一种基于虚拟机的容灾备份系统的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及虚拟化容灾技术领域，具体地说是一种基于虚拟机的容灾备份系统。
[【背景技术】]
[0002]目前，按照实施容灾的层次，可将容灾系统分为数据容灾，应用容灾与业务容灾。数据容灾和应用容灾由于研宄起步较早，已有实用系统可用。所谓业务容灾，是将业务分解为粒度较细的应用，当灾难发生时可以通过对业务进行重组从而保证业务的连续性。将业务分解后造成应用对物理计算资源需求的降低，而同时单计算系统硬件的性能却越来越高，浪费了计算资源。根据HP的相关研宄表明:服务器的平均利用率只有40%左右，且相当数量的服务器仅运行规模很小的B/S或C/S结构的应用程序。虽然如此，但传统的容灾系统仍需要为这些服务器配置相应的备份服务器，从而导致容灾系统的规模过大，成本过高。
[0003]对于不同的用户而言，只需要保证两点，首先，是否可以保证数据不丢失，其次，是否可以保证应用不间断。备份仅仅是用来保证数据不丢失的一种技术手段，目的是要让用户在关键时刻能够拥有可以恢复的数据以及使得客户的生产应用不间断。但是客户的生产环境并不是一层不变的，有的时候增加一根内存条，一个硬盘虽然对数据复制没什么影响，但是在做数据回迀的时候，可能因为底层硬件架构的不同而导致数据回迀的失败。事实上，现在无论是比较高端的基于SAN的数据复制手段还是比较简单的文件复制都追求的是对数据安全的保护程度，从而忽略了如果确保数据回迀的可能性，而一些无法回迀的数据即使丢失的再少也无法使用户的生产环境重新进入正常的服务层级。
[0004]另一方面，随着下一代智能科技的发展，虚拟化技术已经越来越多的被企业所采用，但是很多企业并没有大规模的采用。或者正在尝试不同品牌的虚拟化产品，但是，不同品牌的虚拟化产品之间很难进行互相的迀移，也很难回迀到物理平台上，也给备份带来了非常大的难度。所以，如何管理物理平台和不同虚拟化产品之间的混合平台也已经是大势所趋。
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【发明内容】
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[0005]本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种基于虚拟机的容灾备份系统，不仅可以保证数据不丢失以及应用不间断，而且实现了用户在关键时刻能够拥有可以恢复的数据以及使得客户的生产应用不间断。
[0006]为实现上述目的设计一种基于虚拟机的容灾备份系统，包括部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机部署模块、虚拟机迀移模块和虚拟机备份模块，所述部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机迀移模块依次连接，所述虚拟机迀移模块、虚拟机备份模块分别连接虚拟资源池，所述虚拟资源池与虚拟机部署模块相连，所述虚拟机备份模块包括复制服务器、复制引擎、心跳检测和外部设备缓冲四个子模块，所述心跳检测子模块用于备份节点并同时对多个活跃节点进行心跳检测维护活跃节点列表，所述复制服务器、复制引擎子模块用于传输控制系统进程，所述外部设备缓冲子模块包括网络缓冲和外部磁盘存储缓冲。
[0007]所述网络缓冲的工作进程包括如下步骤:
[0008](I)生成运行中虚拟机的快照，复制所有状态的改变到缓冲中；
[0009](2)状态的改变保存在缓冲中，虚拟机继续执行；
[0010](3)被缓存的状态传送到备份主机中；
[0011](4)当状态接收完毕时，通知活跃主机；
[0012](5)最后，缓存的网络输出被释放。
[0013]所述虚拟机备份模块还包括多个虚拟机副本，所述多个虚拟机副本保存于多个备份节点中。
[0014]所述虚拟机迀移模块由监听迀移模块、运行迀移模块、预拷贝模块、冻结模块和激活模块组成，所述监听迀移模块、运行迀移模块、激活模块依次连接，所述预拷贝模块、冻结模块分别连接运行迀移模块。
