WO2013075440A1 - 虚拟机管理系统及方法 - Google Patents

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WO2013075440A1
WO2013075440A1 PCT/CN2012/073122 CN2012073122W WO2013075440A1 WO 2013075440 A1 WO2013075440 A1 WO 2013075440A1 CN 2012073122 W CN2012073122 W CN 2012073122W WO 2013075440 A1 WO2013075440 A1 WO 2013075440A1
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cloud computing
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李忠一
叶建发
卢秋桦
彭冠桥
孙和翊
颜宗信
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鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
鸿海精密工业股份有限公司
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/455—Emulation; Interpretation; Software simulation, e.g. virtualisation or emulation of application or operating system execution engines
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    • G06F9/455—Emulation; Interpretation; Software simulation, e.g. virtualisation or emulation of application or operating system execution engines
    • G06F9/45533—Hypervisors; Virtual machine monitors
    • G06F9/45558—Hypervisor-specific management and integration aspects
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    • G06F9/45533—Hypervisors; Virtual machine monitors
    • G06F9/45558—Hypervisor-specific management and integration aspects
    • G06F2009/45575—Starting, stopping, suspending or resuming virtual machine instances

Definitions

  • the present invention relates to a cloud computing technology, and in particular, to a virtual machine management system and method in cloud computing.
  • Cloud Computing virtualizes computing resources such as computers and servers into flexible cloud computing resources, such as VMs (Virtual Machines), Instances, and so on. Users can flexibly use the Cloud Computing Resource on demand through the Internet. When first used, users plan the required cloud computing resources according to their needs. After a period of time, the demand for cloud computing often expands with the growth of the business. The previously planned cloud computing resources cannot support the expanding business. Conversely, when the demand for cloud computing decreases, previously planned resources are redundant and wasteful.
  • a virtual machine management system is applied to a control computer, and the control computer is connected to a data center including a plurality of physical machines, the system comprising:
  • An instruction receiving module configured to receive an upgrade or a downgrade operation of the first virtual machine selected by the user
  • a search module configured to search for a physical machine in the data center, where the searched physical machine has sufficient cloud computing resources to generate a second virtual machine of a user-specified specification
  • a generating module configured to generate a second virtual machine of the user specified specification in the searched physical machine
  • a synchronization module configured to copy data of the first virtual machine to the second virtual machine at the first time point
  • the synchronization module is further configured to control the first virtual machine and the second virtual machine to run in parallel for a period of time until the data of the first virtual machine is completely copied to the second virtual machine;
  • the synchronization module is further configured to stop parallel operations of the first virtual machine and the second virtual machine at the second time point;
  • a virtual machine management method is run in a control computer, and the control computer is connected to a data center including a plurality of physical machines, and the method comprises the following steps:
  • a searching step of searching for a physical machine in the data center the searched physical machine having sufficient cloud computing resources to generate a second virtual machine of a user-specified specification
  • the deleting step stops the running of the first virtual machine and releases the cloud computing resources occupied by the first virtual machine after the parallel operation of the first virtual machine and the second virtual machine is stopped.
  • the foregoing method can be performed by an electronic device (such as a computer) having a display screen with a graphical user interface (GUI), one or more processors, memory, and one or both stored in memory for performing the methods Multiple modules, programs, or instruction sets.
  • GUI graphical user interface
  • the electronic device provides a variety of functions including wireless communication.
  • Instructions for performing the foregoing methods can be included in a computer program product configured to be executed by one or more processors.
  • the virtual machine management system and method can enable a user to automatically complete upgrade and downgrade of a cloud computing resource (such as a virtual machine) through a webpage without interrupting the service, thereby greatly facilitating the user.
  • a cloud computing resource such as a virtual machine
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an application environment of a control computer of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a control computer of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of a virtual machine management system of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of a preferred embodiment of a virtual machine management method of the present invention.
  • 5A-5E are diagrams showing an example of performing a virtual machine upgrade operation of the present invention.
  • Control computer 2 The internet 4 data center 5 Physical machine 50 display screen 20 input device twenty two Memory twenty three Virtual machine management system twenty four processor 25 Instruction receiving module 201 Search module 202 Build module 203 Synchronization module 204 Delete module 205
  • FIG. 1 it is a schematic diagram of an application environment of the control computer of the present invention.
  • the control computer 2 is connected to the data center 5 through the network 4.
