全局遷移管理器、網(wǎng)關(guān)、虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全局遷移管理器、網(wǎng)關(guān)、虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)、利用全局遷移管理器進(jìn)行控制的方法、網(wǎng)關(guān)的控制方法以及虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)的虛擬機(jī)遷移方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的快速發(fā)展，虛擬化技術(shù)正廣泛應(yīng)用在基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心的各個(gè)層面，例如網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化和服務(wù)器虛擬化。服務(wù)器虛擬化通過(guò)使用虛擬化管理程序(或者虛擬化軟件)將一臺(tái)物理主機(jī)虛擬成多臺(tái)虛擬機(jī)，各個(gè)虛擬機(jī)之間相互獨(dú)立，共享主機(jī)上的各種硬件資源包括CPU、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等。服務(wù)器虛擬化不僅可以提高整個(gè)數(shù)據(jù)中心IT環(huán)境的資源利用效率，還可以通過(guò)虛擬機(jī)遷移等技術(shù)更加高效的管理整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的工作負(fù)載，增強(qiáng)云計(jì)算系統(tǒng)的彈性和靈活性。
[0003]虛擬機(jī)遷移是指通過(guò)虛擬化管理程序?qū)⑻摂M機(jī)從一個(gè)物理主機(jī)移動(dòng)到另外一個(gè)物理主機(jī)，既可以在同一個(gè)數(shù)據(jù)中心子網(wǎng)內(nèi)的不同物理主機(jī)之間進(jìn)行遷移，也可以在不同數(shù)據(jù)中心子網(wǎng)間的物理主機(jī)之間進(jìn)行遷移。通過(guò)將虛擬機(jī)從負(fù)載較重的主機(jī)移動(dòng)到空閑主機(jī)或者將多個(gè)不同主機(jī)上的虛擬機(jī)整合到一臺(tái)主機(jī)，能夠提高云計(jì)算業(yè)務(wù)性能，改善資源利用效率，減少能量消耗。
[0004]但是虛擬機(jī)遷移為工作負(fù)載管理帶來(lái)靈活性的同時(shí)也面臨一些問(wèn)題。首先，數(shù)據(jù)中心提供云服務(wù)的應(yīng)用程序一般包含三層架構(gòu)(web前端，處理核心和后端數(shù)據(jù)庫(kù))，通常由多個(gè)虛擬機(jī)集合對(duì)外提供服務(wù)，不同虛擬機(jī)之間存在著復(fù)雜的依賴(lài)關(guān)系，當(dāng)某一個(gè)虛擬機(jī)從一個(gè)子網(wǎng)遷移到另外一個(gè)子網(wǎng)其IP地址和主機(jī)名會(huì)發(fā)生改變，但是與其建立應(yīng)用連接的其他虛擬機(jī)不能感知該虛擬機(jī)的遷移行為，則會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)之間原有的socket應(yīng)用連接中斷，應(yīng)用程序無(wú)法對(duì)外提供服務(wù)。另外如果外部客戶(hù)端與該遷移虛擬機(jī)有業(yè)務(wù)連接，當(dāng)虛擬機(jī)遷移至其他子網(wǎng)，客戶(hù)端仍然使用虛擬機(jī)遷移前的IP地址尋址虛擬機(jī)，則會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。因此在虛擬機(jī)跨子網(wǎng)遷移時(shí)，如何保障遷移虛擬機(jī)的原有業(yè)務(wù)連接不中斷是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)I (US7，966，354，B2)提出一種采用DNS和三角路由實(shí)現(xiàn)跨子網(wǎng)的虛擬機(jī)遷移的方法。當(dāng)虛擬機(jī)從一個(gè)數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)移動(dòng)到另外一個(gè)數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)其IP地址發(fā)生變化時(shí)，DNS服務(wù)器更新相應(yīng)的DNS記錄將該虛擬機(jī)的DNS映射成為遷移后的IP地址，之后當(dāng)客戶(hù)端查詢(xún)?cè)撎摂M機(jī)的DNS記錄時(shí)，DNS服務(wù)器返回虛擬機(jī)遷移后IP地址使得客戶(hù)端能夠?qū)ぶ返竭w移后的虛擬機(jī)并重新建立連接。
[0006]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的方法中要求應(yīng)用服務(wù)在全局DNS服務(wù)器中注冊(cè)，并要求每個(gè)可能發(fā)生遷移的虛擬機(jī)在該DNS服務(wù)器上都有唯一 DNS記錄以保證遷移后連接持續(xù)。但是很多早期開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序和一些面向企業(yè)的小型應(yīng)用程序直接采用IP地址尋址服務(wù)器或者客戶(hù)端，其架構(gòu)并非為虛擬化云平臺(tái)設(shè)計(jì)。當(dāng)移植到云平臺(tái)進(jìn)行虛擬機(jī)遷移時(shí)，由于關(guān)聯(lián)虛擬機(jī)并不知曉虛擬機(jī)遷移前后的IP地址映射關(guān)系而仍然使用遷移前IP地址尋址遷移的虛擬機(jī)，則會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用連接丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種全局遷移管理器、網(wǎng)關(guān)、虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)、利用全局遷移管理器進(jìn)行控制的方法、網(wǎng)關(guān)的控制方法以及虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)的虛擬機(jī)遷移方法，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性和云服務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
