基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法与流程

本发明涉及计算机虚拟化领域，尤其涉及计算机虚拟化的热迁移领域，具体是指一种基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法。

背景技术：

虚拟化技术是现在云计算中广泛使用的技术，通过抽象化硬件资源，创建多个相互隔离的虚拟机，提升资源利用率。

虚拟机的热迁移技术是虚拟化技术中非常重要的一项技术，热迁移技术应用的场景包括服务器容错以及服务器间的负载均衡，即当服务器出现故障时或者服务器间的负载均衡则是在服务器作量负载量增加到无法承受时，可以通过虚拟机热迁移技术，将故障服务器或者负载过大的服务器上面的虚拟机迁移到其他服务器上。

热迁移技术(livemigration)，是将整个虚拟机的设备信息，cpu信息，内存信息等运行状态完整保存下来通过网络快速的传送到对端主机上，并在对端主机上恢复虚拟机状态，恢复以后，虚拟机仍旧平滑运行，使用虚拟机的用户不会察觉到任何差异，热迁移技术可以支持非异构硬件平或者异构硬件平台。

目前的qemu自带的热迁移功能中，使用qemu的热迁移模块中自带的压缩功能会造成cpu资源的大量消耗，进行内存拷贝时，使用的是软件压缩，而压缩会带来非常高的cpu的消耗，这样就会造成服务器的负载加大，同时由于服务器的cpu资源消耗过多，会影响到同服务器上的其他虚拟机的cpu调度，即同服务器上的其他虚拟机的性能也会受到影响。

技术实现要素：

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足高效率、消耗低、负载小的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法如下：

该基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统，其主要特点是，所述的系统包括：

第一加速卡，与热迁移的发送端的虚拟机所在的服务器相连接，用于在热迁移的内存拷贝的过程中压缩内存；

第二加速卡，与热迁移的接收端的服务器相连接，用于接收到压缩后的内存数据后解压并恢复内存数据。

较佳地，所述的发送端的服务器包括第一硬件设备模拟模块，与所述的第一加速卡相连接，用于调用第一加速卡的压缩接口。

较佳地，所述的接收端的服务器包括第二硬件设备模拟模块，与所述的第二加速卡相连接，用于调用第二加速卡的解压缩接口。

较佳地，所述的第一硬件设备模拟模块包括热迁移发送模块，与所述的第一加速卡相连接，用于在内存预拷贝和迭代拷贝的过程中调用第一加速卡的压缩接口压缩内存数据。

较佳地，所述的第二硬件设备模拟模块包括热迁移接收模块，与所述的第二加速卡相连接，用于在内存加载的过程中调用第二加速卡的解压缩接口解压缩接收到内存数据。

较佳地，所述的第一加速卡和第二加速卡均为intelqat加速卡。

较佳地，所述的热迁移的发送端的虚拟机所在的服务器和热迁移的接收端的服务器通过网络传输数据。

较佳地，所述的第一硬件设备模拟模块和第二硬件设备模拟模块均为qemu。

该利用上述系统实现基于加速卡的虚拟机热迁移优化处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)系统在热迁移发送端的服务器和热迁移接收端的服务器分别安装第一加速卡和第一加速卡以及第一硬件设备模拟模块和第二硬件设备模拟模块；

(2)系统修改第一加速卡的热迁移发送模块的功能参数和第二加速卡的热迁移发送模块的功能参数；

(3)系统热迁移虚拟机。

较佳地，所述的步骤(2)中第一加速卡的热迁移发送模块的功能参数包括在内存预拷贝和迭代拷贝的过程中调用第一加速卡的压缩接口的功能参数。

较佳地，所述的步骤(2)中第二加速卡的热迁移接收模块的功能参数包括在内存加载的过程中调用第二加速卡的解压缩接口的功能参数。

采用了本发明的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法，在服务器上的虚拟机热迁移的时候，降低服务器本身的cpu消耗，避免现有技术中由于软件压缩带来的非常高的cpu的消耗，进而带来的服务器负载过大的问题，也避免了影响到同服务器上的其他虚拟机的cpu调度，不会影响服务器上其他虚拟机的性能。

附图说明

图1为本发明的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统的结构图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统，其中，所述的系统包括：

