CN109388478A - 用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法和装置。该方法包括：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机；当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在源主机中由虚拟机占用的各个数据磁盘指定虚拟机的目标主机的存储后端；根据虚拟机在源主机中占用的资源，在目标主机和存储后端为虚拟机预留相同规格的资源；将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的资源来运行虚拟机。上述方案能够将虚拟机占用的包括磁盘资源在内的各种资源同时迁移到目标主机，无需在存储后端重新挂载虚拟机的磁盘数据，减少了虚拟机的用户的工作量。

Description

用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法和装置

技术领域

本发明涉及虚拟机领域，尤指一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法和装置。

背景技术

在OpenStack云平台的环境中，虚拟机是供用户使用的最重要并且最核心的资源，因此虚拟机的运行状况，直接关系到用户的业务开展，对于用户来说，希望虚拟机能够长期保持稳定、高效的运行。但是在云平台环境下，多个虚拟机运行在同一个物理主机上，难免会因为资源竞争而导致性能下降，甚至严重影响业务的运行。特别对于虚拟机的磁盘来说，如果高并发进行读写时，存储后端可能会产生大量的输入输出，此时存储后端的读写带宽也是影响虚拟机的读写性能的关键因素。因此当在主机资源竞争非常激烈时，能够将虚拟机迁移到其他主机上，则是一种比较简单有效的解决资源竞争的方法。

当前OpenStack针对虚拟机的有迁移功能，对于共享存储后端的虚拟机，可以进行非存储迁移，即将虚拟机CPU和内存迁移到其他主机上，而磁盘不进行迁移，只是挂载再卸载。Nova组件的标准创建虚拟机快照流程包括：Nova在OpenStack服务器本地创建临时目录，然后生成快照临时文件，生成完成后，调用glance接口进行上传，最终生成一个镜像；对于非共享存储的虚拟机，可以针对***磁盘进行块存储迁移，其他数据磁盘不迁移。OpenStack此种迁移方案不能满足既针对CPU、内存又针对磁盘进行迁移的场景，即不支持整机迁移场景。当前如果跨存储迁移的话，仅支持其***盘由nova创建且必须是非共享存储迁移，且数据盘不能指定存储进行迁移，只能进行卸载重新挂载，增加了虚拟机的用户的工作量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法和装置，其能够将虚拟机占用的包括磁盘资源在内的各种资源同时迁移到目标主机。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法，该方法包括下列步骤：

当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机；

当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在源主机中由虚拟机占用的各个数据磁盘指定虚拟机的目标主机的存储后端；

根据虚拟机在源主机中占用的资源，在目标主机和存储后端为虚拟机预留相同规格的资源；

将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的资源来运行虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机的步骤包括：

当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定是采用关机迁移策略还是在线迁移策略来迁移虚拟机；

当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机，并且在目标主机中为虚拟机预留虚拟机占用的CPU资源以及内存资源；

采用目标主机中预留的资源来运行虚拟机的步骤包括：

采用目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行虚拟机的步骤包括：

在目标主机的存储后端预留与虚拟机在源主机所占用的磁盘空间大小相同的磁盘空间，并且在目标主机端建立虚拟机在源主机所占用的CPU资源和内存资源分别相同的虚拟机；

把在源主机中虚拟机的磁盘数据、内存数据和源主机的设备状态信息同步到在目标主机和存储后端中为虚拟机预留的磁盘空间和内存中；

清理虚拟机在源主机中占用的资源和各个数据磁盘中占用的空间，并且启动迁移到目标主机的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机的步骤包括：

确定是根据算法来选择目标主机还是接收由用户选择目标主机的结果；

若确定接收由用户选择目标主机的结果，则向用户提供候选的目标主机的CPU资源以及内存资源的信息，以由用户根据候选的目标主机的CPU资源和内存资源是否满足虚拟机的需求来确定目标主机；

若确定根据算法来选择目标主机，则根据主机资源相关过滤算法选择最优的主机。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的装置，该装置包括主机确定模块、存储指定模块、资源预留模块以及虚拟机迁移模块；其中，

主机确定模块用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机；

存储指定模块用于：当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在源主机中由虚拟机占用的各个数据磁盘指定虚拟机的目标主机的存储后端；

资源预留模块用于：根据虚拟机在源主机中占用的资源，在目标主机和存储后端为虚拟机预留相同规格的资源；

虚拟机迁移模块用于：将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的资源来运行。

进一步地，在一个可选的实施例中，主机确定模块用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定是采用关机迁移策略还是在线迁移策略来迁移虚拟机；

当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机，并且在目标主机中为虚拟机预留虚拟机占用的CPU资源以及内存资源；

虚拟机迁移模块用于：采用目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机迁移模块用于：在目标主机的存储后端预留与虚拟机在源主机所占用的磁盘空间大小相同的磁盘空间，并且在目标主机端建立虚拟机在源主机所占用的CPU资源和内存资源分别相同的虚拟机；

把在源主机中虚拟机的磁盘数据、内存数据和源主机的设备状态信息同步到在目标主机和存储后端中为虚拟机预留的磁盘空间和内存中；

清理虚拟机在源主机中占用的资源和各个数据磁盘中占用的空间，并且启动迁移到目标主机的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，主机确定模块用于：确定是根据算法来选择目标主机还是接收由用户选择目标主机的结果；

若确定接收由用户选择目标主机的结果，则向用户提供候选的目标主机的CPU资源以及内存资源的信息，以由用户根据候选的目标主机的CPU资源和内存资源是否满足虚拟机的需求来确定目标主机；

