基于共享虚拟机文件的异构混合云架构及管理方法与流程

本发明涉及云计算技术领域和计算系统虚拟化技术领域，具体讲，涉及一种基于共享虚拟机文件的异构混合云架构及管理方法。

背景技术：

随着云计算技术的发展，各种体系架构的云计算技术及其产品遍地开花。从体系架构来区分，云计算技术可以分为私有云和公有云，私有云的数据安全性、隐私性和维护成本较高，公有云具有规模和成本优势，但是用户对把重要数据放在公有系统上也有一定的疑虑。用户更希望将重要数据放在本地私有云中管理，也能利用到公有云的规模和成本优势。混合云融合了公有云和私有云，既有私有云的数据安全性特点，又有公有云的规模和成本优势。

用户采用云计算产品之前，往往已经采购了一种或多种的虚拟化或云产品。如果将这些产品迁移到新系统上，会占用系统时间，影响用户业务，迁移过程中也容易发生系统兼容问题，取代的产品及硬件也存在浪费现象。因此用户会希望将原来的虚拟化或云产品也利用起来，降低使用成本。这时候就要求混合云具备将其他虚拟化或云产品进行管理的能力。对于不同云技术的产品进行混合管理是混合云的特点之一。

目前混合云管理主要利用原有虚拟化产品或云产品提供的接口进行管理，混合云的管理指令通过这些接口，发往虚拟化产品或云产品去执行。这种管理方式的优点是管理方法简单易实现，通过接口调用就可以实现管理功能。但是这种管理方式也具有显著的缺点，首先管理功能依赖于原有产品的接口，原有产品接口功能决定了管理功能的实现情况；其次这种方式的统一管理并没有打破原有虚拟化产品或云产品之间的相互隔离，各个产品仍然独立运行，数据难以互通，虚拟机无法跨平台运行。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于共享虚拟机文件的异构混合云架构及管理方法，用于解决现有技术的混合云被管平台之间数据难以互通，虚拟机无法跨平台运行的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构，包括虚拟化模块、数据预处理模块、共享存储模块、虚拟机迁移模块和混合云管理模块；

虚拟化模块：虚拟化模块是完成与被管系统的交互任务，保证混合云管理系统发布的管理命令能被有效，准确的执行，成为被管系统与混合云管理系统沟通的桥梁；

数据预处理模块：数据预处理模块是将每个被管系统的虚拟机文件预先处理成共享存储中统一格式的文件，以便虚拟机可以在每个被管系统中都可以运行；

共享存储模块：共享存储模块是将各个被管系统的存储转化为混合云系统共享存储，以便虚拟机可以在被管系统中任意一个系统中运行；

虚拟机迁移模块：虚拟机迁移模块是将运行在被管系统中的虚拟机迁移到其他被管系统，虚拟机可以根据系统负载，选择运行的系统；

混合云管理模块：混合云管理模块是将被管系统作为完整的云系统进行管理运维，打破各个系统独立运行的状态，对整个系统资源进行统一的调度和整合。作为优选方式，虚拟化模块包括管理接口模块、共享存储接口模块和虚拟机文件解析模块三个子模块；

管理接口模块：连接混合云管理系统和被管系统的桥梁，将混合云下发的管理消息传递给被管系统执行，从被管系统获取状态信息上报给混合云管理模块；

共享存储接口模块：连接被管系统和共享存储之间的桥梁，将共享存储模块接口转化为被管系统支持的存储模式接口，加入到被管系统储存中；

虚拟机文件解析模块：将被管系统的虚拟机文件解析成需要的文件格式，提供给其他被管系统使用。

作为优选方式，数据预处理模块包括虚拟机格式文件预处理、虚拟机存储文件预处理模块两个子模块；

虚拟机格式文件预处理：将存储虚拟机格式的文件预处理成统一的格式文件，虚拟机格式包括cpu数量，内存大小，存储空间等虚拟机信息；

虚拟机存储文件预处理模块：将虚拟机的磁盘文件进行预处理，虚拟机的磁盘信息一般比较大，预处理不会讲保存的文件完全转化为另外的格式，只是将建立格式转化的索引，以便在虚拟机运行时转化。

作为优选方式，共享存储模块包含共享存储接口模块、存储适配模块和存储融合模块三个子模块；

共享存储接口模块：将共享存储接入到被管系统，使用被管系统支持的存储接口格式；

存储适配模块：共享存储适配被管系统的存储文件格式，使共享存储的文件可以在任何一个被管系统中运行；

存储融合模块：将被管系统的存储融合成为一个共享存储。

作为优选方式，虚拟机迁移模块包括动态决策模块，虚拟机内存迁移模块，虚拟机状态迁移模块；

动态决策模块：是根据系统负责和规则设置情况，自动决策虚拟机运行的位置或虚拟机是否迁移；

虚拟机内存迁移模块：是虚拟机热迁移过程中将虚拟机的内存保存并迁移到目标系统；

虚拟机状态迁移模块：是将虚拟机当前状态从一个被管系统迁移到另一个被管系统。

作为优选方式，混合云管理模块包括资源管理模块、安全管理模块、用户管理模块和日志审计模块；

资源管理模块：是对混合云系统的计算资源进行统一的管理和配置，集中管理和配置被管系统的资源，对用户需求进行资源分配。还对混合云系统的运行情况进行监控，监视资源的各种运行状态，保证系统的持久运行。

