TW201322134A - 虛擬機管理系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種虛擬機管理系統及方法，該系統用於：接收用戶選擇的第一虛擬機的升級或降級操作；在資料中心中搜尋實體機；在所搜尋到的實體機中生成用戶指定規格的第二虛擬機；在第一時間點將第一虛擬機的資料複製到第二虛擬機；控制第一虛擬機和第二虛擬機並行運行一段時間，直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機；在第二時間點停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業；當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源。利用本發明可以自動完成虛擬機的升級與降級。

Description

虛擬機管理系統及方法

本發明涉及一種雲計算技術，尤其涉及一種雲計算中的虛擬機管理系統及方法。

雲計算（Cloud Computing）是將電腦（Computer）、伺服器（Server）等實體運算資源虛擬化成彈性的雲計算資源，例如，VM（Virtual Machine，虛擬機），Instance（實例）等。用戶可以透過網際網路按照需求彈性地使用雲計算資源（Cloud Computing Resource）。初次使用時，用戶依照需求規劃所需的雲計算資源，但經過一段時間後，雲計算的需求常常會隨著業務的成長而擴大，先前所規劃的雲計算資源便無法支撐日益擴大的業務。相反的，當雲計算的需求降低時，先前規劃的資源便顯得多餘且浪費。

面對上述的問題，可藉由升級或降級雲計算資源來解決資源不足或多餘的問題。但目前的技術無論在升級或降級雲計算資源時，都需要終止原先運行的虛擬機服務，再將原先的虛擬機服務轉移到更大或更小的虛擬機，即停機→轉移→開機。對於用戶而言，會造成使用上的不方便。

鑒於以上內容，有必要提供一種虛擬機管理系統及方法，其可讓用戶在不中斷業務的情況下，透過網頁自動完成雲計算資源（如虛擬機）的升級與降級。

一種虛擬機管理系統，應用於控制電腦中，該控制電腦與內含多台實體機的資料中心相連，該系統包括：

指令接收模組，用於接收用戶選擇的第一虛擬機的升級或降級操作；

搜尋模組，用於在該資料中心中搜尋實體機，該搜尋到的實體機具有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機；

生成模組，用於在所搜尋到的實體機中生成該用戶指定規格的第二虛擬機；

同步模組，用於在第一時間點將第一虛擬機的資料複製到第二虛擬機；

所述同步模組，還用於控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行一段時間，直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機；

所述同步模組，還用於在第二時間點停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業；

刪除模組，用於當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源。

一種虛擬機管理方法，運行於控制電腦中，該控制電腦與內含多台實體機的資料中心相連，該方法包括如下步驟：

指令接收步驟，接收用戶選擇的第一虛擬機的升級或降級操作；

搜尋步驟，在該資料中心中搜尋實體機，該搜尋到的實體機具有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機；

生成步驟，在所搜尋到的實體機中生成該用戶指定規格的第二虛擬機；

第一同步步驟，在第一時間點將第一虛擬機的資料複製到第二虛擬機；

第二同步步驟，控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行一段時間，直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機；

第三同步步驟，在第二時間點停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業；

刪除步驟，當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源。

前述方法可以由電子設備（如電腦）執行，其中該電子設備具有附帶了圖形用戶介面（GUI）的顯示螢幕、一個或多個處理器、儲存器以及儲存在儲存器中用於執行這些方法的一個或多個模組、程式或指令集。在某些實施方式中，該電子設備提供了包括無線通信在內的多種功能。

用於執行前述方法的指令可以包含在被配置成由一個或多個處理器執行的電腦程式產品中。

相較於習知技術，所述的虛擬機管理系統及方法，其可讓用戶在不中斷業務的情況下，透過網頁自動完成雲計算資源（如虛擬機）的升級與降級，極大地方便用戶使用雲計算服務。

參閱圖1所示，係本發明控制電腦的應用環境示意圖。在本實施方式中，所述控制電腦2透過網路4與資料中心5相連，所述資料中心5內含多台實體機50（Physical Machine，如伺服器），通常都有上百台。所述網路4可以是企業內部網路（Intranet），也可以是網際網路（Internet）或其他類型的通訊網路，如GPRS、Wi-Fi/WLAN、3G/WCDMA、3.5G/HSDPA等。

