CN104468734A - 一种基于克隆的虚拟集群扩展方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及云计算技术领域，尤其是一种基于克隆的虚拟集群扩展方法。本发明首先在所有物理机间共用一个网络共享的目录，在创建集群时，把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中；然后针对原始虚拟机镜像文件创建外部快照文件，保存在物理机的本地目录中，然后用外部快照的方式创建虚拟机；虚拟集群需要扩大规模时，在选定创建的物理机的本地目录中查找外部快照文件，有则本地克隆；没有则从远程克隆到本地。最后，前端服务器把新创建虚拟机的IP地址写入到集群列表中，集群扩展完成。本发明基于对外部快照的克隆技术进行虚拟集群的扩展，是一种快速、通用、高灵活性的集群扩展方案；可以用于虚拟集群的扩展。

Description

一种基于克隆的虚拟集群扩展方法

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其是一种基于克隆的虚拟集群扩展方法。

背景技术

在云计算的时代，集群应用的载体从物理集群转移到了虚拟虚拟集群；其中一个最大的改进就是虚拟机按需使用，部署的速度比物理机快得多，启动时因为没有物理机启动时的硬件检测步骤速度也快得多。通常虚拟集群需要扩展的时候采取的办法是从原始镜像重新开始创建虚拟机，步骤如下：

1、虚拟集群前端服务器需要扩大集群规模时，向云平台管理端发送命令要求新增虚拟机；

2、云平台管理端虚拟机创建完成以后，启动虚拟机中的应用服务器，向虚拟集群前端服务器发送创建完成的命令，并把新创建虚拟机的IP地址传送到虚拟集群前端服务器；

3、虚拟集群前端服务器把新创建虚拟机的IP地址写入到集群列表中，集群扩展完成。

上述方法能在集群不停顿的情况下完成扩展，可是存在以下的缺点：

1、通用性不强，新创建的虚拟机中的应用服务器中缺少应用的状态数据，对于对状态一致性有严格要求的集群应用来说还需要解决新创建虚拟机与旧有运行虚拟机之间状态同步问题；

2、虚拟集群不可灵活调整，新创建的虚拟机由于是从原始虚拟机镜像创建而来，因此，旧有运行虚拟机个别针对应用所作的调整就不能立即同步整个集群，需要在虚拟机运行以后逐一进行调整，此种情况会使个别虚拟机重启，减弱整个虚拟集群的负载能力。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种基于克隆的虚拟集群扩展方法，解决虚拟集群扩展的通用性、灵活性等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

具体包括如下步骤：

步骤1：在所有物理机间共用一个网络共享的目录，在创建集群时，把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中；

步骤2：创建虚拟机时，针对原始虚拟机镜像文件创建外部快照文件，保存在物理机的本地目录中，然后用外部快照的方式创建虚拟机；

步骤3：虚拟集群需要扩大规模时，在选定创建的物理机的本地目录中查找外部快照文件，如果有，执行步骤4；如果没有，执行步骤5；

步骤4：查找到外部快照文件所属的虚拟机，暂停虚拟机后端IO读写，把外部快照文件克隆一个副本到本地目录，用此副本创建新虚拟机，然后恢复旧虚拟机后端IO读写，执行步骤6；

步骤5：暂停其他运行虚拟机后端IO读写，把虚拟机所在物理机的本地目录中的外部快照文件克隆到选定的物理机的本地目录，用此外部快照文件创建新虚拟机，然后恢复其他运行虚拟机后端IO读写；

步骤6：虚拟集群前端服务器把新创建虚拟机的IP地址写入到集群列表中，集群扩展完成。

所述的共享目录是指基于网络的文件***，能被所有物理机挂载并表现为一个目录的形式，在共享目录中所做的文件写操作能在所有物理机上体现，共享文件***可采用NFS、Samba等现场的实现方法。

所述把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中是指仅仅在共享目录中保留虚拟集群运行后端服务器的虚拟机的原始镜像的一个副本，所有新创建的运行后端服务器的虚拟机共享这一镜像。

所述的把外部快照文件克隆到本地目录是指把外部快照文件和虚拟机的配置文件拷贝到本地目录，虚拟机的配置文件中的唯一特征码需要重新生成。

所述的唯一特征码指的是虚拟机的ID，虚拟网卡的MAC地址。

本发明方案的有益效果如下：

1、本发明因为外部快照文件有多个副本，可选择最快的克隆途径；

2、本发明的方法是一种通用的方法，新创建的虚拟机具有应用的状态数据，不必进行同步；

3、本发明的方法不需要对集群配置进行调整，新创建的虚拟机中具有最新的配置，是一种灵活的扩展方法。

此外，本发明中原始镜像保存在共享目录，外部快照保存本地是由于原始镜像不需要写数据，共享使用不会影响性能并且会提高虚拟机创建的速度，外部快照主要进行写数据操作，保存在本地可以提高虚拟机写数据的速度。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明：

附图是本发明的流程图；

具体实施方式

本发明的实施方式有多种，这里以KVM虚拟化的实施方式为例说明其中一种实现方法，流程图如图1所示，具体实施过程如下：

1、本实现方式采用NFS作为共享目录的实现，

服务端：

步骤1：登陆服务器，创建/sdb文件夹

#mkdir /sdb

#mkdir /sdb/images

#mkdir /sdb/buckets_xm

#mkdir /sdb/isos

步骤2：编辑/etc/exports，添加如下内容：

#vi /etc/exports

/sdb*(rw，no_root_squash)