[0008]實(shí)施方式涉及的全局遷移管理器，具有:存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有虛擬機(jī)信息管理表，該虛擬機(jī)信息管理表保存有全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息；虛擬機(jī)遷移控制器，用于接收虛擬機(jī)遷移請(qǐng)求，通知源子網(wǎng)將處于源子網(wǎng)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)子網(wǎng)，并且從上述虛擬機(jī)管理信息表中提取出與遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)的全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息，將虛擬機(jī)遷移前的信息與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地登記在虛擬機(jī)遷移記錄表中，進(jìn)一步用于接收虛擬機(jī)遷移完成通知，更新上述虛擬機(jī)信息管理表與上述虛擬機(jī)遷移記錄表中的與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的遷移后的虛擬機(jī)的信息，根據(jù)上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息、遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址以及遷移后的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址產(chǎn)生虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)控制器，用于將所產(chǎn)生的上述虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求發(fā)送給各個(gè)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而在虛擬機(jī)遷移記錄表中的與上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的本次遷移之前的網(wǎng)絡(luò)地址與虛擬機(jī)信息管理表中的初始網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，向源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)發(fā)送虛假ARP更新請(qǐng)求消肩、O
[0009]實(shí)施方式涉及的網(wǎng)關(guān)，具有:虛假ARP映射存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)虛假ARP映射表，該虛假ARP映射表存儲(chǔ)遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)的物理地址的映射關(guān)系；虛假ARP代理器，用于處理來(lái)自全局遷移管理器的虛假ARP更新請(qǐng)求消息，使遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)物理地址形成映射關(guān)系，更新虛假ARP映射表，并且在更新虛假ARP映射表后主動(dòng)向源子網(wǎng)廣播虛假ARP響應(yīng)消息。
[0010]實(shí)施方式涉及的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)，具有全局遷移管理器和網(wǎng)關(guān)，上述全局遷移管理器具有:存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有虛擬機(jī)信息管理表，該虛擬機(jī)信息管理表保存有全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息；虛擬機(jī)遷移控制器，用于接收虛擬機(jī)遷移請(qǐng)求，通知源子網(wǎng)將處于源子網(wǎng)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)子網(wǎng)，并且從上述虛擬機(jī)管理信息表中提取出與遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)的全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息，將虛擬機(jī)遷移前的信息與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地登記在虛擬機(jī)遷移記錄表中，進(jìn)一步用于接收虛擬機(jī)遷移完成通知，更新上述虛擬機(jī)信息管理表與上述虛擬機(jī)遷移記錄表中的與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的遷移后的虛擬機(jī)的信息，根據(jù)上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息、遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址以及遷移后的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址產(chǎn)生虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)控制器，用于將所產(chǎn)生的上述虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求發(fā)送給各個(gè)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而在虛擬機(jī)遷移記錄表中的與上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的本次遷移之前的網(wǎng)絡(luò)地址與虛擬機(jī)信息管理表中的初始網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，向源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)發(fā)送虛假ARP更新請(qǐng)求消息，上述網(wǎng)關(guān)具有:虛假ARP映射存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)虛假ARP映射表，該虛假ARP映射表存儲(chǔ)遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)的物理地址的映射關(guān)系；虛假ARP代理器，用于處理來(lái)自全局遷移管理器的虛假ARP更新請(qǐng)求消息，使遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)物理地址形成映射關(guān)系，更新虛假ARP映射表，并且在更新虛假ARP映射表后主動(dòng)向源子網(wǎng)廣播虛假ARP響應(yīng)消息。
[0011]實(shí)施方式涉及的利用全局遷移管理器進(jìn)行控制的方法，具有:存儲(chǔ)步驟，在全局遷移管理器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)虛擬機(jī)信息管理表，該虛擬機(jī)信息管理表保存有全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息；虛擬機(jī)遷移控制步驟，全局遷移管理器的虛擬機(jī)遷移控制器接收虛擬機(jī)遷移請(qǐng)求，通知源子網(wǎng)將處于源子網(wǎng)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)子網(wǎng)，并且從上述虛擬機(jī)管理信息表中提取出與遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)的全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息，將虛擬機(jī)遷移前的信息與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地登記在虛擬機(jī)遷移記錄表中，進(jìn)一步接收虛擬機(jī)遷移完成通知，更新上述虛擬機(jī)信息管理表與上述虛擬機(jī)遷移記錄表中的與