第一加速卡，与热迁移的发送端的虚拟机所在的服务器相连接，用于在热迁移的内存拷贝的过程中压缩内存；

第二加速卡，与热迁移的接收端的服务器相连接，用于接收到压缩后的内存数据后解压并恢复内存数据。

作为本发明的优选实施方式，所述的发送端的服务器包括第一硬件设备模拟模块，与所述的第一加速卡相连接，用于调用第一加速卡的压缩接口。

作为本发明的优选实施方式，所述的接收端的服务器包括第二硬件设备模拟模块，与所述的第二加速卡相连接，用于调用第二加速卡的解压缩接口。

作为本发明的优选实施方式，所述的第一硬件设备模拟模块包括热迁移发送模块，与所述的第一加速卡相连接，用于在内存预拷贝和迭代拷贝的过程中调用第一加速卡的压缩接口压缩内存数据。

作为本发明的优选实施方式，所述的第二硬件设备模拟模块包括热迁移接收模块，与所述的第二加速卡相连接，用于在内存加载的过程中调用第二加速卡的解压缩接口解压缩接收到内存数据。

作为本发明的优选实施方式，所述的第一加速卡和第二加速卡均为intelqat加速卡。

作为本发明的优选实施方式，所述的热迁移的发送端的虚拟机所在的服务器和热迁移的接收端的服务器通过网络传输数据。

作为本发明的优选实施方式，所述的第一硬件设备模拟模块和第二硬件设备模拟模块均为qemu。

本发明的该利用上述系统实现基于加速卡的虚拟机热迁移优化处理的方法，其中包括以下步骤：

(1)系统在热迁移发送端的服务器和热迁移接收端的服务器分别安装第一加速卡和第一加速卡以及第一硬件设备模拟模块和第二硬件设备模拟模块；

(2)系统修改第一加速卡的热迁移发送模块的功能参数和第二加速卡的热迁移发送模块的功能参数；

(3)系统热迁移虚拟机。

作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)中第一加速卡的热迁移发送模块的功能参数包括在内存预拷贝和迭代拷贝的过程中调用第一加速卡的压缩接口的功能参数。

作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)中第二加速卡的热迁移接收模块的功能参数包括在内存加载的过程中调用第二加速卡的解压缩接口的功能参数。

本发明的具体实施方式中，要在目前qemu热迁移功能的基础上，把虚拟机热迁移时的内存拷贝由原来的软件压缩改为硬件压缩以减少服务器本身的cpu消耗，同时不会影响服务器上其他虚拟机的性能。

本发明的权利要求书及说明书中的intelqat(quickassisttechnology)加速卡，是intel公司推出的一种硬件加速卡，支持zlib压缩算法硬件加速。本发明的权利要求书及说明书中的qemu是基于gpl许可的使用纯软件实现的计算机硬件设备模拟器，用来模拟虚拟机的硬件设备。

本申请提供一种基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的方法，包括：

1、修改qemu的热迁移模块的发送单元增加在内存预拷贝和迭代拷贝时调用intelqat加速卡的压缩接口；

2、修改qemu的热迁移模块的接收单元，增加在内存加载的时候调用intelqat加速卡的解压缩接口解压缩接收到内存数据。

一种基于intelqat加速卡的虚拟机迁移优化的实现结构图如图1所示。服务器a在热迁移中进行内存拷贝时调用qat加速卡的压缩功能压缩内存，然后通过网络传输到服务器b，服务器b接收到压缩后的内存数据后通过调用qat加速卡的解压缩功能解压内存数据，并恢复到内存中。

本发明的基于上述系统实现基于加速卡的虚拟机热迁移优化处理的方法，其中，包括以下步骤：

1、在虚拟机所在的服务器上按照qat加速卡，在虚拟机要迁移到的目标服务器上按照qat加速卡；

2、在虚拟机所在的服务器和要迁移到的目标服务器上安装qemu程序；

3、热迁移虚拟机。

采用了本发明的基于加速卡实现虚拟机热迁移优化处理的系统及其方法，在服务器上的虚拟机热迁移的时候，降低服务器本身的cpu消耗，避免现有技术中由于软件压缩带来的非常高的cpu的消耗，进而带来的服务器负载过大的问题，也避免了影响到同服务器上的其他虚拟机的cpu调度，不会影响服务器上其他虚拟机的性能。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。