  • the data center 5 includes a plurality of physical machines 50 (such as servers), and there are usually hundreds of them.
  • the network 4 may be an intranet or an Internet or other type of communication network, such as GPRS, Wi-Fi/WLAN, 3G/WCDMA, 3.5G/HSDPA, and the like.
  • the control computer 2 provides a user interface in the form of a webpage.
  • the administrator can perform corresponding operations through the user interface.
  • control computer 2 includes a display device 20, an input device 22, a memory 23, a virtual machine management system 24, and a processor 25 connected by a data bus.
  • the memory 23 is used to store data such as program codes of the virtual machine management system 24.
  • the display device 20 is configured to display virtual machine data and the like on the physical machine 50.
  • the input device 22 is used to input various data set by the user, such as virtual machine specifications and the like.
  • the virtual machine specifications include, but are not limited to, the number of CPUs occupied by the virtual machine, the size of the memory, and the size of the hard disk.
  • the virtual machine management system 24 is configured to receive an upgrade/downgrade operation of the selected virtual machine selected by the user through the webpage, and automatically complete the upgrade/downgrade of the selected virtual machine without interrupting the operation of the selected virtual machine. Operation, the specific process is described below.
  • the virtual machine management system 24 can be partitioned into one or more modules, the one or more modules being stored in the memory 23 and configured to be comprised by one or more processors ( This embodiment is executed by a processor 25) to complete the present invention.
  • the virtual machine management system 24 is divided into an instruction receiving module 201, a searching module 202, a generating module 203, a synchronization module 204, and a deleting module 205.
  • the module referred to in the present invention is a program segment for performing a specific function, and is more suitable for describing the execution process of the software in the control computer 2 than the program.
  • FIG. 4 is a flow chart of a preferred embodiment of the virtual machine management method of the present invention.
  • step S1 the instruction receiving module 201 receives an upgrade or downgrade operation of the first virtual machine selected by the user through the webpage, and receives a specification of the second virtual machine that needs to be generated by the user.
  • the specifications of the second virtual machine include: the number of CPUs occupied by the second virtual machine, the size of the memory, and the size of the hard disk.
  • step S2 the search module 202 searches the data center 5 for the physical machine 50, and determines whether the physical machine 50 has sufficient cloud computing resources to generate a second virtual machine of a user-specified specification. If the physical machine 50 has sufficient cloud computing resources to generate a second virtual machine of a user-specified specification, step S3 is performed. If the physical machine 50 of the data center 5 does not have enough cloud computing resources to generate a second virtual machine of a user-specified specification, the search module 202 outputs information that cannot be upgraded or degraded to the display device 20, and the process ends.
  • the cloud computing resource includes, but is not limited to, the number of CPUs, the memory size, and the size of the hard disk of the physical machine 50.
  • step S3 the generating module 203 generates a second virtual machine of the user specified specification in the searched physical machine 50.
  • step S4 the synchronization module 204 copies (synchronizes) the data of the first virtual machine to the second virtual machine at the first time point t1.
  • Step S5 the synchronization module 204 controls the first virtual machine and the second virtual machine to run in parallel for a period of time (that is, one instruction repeats operation between the first virtual machine and the second virtual machine) until the data of the first virtual machine is completely copied to the first Two virtual machines. For example, suppose the first virtual machine has three data Data1, Data2, Data3, where Data1 is running and Data2 and Data3 are in a stopped state. Then, the synchronization module 204 first copies Data2 and Data3 to the second virtual machine, and then controls the first virtual machine and the second virtual machine to run in parallel. After Data1 is in a stopped state, Data1 is also copied to the second virtual machine.
  • a period of time that is, one instruction repeats operation between the first virtual machine and the second virtual machine
  • the synchronization module 204 uses Fault Tolerance (FT) to stop the parallel operation of the first virtual machine and the second virtual machine at the second time point t2.
  • FT Fault Tolerance
  • step S7 after the parallel operation of the first virtual machine and the second virtual machine is stopped, the deleting module 205 stops the running of the first virtual machine, and releases the cloud computing resource occupied by the first virtual machine, and the transfer ends.
  • the following is an example of how to perform a virtual machine upgrade.
  • the first virtual machine selected by the user is iVM-S: (CPU*1, RAM: 2GB, HD: 200GB), and the second virtual machine specified by the user needs to be generated is iVM-XL: (CPU*8, RAM: 16GB) , HD: 1600GB).