安全管理模块：对数据、应用和账号等it资源采取全面保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害，并保证混合云设施及其提供的资源能被合法地访问和使用。主要包括访问授权、安全策略、安全审计、数据加密、数据备份。

用户管理模块：对用户身份及其访问权限进行有效地管理，还包括对用户组的管理。对与用户相关的配置信息进行记录、管理和跟踪，配置信息包括虚拟机的部署、配置和应用的设置信息等。

日志审计模块：对混合云产生的用户操作和系统操作进行记录，保存日志信息，用于审计用户操作。

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的管理方法,包括共享存储流程；共享存储的具体流程如下：

a)根据私有云的类型，发现私有云支持的共享存储协议，选择加入该私有云的传输协议。

b)根据选择的传输协议，将目前共享存储的传输协议转化为私有云支持的传输协议，使得私有云和共享存储可以传输数据。

c)将共享存储的中的数据，动态的转化为私有云支持的数据协议，使得私有云可以使用共享存储中的数据。

d)私有云可以对共享存储进行操作。

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的管理方法,包括虚拟机文件共享流程；虚拟机文件共享的具体流程如下：

a)根据私有云的类型，发现私有云支持的虚拟机文件格式，选择提供给私有云的文件格式类型。

b)将文件的数据流动态转化为该私有云支持的格式。

c)将虚拟机文件格式转化为该私有云支持的格式。

d)私有云读取异构虚拟机文件。

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的管理方法,包括虚拟机跨系统运行；虚拟机跨系统运行的具体流程如下：

a)私有云2存储中的虚拟机文件，通过共享存储共享给私有云1。

b)虚拟机文件通过虚拟机文件共享，转化为私有云1可以支持的文件格式。

c)私有云1通过虚拟机文件运行虚拟机。

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的管理方法,包括虚拟机跨系统不关机迁移流程；虚拟机跨系统运行的具体流程如下：

a)根据系统决策，将私有云中的虚拟机迁移到异构的私有云。

b)通过虚拟机跨系统运行和共享存储，将迁移的虚拟机的状态保存到虚拟机文件，并在异构的虚拟云中运行。

c)通过虚拟机迁移内存，将刚才的虚拟机内存状态迁移到新虚拟机的内存，使得迁移前后的虚拟机保持一致。

d)虚拟机跨系统不关机迁移完成。

本发明的有益效果是：

本发明实现了一种基于共享虚拟机文件的异构混合云架构和虚拟机管理方法，从平台的利用率和虚拟机的使用性出发，实现了虚拟机跨平台运行和迁移。

本发明采用共享存储的方法，转化融合存储格式，将异构的被管系统存储进行统一管理，提高存储的利用率。

本发明采用转化虚拟机文件格式的方式，将虚拟机文件通过文件格式的转化，实现虚拟机在异构系统中跨系统运行，实现了虚拟机跨系统运行和迁移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为基于共享虚拟机文件的异构混合云架构；

图2为共享存储流程；

图3为虚拟机文件共享流程；

图4为虚拟机跨系统运行流程；

图5为虚拟机跨系统不关机迁移流程。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，基于共享虚拟机文件的异构混合云架构，包括虚拟化模块、数据预处理模块、共享存储模块、虚拟机迁移模块和混合云管理模块；

