[发明专利]一种基于角色的高可用虚拟机池化管理系统

权利要求书

1.一种基于角色的高可用虚拟机池化管理系统，其特征在于：所述虚拟机池化中包括主节点即master节点、从节点即slave节点和备份节点即backup节点；master节点是虚拟机资源池的唯一逻辑入口，负责管理资源池中的所有节点；slave节点主要负责本节点的虚拟机生命周期的管理；backup节点用于备份master节点的状态信息，保证与master节点的状态信息一致，并在master节点失效时接管其工作；所述虚拟机池化中各个节点所处的角色并不是固定的，而是随着不同条件在三种角色，即master节点、从节点slave和备份节点backup中转换；

所述每个节点均包括节点管理模块、资源池管理模块和高可用管理模块；每个节点均包括若干个虚拟机；

节点管理模块：负责本节点的虚拟机的生命周期管理，包括虚拟机的创建、关闭、启动、迁移，周期性地监听本节点和运行其上的每个虚拟机的资源使用情况，并写入本地的文件方便远程客户端解析；周期性地向master节点和backup节点发送状态信息，状态信息包括运行了哪些虚拟机，虚拟机关联的磁盘文件；同时还接收来自master节点的操作请求，根据这个转发的请求在本节点完成相应的操作；

资源池管理模块：当节点作为master时，该模块功能开启，负责管理虚拟机资源池中的每个节点即slave和backup节点，接受来自slave和backup节点的状态信息，判定它们是否有效；同时负责接收用户的请求，将请求转发给正确的目标节点；

高可用管理模块：当节点为master节点和backup节点时，该模块功能开启，该模块通过基于角色的双机热备方法，保障在master节点宕机时，系统能迅速恢复功能服务；通过序列法来保障资源池中只有一个master节点和backup节点，利用双向异步通信机制来保障master节点和backup节点两者状态信息的一致性；

上述模块中，资源池管理模块和高可用管理模块共同负责管理各个节点在三种角色中的转换。

2.根据要求1所述的一种基于角色的高可用虚拟机池化管理系统，其特征在于：所述虚拟机池化中各个节点在三种角色，即master节点、从节点slave和备份节点backup中转换过程如下：

用三元组P=<Number,Role,Squence>来描述每个节点，其中不同的元素的具体含义如下：Number,即节点的编号，虚拟机池化中一共有三个节点，用N1,N2和N3来分别表示master，backup和slave这三个节点；Role,即节点的角色，master，backup和slave三种角色，每种角色执行不同功能；Squence，即节点的时间序号，每个节点都会有一个时间序号，实现步骤如下：

（1）用户建立虚拟机池化时指定一个none节点作为master节点；

（2）当用户需要将一个none节点加入虚拟机池化时，该节点从none转变为slave节点，成为虚拟机池化中的成员节点；

（3）用户将某个节点从虚拟机池化中移除后，该节点由slave节点转化为none节点，不再属于这个虚拟机池化；

（4）当虚拟机池化中的backup节点未被选取或者之前选取的backup节点失效时，由master节点选举出一个有效的slave节点，使其成为backup节点；

（5）当backup节点探测到虚拟机池化中的master节点失效时，主动转换为master，接管master节点的工作；

（6）当backup节点故障恢复后，重新回到虚拟机池化中，转变为slave节点；

（7）当master节点故障恢复后，重新回到虚拟机池化中，并转变为slave节点。