一种云计算在线迁移方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及云计算，特别涉及一种云计算在线迀移方法。
【背景技术】
[0002]云计算的低成本、快速部署和灵活调整规模等优势引起了工业界的高度关注，使得云边界从传统计算网络环境的传统、单一、显性向模糊、泛化、动态转变，从而物理边界逐步向虚拟边界演化。但随着云计算技术的深入发展，计算资源开销的增加和复杂度的增长，使单一云无法适应不断增减变化中的计算资源需求。企业与运营商不再满足拥有单一云，而转向建设多个数据集群以形成混合云或多个运营商中互相租用对方的云计算资源以形成联合云。但是在这种情况下虚拟主机环境迀移这一核心需求却得不到满足，现有的技术仍然基于单一的云环境。这使得数据集群间虚拟主机环境策略迀移成为当前该领域亟待解决的关键冋题。
[0003]数据集群间迀移时物理网络体系结构发生较大改变，目标主机与源主机不再位于同一个局域网内，确保虚拟主机环境体系结构一致性与网络配置不变性必然需要高额的处理代价。现有的技术方案实现了广域网下的虚拟机迀移，但是却未考虑到虚拟主机环境和网络配置文件迀移的问题，无法对虚拟主机环境进行网络体系结构迀移。
[0004]因此，针对相关技术中所存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种云计算在线迀移方法，包括:
[0006]在虚拟机迀移过程中，通过数据集群间虚拟主机环境迀移协议，同时迀移并自动配置虚拟主机环境的体系结构及网络配置文件，通过集群间通道传输迀移过程中集群间的虚拟主机环境链接，当虚拟机集群依次成功迀移后，虚拟主机环境则完整地迀移至目标数据集群。
[0007]优选地，所述虚拟主机环境包括负责构建虚拟主机环境与集群间迀移的网络层、负责主机局部路由表和传递虚拟机迀移事件通知的路由层，以及负责网络通道实现、虚拟接口配置的内核层；
[0008]所述内核层位于物理主机内，通过虚拟网络适配卡的前后端驱动机制，截获并路由虚拟接口所发出报文；同时其利用操作系统所提供的路由链机制，为虚拟接口设置QoS网络接口的配置；
[0009]所述路由层位于物理主机内，维护物理主机的局部路由表，以控制内核层的虚拟接口路由路径，接收由云计算平台设定的虚拟主机环境接口配置表，根据将该表为虚拟接口所设定的网络配置翻译为具体的网络接口控制命令；
[0010]所述网络层扩展了云计算平台的网络管理部分，并与云平台虚拟机管理功能相协同维护虚拟主机环境，维护全局路由表，该表由用户对虚拟主机环境的设定产生，全局路由表下发给路由层时，针对虚拟主机环境体系结构拆分为局部路由表分别设定不同的物理主机，当虚拟机迀移事件产生时，则根据设定下发新的路由表，迀移虚拟主机环境接口与网络配置文件，同时该层还通过代理服务实现数据集群间虚拟主机环境通信，在虚拟机迀移开始前，代理服务向其他数据集群的代理服务发送虚拟机迀移消息，协商虚拟机位于新数据集群的目的主机。
[0011]本发明相比现有技术，具有以下优点:
[0012]本发明在云平台下能够满足虚拟主机环境迀移需求，同时对虚拟主机环境传输的影响较小。
【附图说明】
[0013]图1是根据本发明实施例的云计算在线迀移方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
[0015]图1是根据本发明实施例的云计算在线迀移方法流程图。本发明针对多重云环境下跨虚拟主机环境策略迀移需求，提出适用于覆盖网络构建下的虚拟主机环境数据集群间迀移机制，通过数据集群间虚拟主机环境迀移协议，使得虚拟机在迀移过程中，虚拟主机环境体系结构及其网络配置文件一并得以迀移与自动配置，迀移过程中的集群间虚拟主机环境链接临时通过集群间通道传输，当虚拟机集群依次成功迀移后，虚拟主机环境则完整地迀移至目标数据集群，以实现网络虚拟化下的数据集群间虚拟机集群迀移。