所述控制電腦2以網頁形式提供一個用戶介面，當需要對資料中心5的實體機50上的虛擬機進行升級/降級操作時，管理人員可以透過該用戶介面進行相應操作。

參閱圖2所示，該控制電腦2包括透過資料匯流排相連的顯示設備20、輸入設備22、儲存器23、虛擬機管理系統24和處理器25。

所述儲存器23用於儲存所述虛擬機管理系統24的程式碼等資料。所述顯示設備20用於顯示實體機50上的虛擬機資料等。所述輸入設備22用於輸入用戶設置的各種資料，如虛擬機規格等。其中，所述虛擬機規格包括，但不限於，虛擬機所佔用的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小等。

所述虛擬機管理系統24用於接收用戶透過網頁點選的對所選擇虛擬機的升級/降級操作，並在不中斷所選擇虛擬機運行的情況下，自動完成所選擇虛擬機的升級/降級操作，具體過程以下描述。

在本實施方式中，所述虛擬機管理系統24可以被分割成一個或多個模組，所述一個或多個模組被儲存在所述儲存器23中並被配置成由一個或多個處理器（本實施方式為一個處理器25）執行，以完成本發明。例如，參閱圖3所示，所述虛擬機管理系統24被分割成指令接收模組201、搜尋模組202、生成模組203、同步模組204和刪除模組205。本發明所稱的模組是完成一特定功能的程式段，比程式更適合於描述軟體在控制電腦2中的執行過程。

參閱圖4所示，係本發明虛擬機管理方法的較佳實施方式的流程圖。

步驟S1，指令接收模組201接收用戶透過網頁選擇的第一虛擬機的升級或降級操作，並接收用戶指定的需要生成的第二虛擬機的規格。所述第二虛擬機的規格包括：第二虛擬機所佔用的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小等。

步驟S2，搜尋模組202在資料中心5中搜尋實體機50，判斷該實體機50是否有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機。如果該實體機50有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機，則執行步驟S3。如果資料中心5的實體機50都沒有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機，則搜尋模組202輸出無法升級或降級的資訊至顯示設備20上，流程結束。其中，所述雲計算資源包括，但不限於，實體機50的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小等。

步驟S3，生成模組203在所搜尋到的實體機50中生成該用戶指定規格的第二虛擬機。

步驟S4，同步模組204在第一時間點t1將第一虛擬機的資料複製（同步）到第二虛擬機。在本實施方式中，第一時間點t1為該第二虛擬機的生成時間。可以理解，在其他實施方式中，第一時間點t1也可以為該第二虛擬機的生成時間加上一段預設的延遲時間（如2秒鐘）。例如，假設該第二虛擬機的生成時間為8:30:40，則t1 = 8:30:40（h/m/s）或t1 = 8:30:42。

步驟S5，同步模組204控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行一段時間（即一個指令在第一虛擬機和第二虛擬機間重複操作），直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機。例如，假設第一虛擬機存在三個資料Data1、Data2、Data3，其中，Data1正在運行，Data2和Data3處於停止狀態。則同步模組204先將Data2和Data3複製到第二虛擬機，然後控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行。當Data1處於停止狀態後，再將Data1也複製到第二虛擬機。

步驟S6，同步模組204運用容錯技術（Fault Tolerance，FT），在第二時間點t2停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業。在本實施方式中，第二時間點t2為第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間。可以理解，在其他實施方式中，第二時間點t2也可以為第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間加上一段預設的延遲時間（如4秒鐘）。例如，假設第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間為8:40:50，則t2 = 8:40:50（h/m/s）或t2 = 8:40:54。

步驟S7，當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，刪除模組205停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源，移轉結束。

以下以一個實例說明如何進行虛擬機升級操作。

假設用戶選擇的第一虛擬機為iVM-S：(CPU*1、RAM: 2GB、HD:200GB)，用戶指定的需要生成的第二虛擬機為iVM-XL：(CPU*8、RAM: 16GB、HD:1600GB)。例如，參閱圖5A和圖5B所示，可以根據虛擬機的大小將虛擬機分為三類：小台虛擬機（iVM-S）、中台虛擬機（iVM-M）和大台虛擬機（iVM-XL）。

