CN107122224A - 一种数据传输方法、虚拟机和宿主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法、虚拟机和宿主机。该虚拟机包括：串口设备，用于与宿主机进行连接的接口。借助于本发明实施例，解决了宿主机与虚拟机之间的交互依赖于网络，当网络故障时，宿主机无法访问虚拟机的问题，根据本发明，宿主机与虚拟机之间的交互不依赖于网络，当网络故障时，宿主机仍能访问虚拟机，进行进一步的问题定位。

Description

一种数据传输方法、虚拟机和宿主机

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种数据传输方法、虚拟机和宿主机。

背景技术

虚拟化是指在物理计算机上虚拟出多个虚拟计算机，每个虚拟的计算机可以作为独立的终端加入云端的分布式***。比起直接使用的物理平台，虚拟化在资源的有效利用、动态调配和高可靠性方面有着巨大的优势。

虚拟化技术引入了新的虚拟化层，对下管理真实的物理资源，对上提供虚拟的***资源，每个虚拟平台都可以运行独立完整的操作***。提供虚拟计算资源的软件被称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，简称为VMM)。

虚拟机监控器运行的环境，也就是真实的物理平台，称之为宿主机，而虚拟出来的平台称为客户机或虚拟机。一般宿主机与虚拟机的交互方式是使用虚拟网络计算机(Virtual Network Computer，简称为VNC)软件的方式，宿主机与虚拟机均设置有网络端口，从宿主机登陆到虚拟机上执行命令，通过网络连接的方式，登陆到虚拟机的终端上执行命令，这种实现方法依赖于网络，当网络故障时，宿主机无法访问虚拟机。

发明内容

鉴于现有技术中宿主机与虚拟机之间的交互依赖于网络，当网络故障时，宿主机无法访问虚拟机的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的数据传输方法、虚拟机和宿主机。

本发明提供一种虚拟机，包括：

串口设备，用于与宿主机进行连接的接口；

虚拟化层模块，与串口设备相连接，用于传输虚拟机与宿主机之间的数据。

其中，串口设备配置有标识，用于标示虚拟机通过串口设备与宿主机进行数据传输。

这样，虚拟化层模块用于根据标识，确定将来自串口设备的数据发送给宿主机。

优选地，虚拟机还包括：

判断模块，用于判断来自宿主机的数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，如果不合法，则放弃相应操作。

其中，数据的格式包括JSON格式。

本发明还提供了一种宿主机，包括：

套接字设备，用于与虚拟机进行连接的接口；其中，

套接字设备与虚拟机上的虚拟化层模块相连接。

其中，套接字设备配置有标识，用于标示宿主机通过套接字设备与虚拟机进行数据传输。

优选地，其特征在于，数据的格式包括JSON格式。

本发明还提供了一种数据传输方法，包括：

宿主机通过套接字设备向虚拟化层模块发送数据；

虚拟化层模块根据套接字设备的标识，将数据通过串口设备发送给虚拟机。

该方法还包括：

虚拟机接收数据；

虚拟机判断数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，通过串口设备向虚拟化层模块发送反馈数据；

如果不合法，则放弃相应操作。

其中，虚拟机判断数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，向虚拟化层模块发送反馈数据之后，还包括：

虚拟化层模块根据串口设备的标识，将反馈数据通过套接字设备发送给宿主机。

本发明有益效果如下：

借助于本发明实施例的数据传输方法、虚拟机和宿主机，解决了宿主机与虚拟机之间的交互依赖于网络，当网络故障时，宿主机无法访问虚拟机的问题，根据本发明，宿主机与虚拟机之间的交互不依赖于网络，当网络故障时，宿主机仍能访问虚拟机，进行进一步的问题定位。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例的虚拟机的结构示意图；

图2是本发明实施例的虚拟机和宿主机的详细结构示意图；

图3是本发明实施例的数据传输方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实现了一种宿主机和虚拟机进行命令交互的方法，这种方法不依赖于网络，而是依赖于虚拟串口设备，虚拟化层软件QEMU提供了串口设备的模拟及数据交换的通道，在虚拟机内部呈现出来的是一个串口设备，在宿主机上呈现为一个套接字文件。宿主机上使用套接字读写方式对文件进行读写，与虚拟机进行交互，实现了在其他通道异常的情况下对虚拟机进行信息采集和命令执行的功能。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

装置实施例一

根据本发明的实施例，提供了一种虚拟机，图1是本发明实施例的虚拟机的结构示意图，如图1所示，根据本发明实施例的虚拟机包括串口设备10和虚拟化层模块12，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

