一种实现虚拟化管理平台高可用的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及虚拟化技术领域，具体涉及实现虚拟化管理平台高可用的技术领域。
【背景技术】
[0002]如说明书附图1所示，在虚拟化基础架构中，虚拟化管理平台101主要负责通过虚拟化管理代理102来集中管理多台被虚拟化的物理服务器104及其上托管的虚拟机103(VM, Virtual Machine),以实现对多台物理服务器之上的资源进行整合及弹性调度，同时还可以提供虚拟机迁移、虚拟机备份或虚拟机高可用(一种减少系统停工时间，保持服务连续性和可用性的技术方案)等附加功能。其中虚拟化架构中各组成部分的信息(静态信息或者动态信息)就保存在虚拟化管理数据库106中。在现有的虚拟化方案中，虚拟化管理平台101多采用单点服务模式，并没有提供数据和服务的高可用支持，这样，当虚拟化管理平台出现异常的时候通常会因为无法迅速恢复正常服务而影响整个虚拟化基础架构的正常运行。
[0003]针对虚拟化管理平台自身的高可用问题，常见的解决方案有两个:一是可以采用支持集群的数据库进而针对数据库采用高可用的方案；二是在运行虚拟化管理平台实例的服务器上通过部署一个驻留内存的监控程序来检测虚拟化管理平台的实例是否在正常运行，若该实例出现异常就重新启动一个新的虚拟化管理平台的实例服务。
[0004]从实际应用情况来看，这两个解决方案都还存在一些问题:第一个方案虽然可以较好的解决数据备份的问题，但是一般情况下数据会保存在共享存储上，因为成本问题这个方案对一些中小企业来说，是不可接受的。第二个方案虽然可以实现因虚拟化管理平台自己的原因导致的实例异常的快速恢复，但是不能解决因操作系统，网络等其它因素引起的管理平台不可用性。
[0005]故一个完整的虚拟化管理平台的高可用方案需要考虑实现的成本最低、保护的范围最广、恢复的效率最闻以及技术复杂度最低等因素。
【发明内容】
[0006]本发明公开了一种实现虚拟化管理平台高可用的系统和方法。利用分布式块设备复制技术把数据库中的文件进行实时备份，解除高可用系统对共享存储的依赖。在此基础上把虚拟化管理平台所依赖的所有服务(虚拟化管理服务、文件同步服务、网络服务、数据库服务等)与虚拟化管理平台看作一个整体来进行高可用处理，从而实现虚拟化管理平台真正的高可用。
[0007]一种实现虚拟化管理平台高可用的系统，包括:虚拟化管理平台主机205和虚拟化管理平台备机225以及将二者连接起来的网络交换设备208。其中的虚拟化管理平台主机207和备机225的硬件配置和软件环境完全相同，都至少包括一个安装在本地硬盘上的数据库(201、221)以及多个本地服务(202、222)。其中本地服务(202、222)至少包括:虚拟化管理服务(203、215)、高可用管理服务(211、223)、文件同步服务(204、216)、心跳监控服务(212、224)等，这些服务的功能包括:
1)高可用管理服务(211、223)根据心跳监控服务发送的主机和备机的运行状态消息协调主机和备机的资源来保证高可用系统对外服务的连续性和可用性；
2、虚拟化管理服务(203、215)用于对虚拟化基础架构中的物理设备、虚拟设备以及对外服务进行综合管理，该服务是高可用系统中的核心服务，需要保证其可用性和连续性。
[0008]3)文件同步服务(204、216)采取分布式块设备复制技术把分布在不同物理机上的两块普通的磁盘在系统内核空间进行实时同步，因其直接复制的是二进制数据，故可以达到与共享存储相当的存取速度。
[0009]4)心跳监控服务(212、224)用于周期性的检测位于主机和备机上的与虚拟化管理平台高可用相关的服务(如虚拟化管理服务、数据库服务、文件同步服务、网络服务等)是否处于正常状态，若相关服务没有处于正常工作状态，则心跳监控服务将向高可用管理服务发送特定格式的消息，高可用管理服务将根据运行状态消息内容进行相应的处理。
[0010]一种实现虚拟化管理平台高可用的方法，包括以下步骤:
1)虚拟化管理平台主机上的高可用管理服务按照一定时间间隔向主机和备机上的心跳监控服务发送系统运行状态查询消息，心跳监控消息收集相关服务的状态信息并反馈给主机上的高可用管理服务；
2)当虚拟化管理平台主机上的数据库文件或进程文件发生变化的时候，文件同步服务实时的将相关文件的更新同步到虚拟化管理平台的备机上；
3)当虚拟化管理平台主机的服务实例出现异常时，高可用管理模块重新启动出现异常的服务实例；
4)当虚拟化管理平台主机出现故障时，心跳监控服务发送主机故障消息给备机的高可用管理服务，备机的高可用管理服务修改IP地址和MAC地址映射配置表，建立虚拟化管理平台对外服务的IP地址与备机MAC地址的映射关系，则来自虚拟化管理平台高可用系统外部的服务请求将被转发到虚拟化管理平台备机处理；
5)当虚拟化管理平台主机的故障修复后，执行主机加入高可用系统的流程，虚拟化管理平台备机上的文件同步服务首先将备机上的服务和数据文件同步到虚拟化管理平台主机，然后备机上的高可用管理服务修改IP地址和MAC地址映射表，建立虚拟化管理平台对外服务的IP地址与主机MAC地址的映射关系，则来自虚拟化管理平台外部的服务请求将被转发到虚拟化管理平台主机处理。
[0011]本发明提出的高可用解决方案无需共享存储设备，而是采用普通磁盘并利用分布式块设备技术实现了数据库中数据的实时备份，使得中小企业的成本大幅节省。同时，由于把此管理平台用到的所有的服务资源看作一个整体，故从根本上保证了虚拟化管理平台主机上的所有的实例异常都能被检测到，并能够在最短的时间内切换到虚拟化管理平台备机上并启动所有依赖的服务。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为虚拟化基础架构示意图。
[0014]图2为虚拟化管理平台高可用系统架构示意图。
[0015]图3为虚拟化管理平台主、备机切换流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本发明附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]本发明所述的一种实现虚拟化管理平台高可用的系统和方法，包括如下实施内容。
[0018]1、虚拟化管理平台高可用系统的搭建，包括以下内容:
1)准备两台具有相同硬件配置的工业标准服务器作为虚拟化管理平台高可用系统的主机和备机；在主机和备机上各安装两块双网口网卡，通过已实现冗余的网络交换设备实现互连互通；主机和备机均配备支持RAID功能的硬盘阵列；
2)在主机和备机的本地硬盘上安装操作系统、用于保存虚拟化基础架构中各组成对象信息的数据库、虚拟化管理平台以及高可用管理软件。
[0019]2、虚拟化管理平台高可用系统主机和备机初始化，包括以下内容:
1)分别启动虚拟化管理平台的主机和备机，并在各自的系统配置文件(该文件提供了主、备机的硬件描述、网络信息以及相关服务、任务的定义等参数)中对虚拟化管理平台高可用系统初始化信息进行配置，包括以下内容:
①将当前服务器角色分别配置为主机和备机；
②配置高可用管理服务发送主、备机状态查询消息的时间间隔参数；
③配置触发备机切换步骤的因失效导致的主机未响应查询次数参数；
④配置主机和备机的第一网卡的第一网口作为状态查询消息和反馈消息的传输通道;
⑤配置主机和备机的第二网卡的第一网口作为各种操作和控制指令的传输通道；
⑥配置IP地址和MAC地址映射表，建立虚拟化管理平台对外服务的IP地址与主机MAC地址的映射关系；
⑦配置开机自动启动的服务以及心跳监控服务需要监控的服务名称和进程名称，如数据库服务、虚拟化管理服务、高可用管理服务、心跳监控服务、文件同步服务等；
2)分别重新启动虚拟化管理平台的主机和备机，使配置生效，高可用系统进入正常工作状态。
[0020]3、虚拟化管理平台高可用系统网络异常处理流程，包括以下内容:
1)网络监控服务按照预先设定的时间间隔查询虚拟机管理平台高可用系统中的主机和备机的网卡、网口的运行状态，缺省情况下启用的网络设备包括:主机的第一网卡206的第一网口 207、备机的第一网卡226的第一网口 220、主机的第二网