[发明专利]一种跨虚拟化数据中心的虚拟机在线迁移方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及虚拟化数据中心的资源管理领域，尤其涉及一种跨虚拟化数据中心的虚拟机在线迁移方法。

背景技术

传统的IT资源的拥有者以数据中心的方式向外界提供服务，由分布在各地的拥有大量计算或者存储资源的多个数据中心组成，不同的用户之间共享数据中心的资源池。在云计算模式下，用户的应用复杂多样，需求产生的位置各不相同，不同的用户对应用的服务质量有不同的要求。故IT企业面临着同时管理跨地域的多个数据中心的困难，所以传统数据中心的管理模式缺乏多个数据中心之间的资源动态调节方法，以满足云计算环境中复杂多样的应用与资源的映射管理。

服务器虚拟化技术作为云计算的关键技术，其发展为数据中心的资源管理带来新的机遇。系统级虚拟化在硬件与软件之间设置一层虚拟机管理器(Virtual Machine Monitor，VMM)软件，把不同的硬件资源进行抽象，为上层的软件系统提供多个虚拟计算环境，同时支持若干个独立执行的虚拟机(Virtual Machine，VM)，通过对硬件资源进行划分，让多个系统同时使用系统资源，因而能够提高资源利用率。每个独立运行的虚拟机具有一台物理机同样的功能，并且他们之间较强的隔离性保障提供的服务质量。

虚拟机在线迁移技术是在保持虚拟机运行的状态下，把其从一台物理主机迁移到另一台物理主机，并在目的主机上恢复运行，减少对业务运行的影响，无缝的实现服务整合。通过在线迁移，可以更方便的实现服务器的在线维护、在线升级、负载均衡，灾难恢复，提供一种灵活有效的资源管理方法。

现有虚拟机在线迁移机制中源节点和目的节点之间在同一虚拟化数据中心，主要有一下两个特点：（1）两个节点属于同一个VLAN，即同一虚拟化数据中心内，节点之间网络具有低延迟和高带宽。（2）两节点之间通过SAN(storage area network)、NAS(network network-attached storage)等方式共享镜像文件信息，迁移过程只发送迭代产生的内存脏页和CPU状态等信息，而不发送磁盘文件信息。

在跨多个虚拟化数据中心的环境下，由于各虚拟化数据中心在地理位置上的广泛分布，要实施在线的虚拟机迁移存在以下两个困难：

1）虚拟化数据中心之间的网络的高延迟和低带宽连接两个虚拟化数据中心需要经过多重路由和链路，网络延迟大，带宽相对较小，增大了虚拟机迁移的总时间和宕机时间，影响运行在虚拟机中的业务，而且将虚拟化数据中心直接连入Internet存在安全和管理方面的隐患。现有技术设计数据中之间的专用通信网络，通过专用网络将多个虚拟化数据中心的迁移转变成逻辑上同一局域网内的虚拟机迁移。但存在以下问题：当虚拟机被迁移至距离文件系统所在的虚拟化数据中心较远（相对于文件系统在本地）的业务节点时，虚拟机的I/O平均访问延迟和最大访问延迟均增大到原来的2倍以上，CPU利用率也降低了30%，虚拟机迁移后不能完全恢复到原有的执行效率。

2）跨虚拟化数据中心环境中的虚拟机迁移必须发送虚拟机的所有状态信息（包括：CPU，内存，磁盘等），为了支持各种用户的不同需求，现有技术中采用不同的磁盘迁移策略，虚拟机的磁盘空间较大（10G以上），附加磁盘状态一致性过程中产生的脏扇区和内存迭代产生的脏页信息，使得整个迁移过程发送的数据量过大，耗费过多网络带宽资源，而且虚拟机迁移时间和宕机时间过长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种跨虚拟化数据中心的虚拟机在线迁移方法，在原有虚拟机在线迁移方法中加入镜像的迁移，使虚拟机能够在多个虚拟化数据中心之间迁移，从而实现在多个虚拟化数据中心之间实现虚拟机和资源的动态映射。

为实现上述目的，本发明提供了一种跨虚拟化数据中心的虚拟机在线迁移方法，该方法包括：

步骤1，在广域网上部署多个虚拟化数据中心，其中每个虚拟化数据中心的业务节点运行虚拟机，每个虚拟化数据中心的存储节点保存虚拟机镜像；

步骤2，通过两层桥接模式的虚拟专用网络连接多个虚拟化数据中心；

步骤3，在源节点上的虚拟机I/O驱动进程中监控被迁移虚拟机每次写入磁盘的脏块，并为所述虚拟机I/O驱动进程创建迁移线程，所述迁移线程进行用户私有数据文件的预迁移和脏块监控记录的迁移，其中所述脏块是指虚拟机每次I/O操作的逻辑上连续的扇区；

步骤4，源节点上所述虚拟机的迁移进程控制所述用户私有数据文件的预迁移和脏块监控记录的迁移；