串口设备10，用于与宿主机进行连接的接口；

虚拟化层模块12，与串口设备10相连接，用于传输虚拟机与宿主机之间的数据。

其中，串口设备10配置有标识，用于标示虚拟机通过串口设备与宿主机进行数据传输，这样，虚拟化层模块12可以根据该标识，确定将来自串口设备的数据发送给宿主机。

另外，该虚拟机还包括判断模块，与虚拟化层模块相连接，用于判断来自宿主机的数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，如果不合法，则放弃相应操作。

其中，数据的格式包括JSON格式。

本发明实施例中，虚拟机部分软件通过读写串口设备与宿主机上的套接字通道进行交互，宿主机上可以使用普通的套接字读写方式对套接字文件进行读写，最终实现与虚拟机的交互，交互协议使用JSON格式进行数据交换，由于串口设备的速率通常都较低，适合小数据量的交换，JSON(JavaScript ObjectNotation)是一种轻量级的数据交换格式，采用独立于语言的文本格式，易于机器解析和生成。

装置实施例二

根据本发明的实施例，提供了一种宿主机，该宿主机包括套接字设备，用于与虚拟机进行连接的接口；其中，套接字设备与虚拟机上的虚拟化层模块相连接。

该套接字设备配置有标识，用于标示宿主机通过套接字设备与虚拟机进行数据传输，数据的格式包括JSON格式。

本发明实施例中，宿主机上的软件实现了套接字进程间通信的客户端功能，启动虚拟机时，首先通过调用socket函数创建进程通信所需的套接字，然后，根据虚拟机描述文件中的套接字地址信息调用connect函数来连接虚拟机监控器进程中的服务端，在成功建立连接后，保存下文件句柄，之后就可以通过调用write函数向服务器发送指定的消息。宿主机上的软件启动一个线程守护套接字文件的收发。撤销虚拟机时，宿主机上的软件断开套接字连接，释放相应的资源。

图2是本发明实施例的虚拟机和宿主机的详细结构示意图，如图2所示，包括虚拟机20和宿主机22，其中，虚拟机20包括串口设备200、虚拟化层模块202和判断模块204，宿主机22包括套接字设备220，其中，

串口设备200，用于与宿主机进行连接的接口；

虚拟化层模块202，与串口设备200相连接，用于传输虚拟机与宿主机之间的数据。

其中，串口设备200配置有标识，用于标示虚拟机通过串口设备200与宿主机进行数据传输。这样，虚拟化层模块202用于根据标识，确定将来自串口设备200的数据发送给宿主机。

优选地，虚拟机还包括：

判断模块204，用于判断来自宿主机的数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，如果不合法，则放弃相应操作。

套接字设备220，用于与虚拟机进行连接的接口；其中，

套接字设备220与虚拟机上的虚拟化层模块202相连接。

其中，套接字设备220配置有标识，用于标示宿主机通过套接字设备220与虚拟机进行数据传输。

为实现宿主机与虚拟机之间的交互，本发明通过运行在虚拟机内部的应用程序，通过虚拟的串口设备终端实现命令的执行；虚拟化层软件QEMU则提供了串口设备的模拟及数据交换的通道；宿主机上运行的软件，使用读写套接字文件的进程间通信方法实现命令交互。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种数据传输方法，图3是本发明实施例的数据传输方法的流程图，如图3所示，根据本发明实施例的数据传输方法包括如下处理：

步骤301，宿主机通过套接字设备向虚拟化层模块发送数据；

步骤302，虚拟化层模块根据套接字设备的标识，将数据通过串口设备发送给虚拟机。

虚拟机接收数据后，判断数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，通过串口设备向虚拟化层模块发送反馈数据；如果不合法，则放弃相应操作。

其中，虚拟机判断数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，向虚拟化层模块发送反馈数据之后，还包括：虚拟化层模块根据串口设备的标识，将反馈数据通过套接字设备发送给宿主机。

通过本发明实施例，宿主机与虚拟机之间的交互不依赖于网络，当网络故障时，宿主机仍能访问虚拟机，进行进一步的问题定位。

下面结合具体事例对本发明实施例的数据传输方法进行详细说明，具体包括如下处理：

虚拟机监控器在创建虚拟机时，根据传入的参数，实现了套接字进程间通信的服务端功能。首先，程序通过调用socket函数，建立了监听连接的套接字，然后调用bind函数，将套接字与传入的地址信息关联起来。再调用listen函数实现对该端口的监听，当有连接请求时，通过调用accept函数建立与客户机的连接，最后，调用read函数来读取客户机发送过来的消息，转送到虚拟机串口设备中。从虚拟机串口设备中收到数据则通过send函数发送到套接字通信连接中。撤销虚拟机时，虚拟机监控器关闭相应的套接字连接。