  • iVM-S small virtual machine
  • iVM-M medium virtual machine
  • iVM-XL large virtual machine
  • the user upgrades the iVM-S to iVM-XL through the webpage.
  • the virtual machine management system 24 automatically searches whether the physical machine 50 in the data center 5 has sufficient space for use as the iVM-XL. If there is not enough space, the display cannot be upgraded. If there is enough space, then:
  • Mr. becomes the second virtual machine iVM-XL, as shown in FIG. 5B.
  • the data on the iVM-S is copied to the iVM-XL at the first time point t1, as shown in Figure 5C.
  • the iVM-S remains running and synchronized with iVM-XL (Synchronization).

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Abstract

一种虚拟机管理系统及方法，该方法包括步骤：接收用户选择的第一虚拟机的升级或降级操作；在数据中心中搜寻实体机；在所搜寻到的实体机中生成用户指定规格的第二虚拟机；在第一时间点将第一虚拟机的数据复制到第二虚拟机；控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间，直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机；在第二时间点停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作；当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源。利用本发明可以自动完成虚拟机的升级与降级。

Description

虚拟机管理系统及方法 技术领域
本发明涉及一种云计算技术，尤其涉及一种云计算中的虚拟机管理系统及方法。
背景技术
云计算（Cloud Computing）是将计算机（Computer）、服务器（Server）等实体运算资源虚拟化成弹性的云计算资源，例如，VM（Virtual Machine，虚拟机），Instance（实例）等。用户可以通过因特网按照需求弹性地使用云计算资源（Cloud Computing Resource）。初次使用时，用户依照需求规划所需的云计算资源，但经过一段时间后，云计算的需求常常会随着业务的成长而扩大，先前所规划的云计算资源便无法支撑日益扩大的业务。相反的，当云计算的需求降低时，先前规划的资源便显得多余且浪费。
面对上述的问题，可藉由升级或降级云计算资源来解决资源不足或多余的问题。但目前的技术无论在升级或降级云计算资源时，都需要终止原先运行的虚拟机服务，再将原先的虚拟机服务转移到更大或更小的虚拟机，即停机→转移→开机。对于用户而言，会造成使用上的不方便。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种虚拟机管理系统，其可让用户在不中断业务的情况下，通过网页自动完成云计算资源（如虚拟机）的升级与降级。
鉴于以上内容，有必要提供一种虚拟机管理方法，其可让用户在不中断业务的情况下，通过网页自动完成云计算资源（如虚拟机）的升级与降级。
一种虚拟机管理系统，应用于控制电脑中，该控制电脑与内含多台实体机的数据中心相连，该系统包括：
指令接收模块，用于接收用户选择的第一虚拟机的升级或降级操作；
搜寻模块，用于在该数据中心中搜寻实体机，该搜寻到的实体机具有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机；
生成模块，用于在所搜寻到的实体机中生成该用户指定规格的第二虚拟机；
同步模块，用于在第一时间点将第一虚拟机的数据复制到第二虚拟机；
所述同步模块，还用于控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间，直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机；
所述同步模块，还用于在第二时间点停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作；
删除模块，用于当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源。
一种虚拟机管理方法，运行于控制电脑中，该控制电脑与内含多台实体机的数据中心相连，该方法包括如下步骤：
指令接收步骤，接收用户选择的第一虚拟机的升级或降级操作；
搜寻步骤，在该数据中心中搜寻实体机，该搜寻到的实体机具有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机；
生成步骤，在所搜寻到的实体机中生成该用户指定规格的第二虚拟机；
第一同步步骤，在第一时间点将第一虚拟机的数据复制到第二虚拟机；
第二同步步骤，控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间，直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机；
