[发明专利]基于迁移方式加速虚拟机批量启动的方法及系统

说明书

本发明公开了基于迁移方式加速虚拟机批量启动的方法及系统；包括镜像文件管理、数据队列存储、统计程序模块、启动程序模块、迁移操作模块等。初始时仅仅正常启动一台虚拟机，剩余虚拟机通过等待在线迁移的方式启动。迁移时只复制内存数据，不复制磁盘数据，有效避免磁盘资源的竞争，加速整体启动过程。开发一套控制系统，控制整体启动过程，实现迁移方式批量启动虚拟机的自动化控制。

技术领域

本发明涉及基于迁移方式加速虚拟机批量启动的方法及系统。

背景技术

有些虚拟化场景中存在大量相同的虚拟机，如虚拟教室，每个学生使用一台虚拟机，所有虚拟机完全一样，运行同样的系统，包含同样的课程。类似场景中通常的做法是制作一份基础镜像文件，基于基础镜像创建一组快照文件，作为每台虚拟机的硬盘，虚拟机运行时增量数据写入快照文件中，基础镜像作为只读存储。

虚拟机批量启动时对系统资源冲击很大，尤其是存储资源，启动时虚拟机彼此竞争，磁盘IO操作密集，整体启动过程缓慢，总体耗时较长。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于迁移方式加速虚拟机批量启动的方法及系统，初始时仅仅正常启动一台虚拟机，剩余虚拟机通过等待在线迁移的方式启动。迁移时只复制内存数据，不复制磁盘数据，有效避免磁盘资源的竞争，加速整体启动过程。开发一套控制系统，控制整体启动过程，实现迁移方式批量启动虚拟机的自动化控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于迁移方式加速虚拟机批量启动的方法，包括如下步骤：

步骤(1)：创建一个启动完成队列和一个迁移等待队列，启动完成队列用以存放启动完成的虚拟机编号，迁移等待队列用以存放等待迁移的虚拟机编号，在迁移等待队列中写入等待迁移的虚拟机的编号2到n，n为正整数；

步骤(2)：并列运行n个启动程序，每个启动程序管理一台虚拟机；

步骤(3)：第一个启动程序基于基础镜像创建自己的快照文件，以正常方式后台启动第一台虚拟机，等待第一台虚拟机启动完成；剩余的n-1个启动程序基于基础镜像创建各自的快照文件，以等待迁移方式后台启动各自的虚拟机，分别等待各自的虚拟机启动完成；

步骤(4)：启动程序从迁移等待队列中读取一个虚拟机编号i，如果迁移等待队列为空，启动程序运行结束；否则，进入步骤(5)；i的取值范围是2到n；

步骤(5)：启动程序执行迁移操作，向自己管理的虚拟机发送迁移指令，让虚拟机在线迁移至编号为i的虚拟机，等待迁移完成，之后向自己管理的虚拟机发送继续指令，让虚拟机继续执行，返回步骤(4)。

此时，所有虚拟机全部正常启动完成，可以正常登录操作。

所述步骤(1)与步骤(2)之间还设有步骤(10)：

定时统计启动完成队列中的元素数目，达到n时退出，并输出累计耗时。

采用宿主机的一个UDP端口为第一台虚拟机模拟一个串口，第一个启动程序等待读取宿主机的端口得到预先约定的字符串，从而得知第一台虚拟机已启动完成。

采用宿主机的一组TCP端口为剩余的每台虚拟机指定迁移等待端口，剩余的每台虚拟机在指定端口等待迁移。

采用宿主机的另外一组TCP端口为每台虚拟机模拟monitor控制台，每个启动程序通过读写TCP端口与monitor控制台交互，控制迁移过程。

第一台虚拟机通过串口发送约定的字符串ok，标识自己启动完成，剩余的虚拟机的启动完成信息是通过轮询对应的monitor控制台而得知的，定时向monitor控制台发送info status指令，查看输出结果中是否包含running字样，包含表示启动完成，否则表示正在启动。