步骤3：启动nfs服务

#/etc/init.d/nfs start

步骤4：将nfs服务加入开机启动

#chkconfig--add/etc/init.d/nfs

#chkconfig--level 2345 nfs on

客户端：

步骤1：登录G-Cloud v6.2服务器，查看是否能访问nfs服务。

#showmount-e 192.168.0.175

步骤2：挂载NFS到本地/sharefiles目录

#mount-t nfs-o vers＝3 192.168.0.175：/sdb /sharefiles

步骤3：设置NFS开机自动挂载

#echo″mount-t nfs-o vers＝3 192.168.0.175：/sdb /sharefiles″＞＞/etc/rc.local

2、把原始镜像拷贝到共享目录上：

cp/sharefiles/images/emi-xxxxxxxx /sharefiles/instances

3、为虚拟机镜像文件进行创建一个外部快照文件，并用外部快照文件作为虚拟机镜像文件创建一台虚拟机；

执行“qemu-img create-f qcow2-b虚拟机镜像文件外部快照名字”创建外部快照，具体代码如下：

4、克隆时，首先暂停虚拟机后端IO读写

#virsh list//获取需要暂停虚拟机ID。

#virsh suspend id//暂停虚拟机IO读写，id为虚拟机id。

5、把虚拟机的外部快照文件拷贝到本地目录

#dd if＝/instances/i-DB353FF8/emi-xxxxxxxx_snap.qcow2of＝/instances/i-05733C9E/

//emi-xxxxxxxx_snap.qcow2是正在运行的虚拟机的外部快照文件，of＝新虚拟机的外部快照路径

6、生成新的虚拟机的唯一标识

If(newInstaneId＝＝null){

do{

//生成新的虚拟机ID

newInstanceId＝Crypto.generateInstanceId(“i”)；

//生成新的MAC地址

newMacAddress＝MACUtils.getMACAddress(newInstanceId)；

newInstance.setId(newInstanceId)；

newInstance.setMacAddress(newMacAddress)；

}

}

7、克隆完成，重新创建虚拟机

#virsh create/instances/i-05733C9E/libvirt.xml

8、把新的虚拟机加入到集群列表中

IServerMng serverMng＝(IServerMng)AppContext.getCtx().getBean(″ServerMng″)；

//虚拟机创建完成保存结果

server＝ScaleDbWrapper.saveOrUpdate(server)；

//组装命令把新虚拟机的信息写入到集群列表

cloneInstancesCommand.setNewVmAlias(farmRole.getFarm().getName()+″_″+farmRole.getRole().getName()+″_″+server.getId()+server.getAddress())；

//执行命令更新集群列表，让扩展生效

cloneInstancesCommand.execute()。

Claims (6)

1.一种基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1：在所有物理机间共用一个网络共享的目录，在创建集群时，把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中；

步骤2：创建虚拟机时，针对原始虚拟机镜像文件创建外部快照文件，保存在物理机的本地目录中，然后用外部快照的方式创建虚拟机；

步骤3：虚拟集群需要扩大规模时，在选定创建的物理机的本地目录中查找外部快照文件，如果有，执行步骤4；如果没有，执行步骤5；

步骤4：查找到外部快照文件所属的虚拟机，暂停虚拟机后端IO读写，把外部快照文件克隆一个副本到本地目录，用此副本创建新虚拟机，然后恢复旧虚拟机后端IO读写，执行步骤6；

步骤5：暂停其他运行虚拟机后端IO读写，把虚拟机所在物理机的本地目录中的外部快照文件克隆到选定的物理机的本地目录，用此外部快照文件创建新虚拟机，然后恢复其他运行虚拟机后端IO读写；

步骤6：虚拟集群前端服务器把新创建虚拟机的IP地址写入到集群列表中，集群扩展完成。

2.根据权利要求1所述的基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：所述的共享目录是指基于网络的文件***，能被所有物理机挂载并表现为一个目录的形式，在共享目录中所做的文件写操作能在所有物理机上体现，共享文件***可采用NFS、Samba等现场的实现方法。

3.根据权利要求1所述的基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：所述把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中是指仅仅在共享目录中保留虚拟集群运行后端服务器的虚拟机的原始镜像的一个副本，所有新创建的运行后端服务器的虚拟机共享这一镜像。

4.根据权利要求2所述的基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：所述把原始虚拟机镜像文件拷贝到共享目录中是指仅仅在共享目录中保留虚拟集群运行后端服务器的虚拟机的原始镜像的一个副本，所有新创建的运行后端服务器的虚拟机共享这一镜像。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：所述的把外部快照文件克隆到本地目录是指把外部快照文件和虚拟机的配置文件拷贝到本地目录，虚拟机的配置文件中的唯一特征码需要重新生成。

6.根据权利要求5所述的基于克隆的虚拟集群扩展方法，其特征在于：所述的唯一特征码指的是虚拟机的ID，虚拟网卡的MAC地址。