求管理员人为介入；(6)备份节点成为活跃节点并自动获得令牌发放权。
[0040]在拟化技术成熟之前，迀移计算任务因为其较高的复杂性而不能得到广泛的部署。虚拟机技术的优势正是在于其将操作系统及其上的应用程序抽象成一个或几个文件，从而把真实的硬件资源与软件服务分离开来。因此，计算任务的迀移转化为了虚拟机的迀移。虚拟机的动态迀移技术可显著提高系统的服务质量，可以有效地解决业务系统的业务连续性。本文根据容灾系统使用的广域网延迟较大的特点，提出并优化了面向容灾的虚拟机动态迀移算法，并进行了系统性能测试和分析。
[0041]Vmware动态迀移框架由监听迀移模块、运行迀移模块、预拷贝模块、冻结模块和激活模块组成。监听迀移模块:该模块的主要功能是迀移的初始化工作，包括启动迀移，选择目的主机并预定资源，发送迀移信号。运行迀移模块:负责迀移的大部分工作，在监听模块发送一个迀移信号后，收集源客户机的状态信息，收集到的系统状态信息，包括:VCPU的状态、系统的时间状态、还有各个寄存器的状态、I/o设备的通信状态等，对收集到的OS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。冻结模块:该模块是为了在迀移的时候解决迀移客户机和目标客户机内存同步问题。也就是为了保证迀移后源主机与目的主机的一致性。激活模块: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，此时，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。预拷贝模块:本模块的主要任务是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，已达到减少迀移过程中宕机时间的目的。
[0042]在研宄了 Vmware动态迀移框架的基础上，针对影响动态迀移性能的主要因素，提出本课题的DRO(Disaster Recovery Oriented)动态迀移框架。DRO动态迀移框架基于Vmware的VMM实现，在Vmware动态迁移框架的基础上添加了 HIT (Hierarchical IterativeTransmit)内存迀移模块和脏页减速器。HIT内存迀移模块是是通过修改Vmware原有的工作集测定方法，提高内存页拷贝的效率。脏页减速器是主要是通过适量降低分配给迀移客户机的CPU资源，从而降低脏页的生产速率。为了实现脏页减速器和HIT内存迀移模块相互配合工作，在HIT内存迀移模块中需要对每次迭代后定位的需要传送的内存页做写相关的记录，这样可以利用这些记录来判断当前脏页率的变化。当发现迭代迀移的页数量大于前一轮，就应该调用脏页减速器，通过降低客户机的活动性来达到降低脏页率的目的。由于脏页率的降低可以减少冻结阶段内存页拷贝的工作量，从而降低了宕机时间。
[0043]在使用共享存储技术的情况下，虚拟机动态迀移的重心为内存迀移。Vmware的内存迀移原理为:首先采用预拷贝的方法，将内存页以迭代方式拷贝到目的主机上，第一轮拷贝所有的页，第二轮只拷贝在第一轮迭代过程中修改过的页，以此类推，第η轮拷贝的是在第η-1轮迭代过程中修改过的页，在以前传送中又修改过的页成为工作集，当脏页的数目到达某个常数或者迭代次数到达一定数量时，预拷贝阶段结束，进入停机拷贝阶段，这时停机并将剩下的脏页以及运行状态等信息都拷贝过去。这种方法较好的平衡了宕机时间和总迀移时间之间的矛盾，是一种比较理想的内存迀移方法。
[0044]本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
2.如权利要求1所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于，所述网络缓冲的工作进程包括如下步骤: (1)生成运行中虚拟机的快照，复制所有状态的改变到缓冲中； (2)状态的改变保存在缓冲中，虚拟机继续执行； (3)被缓存的状态传送到备份主机中； (4)当状态接收完毕时，通知活跃主机； (5)最后，缓存的网络输出被释放。
3.如权利要求1或2所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
4.如权利要求3所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
5.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
6.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
7.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
8.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
9.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
10.如权利要求4所述的基于虚拟机的容灾备份系统，其特征在于: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。
【专利摘要】本发明涉及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、虚拟机迁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、虚拟机迁移模块依次连接，虚拟机迁移模块、虚拟机备份模块分别连接虚拟资源池，虚拟资源池与虚拟机部署模块相连，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，复制服务器、复制引擎子模块用于传输控制系统进程，外部设备缓冲子模块包括网络缓冲和外部磁盘存储缓冲；本发明同现有技术相比，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。
【IPC分类】H04L12-24, H04L29-08
【公开号】CN104767643
【申请号】CN201510167677
【发明人】姚楠
【申请人】喜舟（上海）实业有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月9日