一種虛擬機動態(tài)遷移方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算，特別涉及一種虛擬機動態(tài)迀移方法。
【背景技術(shù)】
[0002]云計算的低成本、快速部署和靈活調(diào)整規(guī)模等優(yōu)勢引起了工業(yè)界的高度關(guān)注，使得云邊界從傳統(tǒng)計算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的傳統(tǒng)、單一、顯性向模糊、泛化、動態(tài)轉(zhuǎn)變，從而物理邊界逐步向虛擬邊界演化。但隨著云計算技術(shù)的深入發(fā)展，計算資源開銷的增加和復雜度的增長，使單一云無法適應(yīng)不斷增減變化中的計算資源需求。企業(yè)與運營商不再滿足擁有單一云，而轉(zhuǎn)向建設(shè)多個數(shù)據(jù)集群以形成混合云或多個運營商中互相租用對方的云計算資源以形成聯(lián)合云。但是在這種情況下虛擬主機環(huán)境迀移這一核心需求卻得不到滿足，現(xiàn)有的技術(shù)仍然基于單一的云環(huán)境。這使得數(shù)據(jù)集群間虛擬主機環(huán)境策略迀移成為當前該領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵冋題。
[0003]數(shù)據(jù)集群間迀移時物理網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變，目標主機與源主機不再位于同一個局域網(wǎng)內(nèi)，確保虛擬主機環(huán)境體系結(jié)構(gòu)一致性與網(wǎng)絡(luò)配置不變性必然需要高額的處理代價。現(xiàn)有的技術(shù)方案實現(xiàn)了廣域網(wǎng)下的虛擬機迀移，但是卻未考慮到虛擬主機環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)配置文件迀移的問題，無法對虛擬主機環(huán)境進行網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)迀移。
[0004]因此，針對相關(guān)技術(shù)中所存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種虛擬機動態(tài)迀移方法，包括:
[0006]1.一種虛擬機動態(tài)迀移方法，用于將虛擬主機環(huán)境迀移以及虛擬機在數(shù)據(jù)集群間進行迀移，其特征在于，包括:
[0007]I)云平臺發(fā)出數(shù)據(jù)集群間迀移請求，網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)請求確定待迀移的虛擬機對應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡所在虛擬機即VMID，以及迀移源主機網(wǎng)絡(luò)地址SIP與目標數(shù)據(jù)集群迀移代理服務(wù)所在網(wǎng)絡(luò)地址REMOTESERVICEIP ；
[0008]2)源數(shù)據(jù)集群的代理服務(wù)生成數(shù)據(jù)集群間迀移請求，使用目標數(shù)據(jù)集群所提供的公鑰簽名后發(fā)送給目標數(shù)據(jù)集群；
[0009]3)目標數(shù)據(jù)集群使用私鑰驗證請求，驗證對方身份合法后，分配迀移目標服務(wù)器，其網(wǎng)絡(luò)地址為RDIP，并使用源數(shù)據(jù)集群所提供的公鑰簽名后發(fā)送給源數(shù)據(jù)集群；
[0010]4)源數(shù)據(jù)集群與目標數(shù)據(jù)集群進行密鑰協(xié)商，協(xié)商結(jié)果與VMID生成虛擬通道的通信加密密鑰Key ；
[0011]5)源數(shù)據(jù)集群網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)VMID查詢虛擬機所包含的待迀移虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡列表;
[0012]6)遍歷虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡列表，對列表中的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡NICn，取出對應(yīng)的虛擬主機環(huán)境EIDn;
[0013]7)查詢該應(yīng)的物理主機，形成物理主機地址列表，確定受迀移而發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)改變所影響的物理主機；
[0014]8)遍歷物理主機地址列表，并判斷物理主機地址HostIPn是否位于源數(shù)據(jù)集群，若HostIPnfe于源數(shù)據(jù)集群內(nèi)，則向該HostIP ?發(fā)送修改原語，若HostIP n位于目標數(shù)據(jù)集群內(nèi)，則目標數(shù)據(jù)集群內(nèi)的虛擬通道不再加密傳輸，發(fā)送修改原語；
[0015]9)判斷該EIDJt應(yīng)的物理主機地址列表是否已包含RDIP，若不包含，則根據(jù)RDIP生成該EIDn的局部路由表，并發(fā)送給目標數(shù)據(jù)集群，由目標數(shù)據(jù)集群路由給目標服務(wù)器；
[0016]10)返回步驟6)直到虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡列表遍歷完畢；
[0017]11)向RDIP發(fā)送虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡列表對應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡配置列表，提前設(shè)置其網(wǎng)絡(luò)適配卡配置；
[0018]12)云平臺通過加密通道迀移虛擬機，返回虛擬機迀移結(jié)果；
[0019]13)若迀移成功，遍歷列表，并根據(jù)NICn對應(yīng)的物理主機地址列表依次發(fā)送選擇原語，通知其保留迀移后的虛擬機目標主機地址，并刪除SIP中NICn的網(wǎng)絡(luò)適配卡配置，同時判斷SIP是否包含于迀移后的新HostIP內(nèi)，若不再包含，則發(fā)送通知SIP刪除不再使用的局部路由表；
[0020]14)若迀移失敗，遍歷列表，并根據(jù)NICn對應(yīng)的物理主機地址列表依次發(fā)送選擇原語，將局域路由表回退到迀移開始前的體系結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并刪除RDIP中提前為虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡列表設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)適配卡配置，若已向RDIP發(fā)送了完整的虛擬主機環(huán)境路由表，則發(fā)送通知刪除。
[0021]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點:
[0022]本發(fā)明在云平臺下能夠滿足虛擬主機環(huán)境迀移需求，同時對虛擬主機環(huán)境傳輸?shù)挠绊戄^小。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬機動態(tài)迀移方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實施例的詳細描述。結(jié)合這樣的實施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節(jié)，并且無這些具體細節(jié)中的一些或者所有細節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實現(xiàn)本發(fā)明。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬機動態(tài)迀移方法流程圖。本發(fā)明針對多重云環(huán)境下跨虛擬主機環(huán)境策略迀移需求，提出適用于覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建下的虛擬主機環(huán)境數(shù)據(jù)集群間迀移機制，通過數(shù)據(jù)集群間虛擬主機環(huán)境迀移協(xié)議，使得虛擬機在迀移過程中，虛擬主機環(huán)境體系結(jié)構(gòu)及其網(wǎng)絡(luò)配置文件一并得以迀移與自動配置，迀移過程中的集群間虛擬主機環(huán)境鏈接臨時通過集群間通道傳輸，當虛擬機集群依次成功迀移后，虛擬主機環(huán)境則完整地迀移至目標數(shù)據(jù)集群，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化下的數(shù)據(jù)集群間虛擬機集群迀移。
[0026]系統(tǒng)架構(gòu)共分為3層，分別為:負責構(gòu)建虛擬主機環(huán)境與集群間迀移的網(wǎng)絡(luò)層、負責主機局部路由表和傳遞虛擬機迀移事件通知的路由層與負責網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)、虛擬接口配置的內(nèi)核層。
[0027]I)內(nèi)核層:該層位于物理主機內(nèi)，通過虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡的前后端驅(qū)動機制，截獲并路由虛擬接口所發(fā)出報文；同時其利用操作系統(tǒng)所提供的路由鏈機制，為虛擬接口設(shè)置QoS等網(wǎng)絡(luò)接口的配置。
[0028]2)路由層:該層也位于物理主機內(nèi)，維護物理主機的局部路由表，以控制內(nèi)核層的虛擬接口路由路徑。此外也接收由云計算平臺設(shè)定的虛擬主機環(huán)境接口配置表，根據(jù)將該表為虛擬接口所設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)配置翻譯為具體的網(wǎng)絡(luò)接口控制命令。
[0029]3)網(wǎng)絡(luò)層:擴展了云計算平臺的網(wǎng)絡(luò)管理部分，并與云平臺虛擬機管理功能相協(xié)同維護虛擬主機環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)層維護了全局路由表，該表由用戶對虛擬主機環(huán)境的設(shè)定產(chǎn)生。全局路由表下發(fā)給路由層時，針對虛擬主機環(huán)境體系結(jié)構(gòu)拆分為局部路由表分別設(shè)定不同的物理主機，當虛擬機迀移事件產(chǎn)生時，則根據(jù)設(shè)定下發(fā)新的路由表，迀移虛擬主機環(huán)境接口與網(wǎng)絡(luò)配置文件。同時該層還通過代理服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集群間虛擬主機環(huán)境通信。在虛擬機迀移開始前，該服務(wù)向其他數(shù)據(jù)集群的代理服務(wù)發(fā)送虛擬機迀移消息，協(xié)商虛擬機位于新數(shù)據(jù)集群的目的主機，并通過虛擬主機環(huán)境迀移協(xié)議，保證虛擬主機環(huán)境在迀移過程中體系結(jié)構(gòu)不變。
[0030]在本發(fā)明的方法中，由內(nèi)核層截獲虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)報文，然后對報文進行封裝，加入虛擬主機環(huán)境ID、虛擬機ID識別信息形成封裝的TCP幀，將其路由至物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)構(gòu)成虛擬主機環(huán)境。
[0031]虛擬主機環(huán)境通過虛擬主機環(huán)境ID劃分，虛擬主機環(huán)境內(nèi)以太幀的路由路徑則由局部路由表所控制。虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡加入到虛擬主機環(huán)境后，對于單播包直接根據(jù)路由表HostIP項，發(fā)送給對應(yīng)虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡所在的虛擬機。而廣播包則通過內(nèi)核層路由給所有虛擬主機環(huán)境內(nèi)的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡。
[0032]路由層所維護的局部路由表，由一個3元組構(gòu)成:虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡MAC (MAC)、虛擬機所在主機的IP地址(HostIP)和所在域(EID)。路由層通過下列管理原語受到網(wǎng)絡(luò)層管理與配置:
[0033].ADDNIC:添加表項 _，MAC, HostIP)；
[0034].REM0VENIC:刪除表項(EID，MAC, HostIP)；
[0035].CHANGENIC:修改表項(EID，MAC, HostIP, HostIP')，用于迀移，轉(zhuǎn)移虛擬接口路由目標；
[0036].SELECTNIC:在路由表中選擇有效項(EID，MAC, HostIP)，用于生效迀移配置；
[0037].REM0TEADDNIC:添加表項(EID，MAC，RemoteHostIP，Key)，用于數(shù)據(jù)集群間迀移，這將使得目標物理主機對遠程物理主機的通信使用密鑰Key加密；
[0038]?REMOTECHANGENIC:修改表項(EID，MAC，HostIP，RemoteHostIP’，Key)，用于數(shù)據(jù)集群間迀移時，修改路由目標。
[0039]虛擬化技術(shù)支持了不同物理節(jié)點上的虛擬機實例動態(tài)迀移功能，從而也可實現(xiàn)虛擬機實例在不同數(shù)據(jù)集群的體系結(jié)構(gòu)迀移。
[0040]網(wǎng)絡(luò)層對虛擬機、虛擬網(wǎng)絡(luò)適配卡及其虛擬主機環(huán)境進行統(tǒng)一的管理與控制，由于虛擬機會主動或被動的改