虚拟化模块：虚拟化模块是完成与被管系统的交互任务，保证混合云管理系统发布的管理命令能被有效，准确的执行，成为被管系统与混合云管理系统沟通的桥梁；

数据预处理模块：数据预处理模块是将每个被管系统的虚拟机文件预先处理成共享存储中统一格式的文件，以便虚拟机可以在每个被管系统中都可以运行；

共享存储模块：共享存储模块是将各个被管系统的存储转化为混合云系统共享存储，以便虚拟机可以在被管系统中任意一个系统中运行；

虚拟机迁移模块：虚拟机迁移模块是将运行在被管系统中的虚拟机迁移到其他被管系统，虚拟机可以根据系统负载，选择运行的系统；

混合云管理模块：混合云管理模块是将被管系统作为完整的云系统进行管理运维，打破各个系统独立运行的状态，对整个系统资源进行统一的调度和整合。

对于基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的各个模块，本实施例作了如下说明：

虚拟化模块包括管理接口模块、共享存储接口模块和虚拟机文件解析模块三个子模块；

管理接口模块：连接混合云管理系统和被管系统的桥梁，将混合云下发的管理消息传递给被管系统执行，从被管系统获取状态信息上报给混合云管理模块；

共享存储接口模块：连接被管系统和共享存储之间的桥梁，将共享存储模块接口转化为被管系统支持的存储模式接口，加入到被管系统储存中；

虚拟机文件解析模块：将被管系统的虚拟机文件解析成需要的文件格式，提供给其他被管系统使用。

数据预处理模块包括虚拟机格式文件预处理、虚拟机存储文件预处理模块两个子模块；

虚拟机格式文件预处理：将存储虚拟机格式的文件预处理成统一的格式文件，虚拟机格式包括cpu数量，内存大小，存储空间等虚拟机信息；

虚拟机存储文件预处理模块：将虚拟机的磁盘文件进行预处理，虚拟机的磁盘信息一般比较大，预处理不会讲保存的文件完全转化为另外的格式，只是将建立格式转化的索引，以便在虚拟机运行时转化。

共享存储模块包含共享存储接口模块、存储适配模块和存储融合模块三个子模块；

共享存储接口模块：将共享存储接入到被管系统，使用被管系统支持的存储接口格式；

存储适配模块：共享存储适配被管系统的存储文件格式，使共享存储的文件可以在任何一个被管系统中运行；

存储融合模块：将被管系统的存储融合成为一个共享存储。

虚拟机迁移模块包括动态决策模块，虚拟机内存迁移模块，虚拟机状态迁移模块；

动态决策模块：是根据系统负责和规则设置情况，自动决策虚拟机运行的位置或虚拟机是否迁移；

虚拟机内存迁移模块：是虚拟机热迁移过程中将虚拟机的内存保存并迁移到目标系统；

虚拟机状态迁移模块：是将虚拟机当前状态从一个被管系统迁移到另一个被管系统。

混合云管理模块包括资源管理模块、安全管理模块、用户管理模块和日志审计模块；

资源管理模块：是对混合云系统的计算资源进行统一的管理和配置，集中管理和配置被管系统的资源，对用户需求进行资源分配。还对混合云系统的运行情况进行监控，监视资源的各种运行状态，保证系统的持久运行。

安全管理模块：对数据、应用和账号等it资源采取全面保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害，并保证混合云设施及其提供的资源能被合法地访问和使用。主要包括访问授权、安全策略、安全审计、数据加密、数据备份。

用户管理模块：对用户身份及其访问权限进行有效地管理，还包括对用户组的管理。对与用户相关的配置信息进行记录、管理和跟踪，配置信息包括虚拟机的部署、配置和应用的设置信息等。

日志审计模块：对混合云产生的用户操作和系统操作进行记录，保存日志信息，用于审计用户操作。

实施例二

基于共享虚拟机文件的异构混合云架构的管理方法,包括共享存储流程和/或虚拟机文件共享流程和/或虚拟机跨系统运行和/或虚拟机跨系统不关机迁移流程。

如图2所示，共享存储的具体流程如下：

a)根据私有云的类型，发现私有云支持的共享存储协议，选择加入该私有云的传输协议。

b)根据选择的传输协议，将目前共享存储的传输协议转化为私有云支持的传输协议，使得私有云和共享存储可以传输数据。

c)将共享存储的中的数据，动态的转化为私有云支持的数据协议，使得私有云可以使用共享存储中的数据。

d)私有云可以对共享存储进行操作。

如图3所示，虚拟机文件共享的具体流程如下：

a)根据私有云的类型，发现私有云支持的虚拟机文件格式，选择提供给私有云的文件格式类型。

b)将文件的数据流动态转化为该私有云支持的格式。

c)将虚拟机文件格式转化为该私有云支持的格式。

d)私有云读取异构虚拟机文件。

如图4所示，虚拟机跨系统运行的具体流程如下：

a)私有云2存储中的虚拟机文件，通过共享存储共享给私有云1。

b)虚拟机文件通过虚拟机文件共享，转化为私有云1可以支持的文件格式。

c)私有云1通过虚拟机文件运行虚拟机。

如图5所示，虚拟机跨系统不关机迁移流程的具体流程如下：

a)根据系统决策，将私有云中的虚拟机迁移到异构的私有云。

b)通过虚拟机跨系统运行和共享存储，将迁移的虚拟机的状态保存到虚拟机文件，并在异构的虚拟云中运行。

c)通过虚拟机迁移内存，将刚才的虚拟机内存状态迁移到新虚拟机的内存，使得迁移前后的虚拟机保持一致。

d)虚拟机跨系统不关机迁移完成。

由于本实施例所介绍的方法为实施本发明实施例中一种基于共享虚拟机文件的异构混合云架构所采用的方法，故而本发明实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的具体实施方式以及各种变化形式，所以在此对于方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中的方法，都属于本发明的保护范围。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。