（1）用戶透過網頁將iVM-S升級為iVM-XL。虛擬機管理系統24自動搜尋資料中心5裏的實體機50是否有足夠空間可做為iVM-XL使用。若無足夠空間，則顯示無法升級，若有足夠空間，則：

（2）先生成第二虛擬機iVM-XL，參閱圖5B所示。在第一時間點t1將iVM-S 上的資料複製到 iVM-XL，參閱圖5C所示。此時，iVM-S保持運行並與 iVM-XL 做同步化（Synchronization）。

（3）iVM-S與iVM-XL同時運行一段時間。此時，一個指令在iVM-S與iVM-XL間重複操作，參閱圖5D所示。

（4）運用容錯技術，在第二時間點t2結束平行作業，最終釋放 iVM-S 資源，移轉結束，參閱圖5E所示。

最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

2．．．控制電腦

4．．．網路

5．．．資料中心

50．．．實體機

20．．．顯示設備

22．．．輸入設備

23．．．儲存器

24．．．虛擬機管理系統

25．．．處理器

201．．．指令接收模組

202．．．搜尋模組

203．．．生成模組

204．．．同步模組

205．．．刪除模組

圖1係本發明控制電腦的應用環境示意圖。

圖2係本發明控制電腦的結構示意圖。

圖3係本發明虛擬機管理系統的功能模組圖。

圖4係本發明虛擬機管理方法的較佳實施方式的流程圖。

圖5A-5E係本發明進行虛擬機升級操作的示例圖。

2．．．控制電腦

20．．．顯示設備

22．．．輸入設備

23．．．儲存器

24．．．虛擬機管理系統

25．．．處理器

Claims (10)

1. 一種虛擬機管理系統，應用於控制電腦中，該控制電腦與內含多台實體機的資料中心相連，其中，該系統包括：
   指令接收模組，用於接收用戶選擇的第一虛擬機的升級或降級操作；
   搜尋模組，用於在該資料中心中搜尋實體機，該搜尋到的實體機具有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機；
   生成模組，用於在所搜尋到的實體機中生成該用戶指定規格的第二虛擬機；
   同步模組，用於在第一時間點將第一虛擬機的資料複製到第二虛擬機；
   所述同步模組，還用於控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行一段時間，直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機；
   所述同步模組，還用於在第二時間點停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業；及
   刪除模組，用於當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機管理系統，其中，所述雲計算資源包括：實體機的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小。
3. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機管理系統，其中，所述用戶指定規格包括：第二虛擬機所佔用的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小。
4. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機管理系統，其中，所述第一時間點為該第二虛擬機的生成時間，或該第二虛擬機的生成時間加上一段預設的延遲時間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機管理系統，其中，所述第二時間點為第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間，或第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間加上一段預設的延遲時間。
6. 一種虛擬機管理方法，運行於控制電腦中，該控制電腦與內含多台實體機的資料中心相連，該方法包括如下步驟：
   指令接收步驟，接收用戶選擇的第一虛擬機的升級或降級操作；
   搜尋步驟，在該資料中心中搜尋實體機，該搜尋到的實體機具有足夠的雲計算資源可生成用戶指定規格的第二虛擬機；
   生成步驟，在所搜尋到的實體機中生成該用戶指定規格的第二虛擬機；
   第一同步步驟，在第一時間點將第一虛擬機的資料複製到第二虛擬機；
   第二同步步驟，控制第一虛擬機和第二虛擬機同時運行一段時間，直到第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機；
   第三同步步驟，在第二時間點停止第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業；及
   刪除步驟，當第一虛擬機和第二虛擬機的平行作業停止後，停止第一虛擬機的運行，並釋放第一虛擬機佔用的雲計算資源。
7. 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機管理方法，其中，所述雲計算資源包括：實體機的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小。
8. 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機管理方法，其中，所述用戶指定規格包括：第二虛擬機所佔用的CPU數量、記憶體大小和硬碟大小。
9. 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機管理方法，其中，所述第一時間點為該第二虛擬機的生成時間，或該第二虛擬機的生成時間加上一段預設的延遲時間。
10. 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機管理方法，其中，所述第二時間點為第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間，或第一虛擬機的資料全部複製到第二虛擬機的時間加上一段預設的延遲時間。