系统的/mnt目录下，包括以下步骤：
步骤C1：chroot /mnt 切换将/mnt作为根目录的运行环境；
步骤C2：更新当前设备的信息/boot/grub2/目录下的device-map、i386-pc信息；
步骤C3：重新生成grub引导文件；
步骤C4：检查文件中磁盘名称是否正确；
步骤C5：关闭目标虚拟机，将目标虚拟机更改为从硬盘启动，完成虚拟机转移。
6.根据权利要求1所述的一种跨芯片架构的linux虚拟机转移方法，其特征在于，所述步骤S3中，基于centos7.1并通过livecd-creator工具创建Live CD镜像文件。
7.一种跨芯片架构的linux虚拟机转移系统，采用权利要求1-6任一项所述的方法进行，其特征在于，包括源云平台和目标云平台，所述目标云平台包括迁移管理平台和目标虚拟机，所述源云平台包括源机器，且源机器内部设置有agent代理，用于获取源机器的配置信息并发送至迁移管理平台；所述迁移管理平台用于构建适应ARM环境的操作系统基础库和组件库，所述目标虚拟机用于通过livecd中转实现组件库、操作系统基础库同源机器操作系统配置信息和应用数据的整合。
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