[发明专利]一种基于虚拟机热迁移的物理机与虚拟机映射转换方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟机热迁移的物理机与虚拟机映射转换方法，首先确定数据中心每台物理机的待迁入和待迁出虚拟机集合，然后以迭代的方式选择一组符合并行条件的待迁移的虚拟机；并行地迁移在一次迭代过程中选择的虚拟机，进一步，若在一次迭代过程中没有符合并行条件的虚拟机，则迁移执行模块随机选择一台待迁移虚拟机并迁移至预备的临时物理机节点。本发明方法能有效执行映射转换工作，避免了由于物理机资源限制或者形成迁移环路无法进行迁移的情况，并通过并行热迁移缩短了整体迁移时间。

技术领域

本发明属于互联网技术领域，涉及在云数据中心下进行物理机与虚拟机的映射转换时，如何避免物理机资源约束以及进行虚拟机并行迁移。

背景技术

在云数据中心，由于虚拟机动态的产生和销毁，以及服务热点的存在经常会导致物理机负载不均衡。同时，为减少同一个租户下各个虚拟机的通信时延，要求虚拟机放置在相互靠近的位置，比如同一个机架下。为此，云数据中心经常进行虚拟机的动态部署调整，即数据中心管理员通过监控系统实时监控物理机的资源利用情况，在合适的时机进行虚拟机重新部署，将当前的物理机与虚拟机映射关系，通过虚拟机热迁移，转换为另一种物理机与虚拟机的映射关系，以此来实现负载均衡或者减少通信时延的目的。虚拟机热迁移通常会消耗额外物理机资源，并带来应用性能损失，并行迁移能实现快速迁移，减少潜在风险。

在选择虚拟机进行并行迁移时需要满足一些资源约束，比如目的物理机可能不能容纳待迁移虚拟机的虚拟机，直到其迁移出部分需要迁移的虚拟机之后。这就表明虚拟机迁移之间存在一定的依赖关系，有些迁移任务需要在另一些迁移任务完成之前完成。另外虚拟机迁移可能形成环路，比如多个不同租户的虚拟机进行聚集操作以减小通信时延时，可能发生物理机交换虚拟机的情况，当虚拟机迁移形成环路时，形成环路有可能形成迁移死锁，需要将部分虚拟机迁移到临时物理机节点，以打破环路。现有的虚拟机并行迁移方法没有考虑迁移任务相互依赖以及迁移死锁的问题。本发明采用类似于拓扑排序的方法，在解决上述两个问题的同时，能有效地实现虚拟机并行迁移，减少迁移时间。

虚拟机热迁移是不断在两台物理机之间迭代复制内存的过程，可用带宽与迁移时间是指数关系，为保证虚拟机快速迁移，本发明规定在同一台物理机上，一次用最大带宽只迁移一台虚拟机，以降低资源竞争，缩短迁移时间。

发明内容

本发明关注如何在一个数据中心内部通过虚拟机热迁移来实现物理机与虚拟机映射关系的转换，不发明不仅能有效避免物理机资源约束，同时进行虚拟机并行迁移，有效缩短迁移时间。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

1、一种通过虚拟机热迁移来实现云数据中心物理机与虚拟机映射转换的方法，其特征在于，包括：

并行虚拟机选择模块：用于选择可以并行迁移的虚拟机，并交由迁移执行模块。此模块迭代式运行，每迭代一次选择一组可以并行迁移的虚拟机，直到所有的虚拟机都迁移完毕。

迁移执行模块：用于并行地迁移一组虚拟机，迁移执行模块在并行虚拟机选择模块选择完一组虚拟机之后执行，迁移由并行虚拟机选择模块选择的一组虚拟机。

2、一种通过虚拟机热迁移来实现云数据中心物理机与虚拟机映射转换的方法，其特征在于，系统执行步骤为：

步骤a：并行虚拟机选择模块确定数据中心每台物理机的待迁出虚拟机集合和待迁入虚拟机集合。

步骤b：并行虚拟机选择模块按照顺序依次观察每台物理机的待迁入虚拟机集合，按照一定方法选择一组符合并行迁移条件的虚拟机。若没有满足条件的虚拟机，则随机选择一台待迁移虚拟机，准备将其迁移至临时物理机节点。

步骤c：迁移执行模块并行地迁移步骤b中选择出来的一组虚拟机，并更新相应物理机的待迁出虚拟机集合和待迁入虚拟机集合。