[发明专利]一种监测虚拟机集群中节点状态的方法和计算机系统

说明书

本发明公开了一种监测虚拟机集群中节点状态的方法和计算机系统。该方法基于通用的主/从分布式集群架构，自定义面向通信协议透明的心跳包编码及解码规则；基于全局可分发的编码元数据，设计了分段标识以及前缀匹配的身份标识编码格式，突破数据包所有字段都以字节为最小单位的编码范式，构造相对轻量级的心跳数据包。该方法应用在大规模集群中，能够有效减少监测数据所占用的系统带宽资源，提升虚拟机集群的网络吞吐量和稳定性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种监测虚拟机集群中节点状态的方法和计算机系统。

背景技术

集群(Cluster)通常是由一些互相连接在一起的节点(例如，计算机或虚拟机)构成的一个并行或分布式系统。这些节点一起工作并运行一系列共同的应用程序，同时，为用户和应用程序提供单一的系统映射。例如，对于计算机集群而言，从外部来看，计算机集群是一个系统，对外提供统一的服务，对内部来说，集群内的计算机在物理上通过电缆连接，在逻辑上则通过集群软件连接。服务器集群是把多台服务器通过通信链路连接，从外部看来，这些服务器就像一台服务器在工作，而对内部来说，外来的负载通过一定的机制动态地分配到服务器中去，从而达到超级服务器才有的高性能、高可用。

虚拟机(英文：Virtual Machine，简称“VM”)是在主机(host)上运行的软件，其可以在计算机平台和终端用户之间创造一种环境，而终端用户则是基于这个软件所创造的环境来操作。虚拟机集群是指多个虚拟机相互连接在一起构成的并行或分布式系统。

虚拟机集群通常采用主/从(Master/Slave)架构的方式。Master主机作为集群的管理中心，负责集群中所有Slave主机以及运行在其上的虚拟机的监测和管理。一般地，Master主机通过推或者拉的方式与Slave主机通信。但当集群规模庞大，集群中的Slave主机过多时，Master主机的性能会不足以支持维护大量的Slave主机，使得Master成为整个集群的瓶颈；同时用于监测和管理的数据流会占用过多的带宽，使得集群中支撑应用的通信质量无法保障，降低了虚拟机集群的整体性能。通常降低数据流带宽占用方式有压缩数据包、缩短占用时间等方式，其中数据包压缩的方式给Master主机额外增加了解压缩的计算过程，在大规模集群中Master主机的CPU性能可能受到大幅损耗；而缩短占用时间的方式又带来监测灵敏度损失的问题，若Slave主机长时间处于宕机状态，运行在主机之上的虚拟机业务都受到影响。

因此，目前亟需一种监测虚拟机集群中节点状态的方法和计算机系统，提高虚拟机集群的容错能力和性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种监测虚拟机集群中节点状态的方法和计算机系统。

一种监测虚拟机集群中节点状态的方法，包括以下步骤：

S1：集群管理员定义全局编码元数据信息；

S2：在虚拟机集群中的所有Master主机上部署并运行心跳包监测定时任务，在所有Slave主机上部署并运行心跳包上报定时任务，并将全局编码元数据分发给Slave主机；

S3：Slave主机上运行的心跳包上报定时任务按自定义心跳包编码规则，基于全局编码元数据对状态信息进行编码，构造心跳包报文并发送给Master主机；

S4：Master主机监听预设的通信端口，并根据自定义心跳包解码规则和全局编码元数据对收到的心跳包报文进行解码，计算得到Slave主机上虚拟机节点的状态；

S5：Master主机将虚拟机集群中节点状态信息进行存储；

S6：通过心跳包监测定时任务控制，进入下一个状态监测周期，重复步骤S3到步骤S5，持续进行监测；心跳包监测定时任务结束，监测停止。