信息中心网络上的动态虚拟机迁移的制作方法
【专利说明】信息中心网络上的动态虚拟机迁移
[0001]相关申请案交叉申请
[0002]本发明要求2013年12月9日由Guo-Qiang Wang等人递交的发明名称为“信息中心网络上的动态虚拟机迁移(Dynamic Virtual Machines Migrat1n Over Informat1nCentric Network) ”的第14/100，238号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该专利申请要求2013年2月12日由Guo-Qiang Wang等人递交的发明名称为“用于信息中心网络上的动态虚拟机迁移的方法(Method For Dynamic Virtual Machines Migrat1n OverInformat1n Centric Networks) ”的第61/763，622号美国临时专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
[0003]关于由联邦政府赞助研究或开发的声明
[0004]研究或开发
[0005]不适用。
[0006]参考缩微胶片附录
[0007]不适用。
【背景技术】
[0008]虚拟机(VM)是用于共享数据中心系统和/或计算能力、路由和数据存储等网络资源的虚拟化软件系统。一个VM可同时与其它VM在一台服务器上运行。VM操作可能需要支持数据中心服务器之间的迀移，以便有效地利用数据中心和/或网络资源并动态地维持VM的生命周期。VM从一台服务器到另一台服务器的迀移可能需要专用网络和集中存储能力。此外，迀移可能需要在移动之后保持VM的互联网协议(IP)/媒体接入控制(MAC)地址不变。这个过程可被称作大型二层(L2)路由网络。某些网络技术的发展可允许VM在骨干路由网中移动。这些要求可能无法随着现代数据中心(DC)和/或网络中的服务器和/或路由器的不断增多而很好地扩展。此外，在地理上分散的数据中心和接入网之间迀移大规模VM会使该过程进一步复杂化。因此，可能需要一种在不进一步复杂化该过程的情况下解决可扩展性的VM迀移方法。
【发明内容】
[0009]在一项实施例中，本发明包括一种装置，所述装置包括存储器和耦合到所述存储器的处理器，其中所述存储器包含指令，当所述处理器执行所述指令时，使所述装置从托管VM的第一服务器上运行的VM代理接收迀移请求，其中所述迀移请求包括与所述VM关联的VM标识符，所述VM标识符包括全局唯一的VM名称和与所述第一服务器关联的当前VM地址，与所述VM关联的数据包基于所述VM标识符被路由到所述VM ;以及指示在第二服务器上运行的VM代理接收来自所述第一服务器的所述VM以响应于所述迀移请求，其中所述第二服务器接收所述VM，在所述第二服务器接收所述VM之后，所述VM名称保持不变而所述当前VM地址变为与所述第二服务器关联。
[0010]在另一项实施例中，本发明包括一种服务器，所述服务器包括至少一个管理所述服务器托管的多个VM的虚拟机监视器，以及与所述虚拟机监视器通信的VM代理，所述VM代理用于从所述虚拟机监视器接收含第一 VM业务配置文件的移动性消息，其中所述第一VM业务配置文件包括与第一 VM关联的VM标识符、与所述第一 VM服务的至少一个客户端关联的VM客户端标识符，以及含可共享资源和不可共享资源的VM配置文件，第一 VM可启动映像可从所述可共享资源和所述不可共享资源中组装，所述VM标识符包括全局唯一的第一 VM名称和与所述服务器关联的当前第一 VM地址，与所述第一 VM关联的数据包基于所述VM标识符被路由到所述第一 VM ;以及将迀移请求发送给第一网络域的VM移动性管理器(VMMM)以响应于所述移动性消息，其中所述迀移请求包括所述第一 VM业务配置文件，所述迀移请求使所述第一网络域VMMM将迀移匹配消息发送给所述第一网络域内的任意VM代理和第二网络域的VMMM，所述迀移匹配消息包括所述第一 VM业务配置文件。
[0011]在另一项实施例中，本发明包括一种方法，所述方法包括从托管VM的第一服务器上运行的VM代理接收迀移请求，所述迀移请求包括与所述VM关联的VM标识符，所述VM标识符包括全局唯一的VM名称和与所述第一服务器关联的当前VM地址，与所述VM关联的数据包基于所述VM标识符被路由到所述VM ;以及指示在第二服务器上运行的VM代理接收来自所述第一服务器的所述VM以响应于所述迀移请求，其中所述第二服务器接收所述VM，所述VM名称保持不变而所述当前VM地址在所述第二服务器接收所述VM之后变为与所述第二服务器关联。
【附图说明】
[0012]为了更透彻地理解本发明，现参阅结合附图和【具体实施方式】而描述的以下简要说明，其中的相同参考标号表不相同部分。
[0013]图1是DC网络的实施例的示意图。
[0014]图2是图1的DC网络中的服务器的实施例的示意图。