[0016]系统架构共分为3层，分别为:负责构建虚拟主机环境与集群间迀移的网络层、负责主机局部路由表和传递虚拟机迀移事件通知的路由层与负责网络通道实现、虚拟接口配置的内核层。
[0017]I)内核层:该层位于物理主机内，通过虚拟网络适配卡的前后端驱动机制，截获并路由虚拟接口所发出报文；同时其利用操作系统所提供的路由链机制，为虚拟接口设置QoS等网络接口的配置。
[0018]2)路由层:该层也位于物理主机内，维护物理主机的局部路由表，以控制内核层的虚拟接口路由路径。此外也接收由云计算平台设定的虚拟主机环境接口配置表，根据将该表为虚拟接口所设定的网络配置翻译为具体的网络接口控制命令。
[0019]3)网络层:扩展了云计算平台的网络管理部分，并与云平台虚拟机管理功能相协同维护虚拟主机环境。网络层维护了全局路由表，该表由用户对虚拟主机环境的设定产生。全局路由表下发给路由层时，针对虚拟主机环境体系结构拆分为局部路由表分别设定不同的物理主机，当虚拟机迀移事件产生时，则根据设定下发新的路由表，迀移虚拟主机环境接口与网络配置文件。同时该层还通过代理服务实现数据集群间虚拟主机环境通信。在虚拟机迀移开始前，该服务向其他数据集群的代理服务发送虚拟机迀移消息，协商虚拟机位于新数据集群的目的主机，并通过虚拟主机环境迀移协议，保证虚拟主机环境在迀移过程中体系结构不变。
[0020]在本发明的方法中，由内核层截获虚拟网络适配卡收发的网络报文，然后对报文进行封装，加入虚拟主机环境ID、虚拟机ID识别信息形成封装的TCP帧，将其路由至物理网络内构成虚拟主机环境。
[0021]虚拟主机环境通过虚拟主机环境ID划分，虚拟主机环境内以太帧的路由路径则由局部路由表所控制。虚拟网络适配卡加入到虚拟主机环境后，对于单播包直接根据路由表HostIP项，发送给对应虚拟网络适配卡所在的虚拟机。而广播包则通过内核层路由给所有虚拟主机环境内的虚拟网络适配卡。
[0022]路由层所维护的局部路由表，由一个3元组构成:虚拟网络适配卡MAC (MAC)、虚拟机所在主机的IP地址(HostIP)和所在域(EID)。路由层通过下列管理原语受到网络层管理与配置:
[0023].ADDNIC:添加表项 _，MAC, HostIP)；
[0024].REM0VENIC:删除表项(EID，MAC, HostIP)；
[0025].CHANGENIC:修改表项(EID，MAC, HostIP, HostIP')，用于迀移，转移虚拟接口路由目标；
[0026].SELECTNIC:在路由表中选择有效项(EID，MAC, HostIP)，用于生效迀移配置；
[0027].REM0TEADDNIC:添加表项(EID，MAC，RemoteHostIP，Key)，用于数据集群间迀移，这将使得目标物理主机对远程物理主机的通信使用密钥Key加密；
[0028]?REMOTECHANGENIC:修改表项(EID，MAC，HostIP，RemoteHostIP’，Key)，用于数据集群间迀移时，修改路由目标。
[0029]虚拟化技术支持了不同物理节点上的虚拟机实例动态迀移功能，从而也可实现虚拟机实例在不同数据集群的体系结构迀移。
[0030]网络层对虚拟机、虚拟网络适配卡及其虚拟主机环境进行统一的管理与控制，由于虚拟机会主动或被动的改变状态，网络层需要相应地改变网络体系结构。网络层维护了一个数据库，包含其管理对象所对应的数据结构，该数据结构由一个6元组{NIC，EID