第三同步步骤，在第二时间点停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作；
删除步骤，当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源。
前述方法可以由电子设备（如电脑）执行，其中该电子设备具有附带了图形用户界面（GUI）的显示屏幕、一个或多个处理器、存储器以及保存在存储器中用于执行这些方法的一个或多个模块、程序或指令集。在某些实施例中，该电子设备提供了包括无线通信在内的多种功能。
用于执行前述方法的指令可以包含在被配置成由一个或多个处理器执行的计算机程序产品中。
相较于现有技术，所述的虚拟机管理系统及方法，其可让用户在不中断业务的情况下，通过网页自动完成云计算资源（如虚拟机）的升级与降级，极大地方便用户使用云计算服务。
附图说明
图1是本发明控制电脑的应用环境示意图。
图2是本发明控制电脑的结构示意图。
图3是本发明虚拟机管理系统的功能模块图。
图4是本发明虚拟机管理方法的较佳实施例的流程图。
图5A-5E是本发明进行虚拟机升级操作的示例图。
主要元件符号说明
控制电脑 2
网络 4
数据中心 5
实体机 50
显示设备 20
输入设备 22
存储器 23
虚拟机管理系统 24
处理器 25
指令接收模块 201
搜寻模块 202
生成模块 203
同步模块 204
删除模块 205
具体实施方式
如图1所示，是本发明控制电脑的应用环境示意图。在本实施例中，所述控制电脑2通过网络4与数据中心5相连，所述数据中心5内含多台实体机50（Physical Machine，如服务器），通常都有上百台。所述网络4可以是企业内部网（Intranet），也可以是互联网（Internet）或其它类型的通讯网络，如GPRS、Wi-Fi/WLAN、3G/WCDMA、3.5G/HSDPA等。
所述控制电脑2以网页形式提供一个用户界面，当需要对数据中心5的实体机50上的虚拟机进行升级/降级操作时，管理人员可以通过该用户界面进行相应操作。
参阅图2所示，该控制电脑2包括通过数据总线相连的显示设备20、输入设备22、存储器23、虚拟机管理系统24和处理器25。
所述存储器23用于存储所述虚拟机管理系统24的程序代码等资料。所述显示设备20用于显示实体机50上的虚拟机资料等。所述输入设备22用于输入用户设置的各种数据，如虚拟机规格等。其中，所述虚拟机规格包括，但不限于，虚拟机所占用的CPU数量、内存大小和硬盘大小等。
所述虚拟机管理系统24用于接收用户通过网页点选的对所选择虚拟机的升级/降级操作，并在不中断所选择虚拟机运行的情况下，自动完成所选择虚拟机的升级/降级操作，具体过程以下描述。
在本实施例中，所述虚拟机管理系统24可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器23中并被配置成由一个或多个处理器（本实施例为一个处理器25）执行，以完成本发明。例如，参阅图3所示，所述虚拟机管理系统24被分割成指令接收模块201、搜寻模块202、生成模块203、同步模块204和删除模块205。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在控制电脑2中的执行过程。
如图4所示，是本发明虚拟机管理方法的较佳实施例的流程图。
步骤S1，指令接收模块201接收用户通过网页选择的第一虚拟机的升级或降级操作，并接收用户指定的需要生成的第二虚拟机的规格。所述第二虚拟机的规格包括：第二虚拟机所占用的CPU数量、内存大小和硬盘大小等。
步骤S2，搜寻模块202在数据中心5中搜寻实体机50，判断该实体机50是否有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机。如果该实体机50有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机，则执行步骤S3。如果数据中心5的实体机50都没有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机，则搜寻模块202输出无法升级或降级的信息至显示设备20上，流程结束。其中，所述云计算资源包括，但不限于，实体机50的CPU数量、内存大小和硬盘大小等。
步骤S3，生成模块203在所搜寻到的实体机50中生成该用户指定规格的第二虚拟机。
步骤S4，同步模块204在第一时间点t1将第一虚拟机的数据复制（同步）到第二虚拟机。在本实施例中，第一时间点t1为该第二虚拟机的生成时间。可以理解，在其他实施例中，第一时间点t1也可以为该第二虚拟机的生成时间加上一段预设的延迟时间（如2秒钟）。例如，假设该第二虚拟机的生成时间为8:30:40，则t1 = 8:30:40（h/m/s）或t1 = 8:30:42。
步骤S5，同步模块204控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间（即一个指令在第一虚拟机和第二虚拟机间重复操作），直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机。例如，假设第一虚拟机存在三个数据Data1、Data2、Data3，其中，Data1正在运行，Data2和Data3处于停止状态。则同步模块204先将Data2和Data3复制到第二虚拟机，然后控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行。当Data1处于停止状态后，再将Data1也复制到第二虚拟机。
步骤S6，同步模块204运用容错技术（Fault Tolerance，FT），在第二时间点t2停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作。在本实施例中，第二时间点t2为第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间。可以理解，在其他实施例中，第二时间点t2也可以为第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间加上一段预设的延迟时间（如4秒钟）。例如，假设第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间为8:40:50，则t2 = 8:40:50（h/m/s）或t2 = 8:40:54。