[0015]图3是通过基于地址的移动性控制支持VM移动性的DC网络的实施例的示例图。
[0016]图4示出了通过基于名称的移动性控制支持移动节点(MN)移动性的移动网络的实施例。
[0017]图5是虚拟机监视器在服务器上建立VM的方法的实施例的流程图。
[0018]图6是通过基于地址的数据路由支持VM移动性的DC网络的实施例的示例图。
[0019]图7是通过基于名称的数据路由支持VM移动性的DC网络的实施例的示例图。
[0020]图8是通过基于名称的移动性控制和基于名称的数据路由支持VM移动性的网络的实施例的示例图。
[0021]图9是可在DC网络中实施的VM移动性管理方法的实施例的示例图。
[0022]图10是具有以太网光纤通道(FCoE)叠加的支持基于名称的VM移动性的DC网络的实施例的示意图。
[0023]图11是网元的实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0024]首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
[0025]虚拟化可在DC网络中使用以使多个VM在单个物理计算机(例如，服务器)上运行。服务器可操作虚拟机监视器，虚拟机监视器可充当VM的平台以提供对服务器的共享处理器、内存、存储器和/或网络路由资源的访问。VM从一台服务器到另一台服务器的动态移动(例如，实时迀移)可以允许进行动态负载均衡或工作分发，这在DC网络中是有利的。由于许多DC网络在二层中实施，所以可使用二层(例如，以太网)和/或2.5层(例如，多协议标记交换(MPLS)技术)来实施VM移动性。如果包在服务器机架内交换和/或在服务器机架之间(例如，完全在二层中)桥接，那么DC网络可被视作基于二层。从IP角度而言(例如，网络层/开放系统互连(0SI)三层)，二层网络服务器节点可连接到单条链路。基于二层的网络允许VM移动性，但是可能无法很好地在地址解析协议(ARP)等地址解析协议下进行扩展。所公开的VM系统、装置和/或方法在DC网络的上下文中进行描述。然而，所公开的VM移动性还可在面向服务的接入网的上下文中实施。
[0026]本文公开了一种在DC网络中将VM从源服务器迀移到目标服务器的系统、装置和/或方法。DC网络可包括多个网络域，并且源服务器可位于与目标服务器不同的网络域中。全局唯一的VM标识符(例如，IP和/或MAC地址)可在迀移之后保持不变。托管VM的服务器可以作为VM的附着点(PoA)，因此可作为与VM关联的任意数据流量的网络代理。DC网络域网关可作为DC网络域内的服务器所托管的任意VM的本地移动性锚点。VM移动性管理器(VMMM)可耦合到DC网络网关并且可管理与DC网络域内的服务器关联的VM的预订和切换。VMMM可在它的DC网络域内执行以下操作:实现数据流锚定控制；促进DC网络负载均衡；维护与DC网络域关联的任意VM的VM业务配置文件；促进DC网络域间和/或内实体名称解析和通信；以及提高上下文感知的VM资源管理。DC网络域间和/或内通信的形式可以是多播、组播、单播或双播。此外，VMMM可与业务分发网络(SDN)功能集成。第一DC网络域中的VMMM可与第二 DC网络域中的VMMM协调进行任何DC网络域间功能。DC网络内实现并且能够本地存储数据包并且路由数据包的路由器和/或交换机可以是信息中心网络(ICN)。
[0027]图1示出了 DC网络100的实施例，在DC网络100中，可能发生VM和其它实体的移动性。DC网络100可使用基于机架的架构，在该架构中，多个设备或机器(例如，服务器)可被放置在机架单元中。出于说明性目的，其中一个机架示为机架110，其中一台机器示为安装在机架110上的服务器112。机架上可能存在机架(ToR)交换机，例如位于机架110上的ToR交换机120。还可能存在尾行交换机或汇聚交换机，例如汇聚交换机130，每个尾行交换机或汇聚交换机与多个ToR交换机120和路由器互联。多个路由器可用于互联其它路由器和交换机。例如，路由器140可耦合到其它路由器和包含汇聚交换机130的交换机。
[0028]核心交换机和/或路由器可用于将DC网络100与另一 DC网络的网关或与互联网互联。汇聚交换机130和ToR交换机120可形成DC内网络。路由器140可向另一 DC网络或互联网提供网关。DC网络100可实施叠加网络并且可包括大量机架、服务器、交换机和路由器。由于每台服务器可托管在VM上运行的大量应用程序，所以DC网络100会变得非常复杂。DC网络100中的服务器可托管多个VM。为了促进一台物理服务器(例如，服务器112)托管的多个VM之间的通信，可在服务器112上设置一个或多个虚拟机监视器。
[0029]图2示出了 DC网络100中的服务器112的实施例，DC网络100包括虚拟机监视器210和耦合到虚拟机监视器210的多个VM 220(图2中的编号为220)。虚拟机监视器210可用于管理VM 220，