[0015]所述监听迀移模块用于启动迀移、选择目的主机并预定资源，以及发送迀移信号。
[0016]所述运行迀移模块用于在监听迀移模块发送一个迀移信号后，收集源客户机的系统状态信息，该系统状态信息包括VCPU的状态、系统的时间状态、寄存器的状态以及I/O设备的通信状态，并对收集到的状态进行封装，然后向冻结模块发送冻结信号，对源客户机进行冻结，拷贝内存页，拷贝结束后，向目标客户机发送激活信号，激活目标客户机。
[0017]所述冻结模块用于保证迀移后源客户机与目标客户机的一致性。
[0018]所述激活模块用于在冻结模块对源客户机进行冻结后，运行模块继续迀移剩余的内存页，直到所有的内存页全部拷贝到目标主机，运行迀移模块会向激活模块发送一个激活信号，启动激活模块，然后激活模块激活目标主机上的迀移客户。
[0019]所述预拷贝模块用于记录一段时间内内存页的修改情况，然后迭代传输修改频率不高的内存页。
[0020]所述预拷贝模块包括HIT内存迀移模块和脏页减速模块，所述HIT内存迀移模块用于对每次迭代后定位的需要传送的内存页做写记录，利用该记录判断当前脏页率的变化，以调用脏页减速模块中的脏页减速器。
[0021]本发明同现有技术相比，具有如下优点:
[0022](I)高效管理物理以及不同虚拟化产品组成的异构平台:是基于硬件平台和虚拟机平台无关的(操作系统、应用和数据)可移植技术，无缝支持数据中心VMWare、Hyper_V、VMWARE等所有异构虚拟化平台和异构硬件物理服务器平台等混合环境以及将来云计算平台的物理和虚拟工作负载智能管理，能够实现虚拟化整合、迀移、灾备保护与恢复以及智能调度管理等。
[0023](2)实现了一体化容灾:使用非常简便；开箱即插即用，无需在源服务器和目标服务器上手工安装客户端软件。使用WEB管理界面，提供了一个随时可用的仪表板，可随时查看保护计划的状态。可轻松管理、监视和报告生产环境的各个方面。这包括发生生产服务器停机或灾难的情况时，自动发出电子邮件警报等。能随时随地可进行管理，投资和运维成本低。为整个服务器工作负荷(包括数据、应用程序和操作系统)提供保护。与以数据为中心的恢复方法相反，全面保护工作负荷功能可为恢复的数据提供一个环境。可避免因手动重建系统、分散系统以及恢复数据造成的干扰。借助该系统，能够以经济实惠的方式，为广域网(WAN)中的物理工作环境和虚拟工作环境提供本地保护或远程保护。而如果发生生产服务器中断或灾难的情况，只需单击鼠标，即可有条不紊地恢复受保护的生产应用，TR设备会接管生产应用，使其在恢复生产环境的同时仍可继续正常运行。生产环境恢复联机状态后，TR将为储存的生产应用提供灵活的选项。如果原始生产服务器经过修复，且硬件不受影响，则可以通过执行虚拟到物理(V2P)工作负载传送功能，从而将生产应用从虚拟恢复环境中移回原始平台。如果原始硬件无法修复，则可以使用V2P传送功能将生产应用恢复到新硬件中。也可轻松地将生产应用迀移至虚拟生产环境中。灵活的与硬件无关的储存功能也意味着您不必担心新硬件是否与原始硬件是同一种品牌、型号或配置。也不用考虑新的虚拟环境是否与原虚拟环境品牌相同。
[0024](3)简单地实现灾备演练:借助系统的一键恢复功能，可以轻松快速地测试复制和恢复计划的完整性。无论是在物理和虚拟环境中，如果执行故障转移测试，系统将设置生产环境还原点。这样，可以在生产环境不中断的情况下在仿真测试系统中快速验证恢复计划和相关业务服务。灾难恢复计划经过验证后，系统会立即丢弃恢复工作负载中的所有更改，并恢复正常工作负载复制操作。
[【附图说明】]
[0025]图1是本发明的结构原理框图；
[0026]图2是本发明中虚拟机迀移模块的框架示意图；
[【具体实施方式】]
[0027]下面结合附图对本发明作以下进一步说明:
[0028]如附图所示，本发明包括:部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机部署模块、虚拟机迀移模块和虚拟机备份模块，部署管理模块、监控管理模块、容灾管理模块、虚拟机迀移模