步骤S7，当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，删除模块205停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源，移转结束。
以下以一个实例说明如何进行虚拟机升级操作。
假设用户选择的第一虚拟机为iVM-S：(CPU*1、RAM: 2GB、HD:200GB)，用户指定的需要生成的第二虚拟机为iVM-XL：(CPU*8、RAM: 16GB、HD:1600GB)。例如，参阅图5A和图5B所示，可以根据虚拟机的大小将虚拟机分为三类：小台虚拟机（iVM-S）、中台虚拟机（iVM-M）和大台虚拟机（iVM-XL）。
（1）用户通过网页将iVM-S升级为iVM-XL。虚拟机管理系统24自动搜寻数据中心5里的实体机50是否有足够空间可做为iVM-XL使用。若无足够空间，则显示无法升级，若有足够空间，则：
（2）先生成第二虚拟机iVM-XL，参阅图5B所示。在第一时间点t1将iVM-S 上的数据复制到 iVM-XL，参阅图5C所示。此时，iVM-S保持运行并与 iVM-XL 做同步化（Synchronization）。
（3）iVM-S与iVM-XL并行运行一段时间。此时，一个指令在iVM-S与iVM-XL间重复操作，参阅图5D所示。
（4）运用容错技术，在第二时间点t2结束并行操作，最终释放 iVM-S 资源，移转结束，参阅图5E所示。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

  1. 一种虚拟机管理系统，应用于控制电脑中，该控制电脑与内含多台实体机的数据中心相连，其特征在于，该系统包括：
    指令接收模块，用于接收用户选择的第一虚拟机的升级或降级操作；
    搜寻模块，用于在该数据中心中搜寻实体机，该搜寻到的实体机具有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机；
    生成模块，用于在所搜寻到的实体机中生成该用户指定规格的第二虚拟机；
    同步模块，用于在第一时间点将第一虚拟机的数据复制到第二虚拟机；
    所述同步模块，还用于控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间，直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机；
    所述同步模块，还用于在第二时间点停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作；及
    删除模块，用于当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源。
  2. 如权利要求1所述的虚拟机管理系统，其特征在于，所述云计算资源包括：实体机的CPU数量、内存大小和硬盘大小。
  3. 如权利要求1所述的虚拟机管理系统，其特征在于，所述用户指定规格包括：第二虚拟机所占用的CPU数量、内存大小和硬盘大小。
  4. 如权利要求1所述的虚拟机管理系统，其特征在于，所述第一时间点为该第二虚拟机的生成时间，或该第二虚拟机的生成时间加上一段预设的延迟时间。
  5. 如权利要求1所述的虚拟机管理系统，其特征在于，所述第二时间点为第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间，或第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间加上一段预设的延迟时间。
  6. 一种虚拟机管理方法，运行于控制电脑中，该控制电脑与内含多台实体机的数据中心相连，其特征在于，该方法包括如下步骤：
    指令接收步骤，接收用户选择的第一虚拟机的升级或降级操作；
    搜寻步骤，在该数据中心中搜寻实体机，该搜寻到的实体机具有足够的云计算资源可生成用户指定规格的第二虚拟机；
    生成步骤，在所搜寻到的实体机中生成该用户指定规格的第二虚拟机；
    第一同步步骤，在第一时间点将第一虚拟机的数据复制到第二虚拟机；
    第二同步步骤，控制第一虚拟机和第二虚拟机并行运行一段时间，直到第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机；
    第三同步步骤，在第二时间点停止第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作；及
    删除步骤，当第一虚拟机和第二虚拟机的并行操作停止后，停止第一虚拟机的运行，并释放第一虚拟机占用的云计算资源。
  7. 如权利要求6所述的虚拟机管理方法，其特征在于，所述云计算资源包括：实体机的CPU数量、内存大小和硬盘大小。
  8. 如权利要求6所述的虚拟机管理方法，其特征在于，所述用户指定规格包括：第二虚拟机所占用的CPU数量、内存大小和硬盘大小。
  9. 如权利要求6所述的虚拟机管理方法，其特征在于，所述第一时间点为该第二虚拟机的生成时间，或该第二虚拟机的生成时间加上一段预设的延迟时间。
  10. 如权利要求6所述的虚拟机管理方法，其特征在于，所述第二时间点为第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间，或第一虚拟机的数据全部复制到第二虚拟机的时间加上一段预设的延迟时间。
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