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的遷移后的虛擬機(jī)的信息，根據(jù)上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息、遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址以及遷移后的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址產(chǎn)生虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)控制步驟，全局遷移管理器的網(wǎng)關(guān)控制器將所產(chǎn)生的上述虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求發(fā)送給各個(gè)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而在虛擬機(jī)遷移記錄表中的與上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的本次遷移之前的網(wǎng)絡(luò)地址與虛擬機(jī)信息管理表中的初始網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，向源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)發(fā)送虛假ARP更新請(qǐng)求消息。
[0012]實(shí)施方式涉及的網(wǎng)關(guān)的控制方法，具有:虛假ARP映射存儲(chǔ)步驟，網(wǎng)關(guān)的虛假ARP映射存儲(chǔ)器存儲(chǔ)虛假ARP映射表，該虛假ARP映射表存儲(chǔ)遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)的物理地址的映射關(guān)系；虛假ARP代理步驟，網(wǎng)關(guān)的虛假ARP代理器處理來(lái)自全局遷移管理器的虛假ARP更新請(qǐng)求消息，使遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)物理地址形成映射關(guān)系，更新虛假ARP映射表，并且在更新虛假ARP映射表后主動(dòng)向源子網(wǎng)廣播虛假ARP響應(yīng)消息。
[0013]實(shí)施方式涉及的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)的虛擬機(jī)遷移方法，該虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)具有全局遷移管理器和網(wǎng)關(guān)，上述虛擬機(jī)遷移方法具有:存儲(chǔ)步驟，將虛擬機(jī)信息管理表存儲(chǔ)在全局遷移管理器的存儲(chǔ)器中，該虛擬機(jī)信息管理表保存有全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息；虛擬機(jī)遷移控制步驟，全局遷移管理器的虛擬機(jī)遷移控制器接收虛擬機(jī)遷移請(qǐng)求，通知源子網(wǎng)將處于源子網(wǎng)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)子網(wǎng)，并且從上述虛擬機(jī)管理信息表中提取出與遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)的全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息，將虛擬機(jī)遷移前的信息與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地登記在虛擬機(jī)遷移記錄表中，進(jìn)一步接收虛擬機(jī)遷移完成通知，更新上述虛擬機(jī)信息管理表與上述虛擬機(jī)遷移記錄表中的與該全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的遷移后的虛擬機(jī)的信息，根據(jù)上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息、遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址以及遷移后的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址產(chǎn)生虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)控制步驟，全局遷移管理器的網(wǎng)關(guān)控制器將所產(chǎn)生的上述虛擬機(jī)目的地址轉(zhuǎn)換請(qǐng)求發(fā)送給各個(gè)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而在虛擬機(jī)遷移記錄表中的與上述全局唯一虛擬機(jī)識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的本次遷移之前的網(wǎng)絡(luò)地址與虛擬機(jī)信息管理表中的初始網(wǎng)絡(luò)地址相同時(shí)，向源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)發(fā)送虛假ARP更新請(qǐng)求消息；虛假ARP代理步驟，網(wǎng)關(guān)的虛假ARP代理器處理來(lái)自全局遷移管理器的虛假ARP更新請(qǐng)求消息，使遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)物理地址形成映射關(guān)系，更新存儲(chǔ)遷移前的虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與源子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)的物理地址的映射關(guān)系的虛假ARP映射表，并且在更新虛假ARP映射表后主動(dòng)向源子網(wǎng)廣播虛假ARP響應(yīng)消息。
[0014]通過(guò)本發(fā)明的全局遷移管理器、網(wǎng)關(guān)、虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)、利用全局遷移管理器進(jìn)行控制的方法、網(wǎng)關(guān)的控制方法以及虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)的虛擬機(jī)遷移方法中的至少一個(gè)，能夠保持在虛擬機(jī)遷移后IP地址發(fā)生變化的情況下應(yīng)用連接不中斷，從而保障業(yè)務(wù)連續(xù)性和云服務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1.根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)的示例性框圖。
[0016]圖2.根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的主機(jī)功能示例性框圖。
[0017]圖3.根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)設(shè)備功能示例性框圖。
[0018]圖4.根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的全局遷移管理器功能示例性框圖。
[0019]圖5.根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的虛擬機(jī)