[发明专利]一种虚拟机容错方法和系统

权利要求书

1.一种虚拟机容错方法，其特征在于，包括以下步骤：

一个虚拟机与至少两个其他虚拟机通信，建立虚拟步调一致计算系统的成员关系，所述成员包括数个虚拟机，每个虚拟机运行在联网的节点计算机上；首先，一个虚拟机与其他虚拟机通信，决定虚拟步调一致计算系统的成员关系配置文件，在该成员关系配置文件中确定活动虚拟机和备选虚拟机；

然后，虚拟步调一致计算系统中的每个成员虚拟机按照成员关系配置文件中的顺序执行每个单步操作，并且监控其他虚拟机的工作状态；

如果工作正常，循环该单步操作；

如果该虚拟步调一致计算系统中有一个或多个虚拟机发生故障被其他虚拟机检测到，则检测到故障的虚拟机与所有剩余的虚拟机通信重新建立虚拟步调一致计算系统的成员关系；并重新执行故障发生前的操作并传递到新的成员关系配置文件中的下一个虚拟机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该成员关系配置文件中的用户指定的第一位虚拟机、最先启动的虚拟机或者计算能力最强的虚拟机为活动虚拟机；成员关系配置文件中的除了活动虚拟机之外的虚拟机为备选虚拟机，活动虚拟机的下一个备选虚拟机为第一备选虚拟机，依次类推，最后一个备选虚拟机为最后备选虚拟机，最后备选虚拟机的下一个虚拟机为活动虚拟机。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：活动虚拟机执行一个单步操作并根据该单步操作产生一个操作令牌，并发送操作令牌到成员关系配置文件中的第一备选虚拟机；其他备选虚拟机依次接收操作令牌并执行操作令牌中包含的单步操作内容；直到最后备选虚拟机执行完单步操作后返回操作令牌到活动虚拟机，活动虚拟机根据下一个单步操作的内容产生新的操作令牌。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

于监控其他虚拟机的工作状态时，每个成员虚拟机启动一个定时器，用于检测其他虚拟机是否发生故障；

当故障检测到后，重新建立虚拟步调一致计算系统的成员关系，新的成员关系不包括发生故障的虚拟机；

其中，如果是活动虚拟机发生故障，则第一备选虚拟机成为新成员关系配置文件中的活动虚拟机；

于重新建立了虚拟步调一致计算系统的成员关系后，由检测到故障的虚拟机执行故障发生前的最后一个操作令牌包含的单步操作内容。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

如果成员关系配置文件中的第一备选虚拟机检测到活动虚拟机发生故障，那么第一备选虚拟机成为活动虚拟机。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

于监控其他虚拟机的工作状态时，成员关系配置文件中的每个虚拟机启动一个定时器，如果该定时器超时，那么则判定该虚拟机在成员关系配置文件中的前一个虚拟机发生故障。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当虚拟步调一致计算系统中虚拟机数量小于一个阈值时，则拷贝复制的备选虚拟机到另一个节点计算机上，重新确定新的成员关系配置文件，以在重新建立的成员关系中包含原成员关系不包含的新虚拟机。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单步操作的内容包含计算机内存值的改变，寄存器的改变，端口的输入与输出。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，操作令牌包含一个顺序标识符，所述顺序标识符与前一个操作令牌的顺序标识符不同，虚拟机接收到操作令牌后，将操作令牌中的顺序标识符的值与虚拟机维护的操作标识符堆栈的第一项的值相比较；如果顺序标识符大于操作标识符堆栈的第一项，执行操作令牌中包含的单步操作内容，将顺序标识符加入到操作标识符堆栈中；如果顺序标识符不大于操作标识符堆栈的第一项，该虚拟机将操作令牌传递到下一个虚拟机，不执行操作令牌中包含的单步操作内容。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 建立的成员关系包含经过排序的所有虚拟机网络地址列表。