虚拟机内部的软件在初始化时根据创建虚拟机设置的串口设备路径信息打开虚拟串口设备，记录下设备文件句柄，启动守护线程检查字符设备上的收发数据。

物理机执行交互命令时，物理机软件进程首先接收传入的命令，解析传入的命令是否符合要求，不符合要求的直接返回错误；然后将符合要求的命令格式转成JSON格式，再通过文件句柄将命令内容写入套接字文件；对于命令执行的时间可以设置为一直等待、超时时间和不等待三种；对于一直等待和有超时时间的情况，则软件进入等待流程；对于不等待的命令则写入后立即返回。虚拟机监控器进程收到命令消息后，将命令内容放入模拟的串口设备中，并通知虚拟机；虚拟机中的处理软件收到串口上的命令后，执行相应的命令，并将结果输出至串口设备中。虚拟机监控器根据通道的模拟信息，将串口设备的输出数据，通过套接字发给物理机软件。物理机上的守护线程在套接字收到数据后处理命令执行结果检查格式是否正确，并向在等待的执行命令线程发送信号；执行命令的线程收到信号后，检查执行结果；如果带有错误信息，则返回错误；如果没有错误信息，则解析命令执行返回的内容，并将数据内容返回。如果命令执行时设置了超时时间，超过超时时间后仍然没有收到虚拟机的响应，则命令执行程序会返回超时错误；如果虚拟机执行命令时间较长，超过了超时等待时间，则会在执行命令的线程已返回后又收到虚拟机返回的结果，这时物理机软件需要判断这种情况，丢弃收到的命令执行结果。

虚拟机内部的软件在命令执行时，首先守护线程检测到字符设备收到数据，然后从串口设备上读取数据，进行数据的格式转换，将JSON数据格式转换成普通的字符格式，并进行格式检查和校验。在收到的字符信息中搜索关键字段，如果含有命令执行关键字，则检查命令执行权限。虚拟机内部的软件为保证虚拟机的运行安全，对可以执行的命令进行了管理，分为白名单和黑名单；对于存放在白名单中的命令，允许执行相应的命令；对于存放在黑名单中的命令则返回错误，不执行相应的命令。用户可以根据运行环境的需要设置***的白名单和黑名单内容；如果命令是可执行的，则虚拟机内部的软件调用***命令执行相应的命令，检查命令执行结果，如果命令执行失败则返回错误；如果命令执行成功，则将执行结果进行格式转换，转换成JSON格式后写入到字符设备句柄中，完成命令执行；守护线程返回到主流程中等待下一次命令执行。

本发明实施例实现了一种在网络连接之外的物理机与虚拟机的命令交互方法，可以用于虚拟机的问题分析和定位，例如适合于在虚拟机上执行设置参数、查询状态等命令。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的客户端中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个客户端中。可以把实施例中的模块组合成一个模块，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者客户端的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的加载有排序网址的客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (11)

1.一种虚拟机，其特征在于，包括：

串口设备，用于与宿主机进行连接的接口；

虚拟化层模块，与所述串口设备相连接，用于传输所述虚拟机与宿主机之间的数据。

2.如权利要求1所述的虚拟机，其特征在于，所述串口设备配置有标识，用于标示所述虚拟机通过所述串口设备与所述宿主机进行数据传输。

3.如权利要求2所述的虚拟机，其特征在于，所述虚拟化层模块用于根据所述标识，确定将来自所述串口设备的数据发送给所述宿主机。

4.如权利要求1所述的虚拟机，其特征在于，所述虚拟机还包括：

判断模块，用于判断来自所述宿主机的数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，如果不合法，则放弃所述相应操作。

5.如权利要求1至4中任一项所述的虚拟机，其特征在于，所述数据的格式包括JSON格式。

6.一种宿主机，其特征在于，包括：

套接字设备，用于与虚拟机进行连接的接口；其中，

所述套接字设备与所述虚拟机上的虚拟化层模块相连接。

7.如权利要求6所述的宿主机，其特征在于，所述套接字设备配置有标识，用于标示所述宿主机通过所述套接字设备与所述虚拟机进行数据传输。

8.如权利要求7所述的宿主机，其特征在于，所述数据的格式包括JSON格式。

9.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

宿主机通过套接字设备向虚拟化层模块发送数据；

所述虚拟化层模块根据所述套接字设备的标识，将所述数据通过串口设备发送给虚拟机。

10.如权利要求9所述的方法，其特征征在于，还包括：

所述虚拟机接收所述数据；

所述虚拟机判断所述数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，通过串口设备向所述虚拟化层模块发送反馈数据；

如果不合法，则放弃所述相应操作。

11.如权利要求10所述的方法，其特征征在于，所述虚拟机判断所述数据是否合法，如果合法，则执行相应操作，向所述虚拟化层模块发送反馈数据之后，还包括：

所述虚拟化层模块根据所述串口设备的标识，将所述反馈数据通过所述套接字设备发送给所述宿主机。