[发明专利]迁移拥有诸如硬件设备等资源的虚拟机

说明书

技术领域

本发明涉及可用于将拥有诸如硬件设备或另一物理设备等资源的虚拟机从第一机器或平台迁移到第二机器或平台的方法和机制。更具体而言，本发明涉及允许在不丢失与资源有关的任何状态信息的情况下迁移这一虚拟机的这一方法和机制。

背景

如应当理解的，虚拟机是出于仿真硬件系统的目的而在计算设备等上操作的软件构造等。通常，但不必然地，虚拟机是应用程序等，并且在计算设备上用于主存用户应用程序等，同时将这一用户应用程序与该计算设备或该计算设备上的其它应用程序隔离开。虚拟机的一种不同的变型例如可以是对多个不同的计算设备中的每一个编写的，使得为该虚拟机编写的任何用户应用程序可在不同计算设备的任一个上操作。由此，并不需要针对每一不同计算设备的用户应用程序的不同变型。

用于计算设备的新体系结构和新软件现在允许单个计算设备实例化并运行多个分区，每一分区可用于实例化一虚拟机以便进而主存其上可实例化一个或多个应用程序的操作系统的一个实例。通常，但不必然地，计算设备包括具有担当监督应用程序或“超集管理程序”的虚拟机监控程序等的虚拟化层，其中虚拟化层监督和/或以其它方式管理每一虚拟机的管理方面，并担当每一虚拟机和该虚拟机外部的世界之间的可能链接。

特别地，计算设备上的一个特定虚拟机可能需要访问与该计算设备相关联的资源。如可以理解的，这一资源可以是可与计算设备相关联的任何种类的资源。例如，资源可以是储存和检索数据的存储设备，且一般将出于任何目的采用存储设备。同样，资源可以是诸如网络、打印机、扫描仪、网络驱动器、虚拟驱动器、服务器等的任何其它资产。因此，不管资源是什么，虚拟机实际上都可具有对由这些资源提供的服务的访问。

在实例化了多个分区的计算设备中，可将该计算设备的任何特定的资源动态地分配给特定分区/虚拟机(以下称为“虚拟机”或“VM”)，使得特定VM可直接控制这些资源并服务来自计算设备上的其它VM的对资源的请求。这一特定VM因此实际上是提供资源能力的主机，被称为为“拥有”该特定资源的资源主机VM(“VM-H”)。类似地，这一VM-H向另一VM提供资源服务，而另一VM实际上是使用这些能力的客户机，被称为资源客户VM(“VM-C”)。由此，VM-C和VM-H相组合实现了需要使用特定资源的操作。

在计算设备上操作的特定VM-C通常被构造为如同真实机器一样操作。即，访问特定资源的特定VM-C通常如同该特定资源可通过对其的直接请求来访问那样运作。因此，情况可以是VM-C构造了此类请求所针对的驱动程序的路径或栈(以下称为“栈”)，不同之处在于该特定资源在该栈的末端。然而，如已经确定的，VM-C实际上并不是真实的机器，并且特定资源实际上不在该栈的末端。

因此，情况可以是资源由虚拟化层/虚拟机监控程序仿真为在栈的末端。在现实中，虚拟化层将对资源的请求转发给拥有或能够访问该资源的VM-H。类似地，情况可以是VM-C可以被赋予其中该VM-C知道其虚拟存在的受启发的能力，并且通过“受启发的”栈来发送对特定资源的请求，在该“受启发的”栈的末端是将VM-C与拥有或能够访问该资源VM-H相连接的VM总线或其它通信路径，其中VM总线绕过虚拟化层。同样类似地，情况可以是具有受启发的能力的VM-C通过VM-C和VM-H之间如用VM总线来实现的虚拟管道来发送对特定资源的请求。不管采用了什么通信协议，VM-C都通过VM-H来访问特定资源，且因此由VM-C发送的对特定资源的每一请求都遵循通过对应的VM-H到该特定资源的路径。

特别地，对于拥有特定资源的VM-H，则应当理解，这一VM-H可以通过被分配给该VM-H的用于该资源的适当的适配器来直接访问该资源。通常，但不必然地，适配器是VM-H的计算设备上的一个硬件或软件，其中这一硬件或软件将资源接口到VM-H。例如，这一适配器可以是网络接口卡或视频卡，或软件等价物。有了对这一适配器的直接访问，VM-H因此能以程度相对较高的效率和性能来利用该资源。此处要注意，特定资源可具有多个对应的适配器，其每一个都可能被分配给一特定的VM-H，且因此多个VM-H可拥有一特定资源。然而，至少在通常情况系，在任一时刻，仅一个VM-H可被分配给或“拥有”一特定适配器。无论如何，通常可以假定对特定资源的所有权等价于对特定适配器的资源的所有权。