若确定根据算法来选择目标主机，则根据主机资源相关过滤算法选择最优的主机。

本发明实施例的有益效果在于，通过上述方式，可以在迁移虚拟机的时候，将虚拟机占用的源主机的各种资源均迁移到目标主机，为虚拟机所使用的各个数据磁盘指定存储后端，并且将数据盘迁移到存储后端，无需在存储后端重新挂载虚拟机的磁盘数据，减少了虚拟机的用户的工作量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的用于OpenStack环境中迁移虚拟机的装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

一方面，本发明实施例提供了一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法，如图1所示，该方法包括步骤S101-步骤S107。

步骤S101，当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机。

其中，虚拟机迁移的方式涉及到两种策略以及三种模式。

其中，上述的两种迁移策略包括关机迁移以及在线迁移。其中，关机迁移策略可以在关闭虚拟机所在的物理主机的情况下将虚拟机机迁移到其他的物理主机(也就是上述步骤中提到的“目标主机”)。在线迁移策略可以在虚拟机所在的物理主机开机的情况下将虚拟机迁移到其他的物理主机。

三种迁移模式包括：计算迁移模式、存储迁移模式以及整机迁移模式。其中，计算迁移模式指的是可以只选择迁移CPU资源以及内存资源。也就是说，虚拟机在迁移之前所占用的计算资源(包括CPU资源以及内存资源)可以是源主机的计算资源，在迁移之后所占用的计算资源是目的主机的计算资源。存储迁移模式指的是并不迁移虚拟机所占用的计算资源，而是可以选择迁移虚拟机的某个磁盘或者所有磁盘。在此种模式下，需要OpenStack环境配置多个存储后端；并且在采用在线迁移策略的时候，仅仅支持数据磁盘进行存储迁移(这是因为仅支持其***盘由Nova组件创建且必须是非共享存储迁移，且数据盘不能指定存储进行迁移，Nova组件的标准创建虚拟机快照流程包括：Nova组件在OpenStack服务器本地创建临时目录，然后生成快照临时文件，生成完成后，调用glance接口进行上传，最终生成一个镜像)，而虚拟机本身不会迁移到其他物理主机(目标主机)。整机迁移模式指的是可以既迁移CPU资源以及内存资源，又迁移磁盘资源。关机迁移策略和在线迁移策略都支持这三种迁移模式，关机因为不影响业务使用，更好处理，因此不在本发明进行讨论。

在一个可选的实施例中，在步骤S101中，可以选择在在线迁移策略的条件下以整机迁移模式将虚拟机所占用的计算资源和磁盘资源从源主机迁移到目标主机。在迁移完成之后，虚拟机将会占用目标主机的计算资源和磁盘资源。为了实现上述目的，首先需要为虚拟机选择目标主机。

在一个可选的实施例中，在为虚拟机选择目标主机的时候，可以采取两种方式：手动选择目标主机，或者自动选择目标主机。

当采用手动选择目标主机的方式来选择目标主机的时候，首先会判断目标主机的CPU资源以及内存资源是否能满足虚拟机对于计算资源的需求。

当采用自动选择目标主机的方式来选择目标主机的时候，根据主机资源相关过滤算法自动选择目标主机。上述主机资源相关过滤算法可以包括如下步骤：1、采用为物理主机配置的调度过滤算法(例如，CPU适配算法、内存适配算法、可用域适配算法、主机适配算法)来筛选出物理主机，所筛选出的物理主机是通过上述所有调度过滤算法的物理主机；2、从筛选出的主机中根据每个物理主机的评分(根据物理主机的各项权重值评价出的评分)选出评分最优的一个物理主机作为目标主机。

步骤S103，当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在源主机中由虚拟机占用的各个数据磁盘指定虚拟机的目标主机的存储后端。

在此，为虚拟机所在的源主机的各个数据磁盘指定虚拟机迁移到目标主机之后各个数据磁盘的数据被存储到的存储后端，这个存储后端为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的数据提供相同的服务。如果不指定的话，默认不迁移磁盘。

步骤S105，根据虚拟机在源主机中占用的资源，在目标主机和存储后端为虚拟机预留相同规格的资源。

步骤S107，将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的资源来运行虚拟机。

在为各个数据磁盘指定存储后端之后，将磁盘数据以及内存数据迁移到指定的存储后端。

在一个可选的实施例中，将磁盘数据以及内存数据迁移到指定的存储后端的步骤包括如下几部分：

1、预迁移阶段

该阶段处于目标主机选择完成后。如果需要迁移虚拟机磁盘，则在目标主机端先建立空的一样大小的磁盘。并在目标主机端建立CPU和内存一样规格的虚拟机。此时虚拟机处于暂停状态。

2、迁移阶段

数据迁移阶段，触发迁移指令。这里的迁移指令可以是libvirt迁移指令，该指令从源主机端触发，其作用主要是触发底层真正开始迁移，后面会通过其将虚拟机在另一主机启动起来。此时数据同步模块也会触发数据同步操作。此时同步模块会把磁盘数据、内存脏数据和设备状态等一次性同步到目的主机端，从而完成数据的一致性。如果是在线迁移，则迁移内存数据；如果是关机迁移，则只迁移磁盘数据而不迁移内存数据。

3、拷贝完成阶段

清理在源主机端由虚拟机占用的资源，并且采用目标主机端的计算资源以及磁盘资源来接管虚拟机的后续业务。

本发明实施例的有益效果在于，通过上述方式，可以在迁移虚拟机的时候，将虚拟机占用的源主机的各种资源均迁移到目标主机，为虚拟机所使用的各个数据磁盘指定存储后端，并且将数据盘迁移到存储后端，无需在存储后端重新挂载虚拟机的磁盘数据，减少了虚拟机的用户的工作量。

另一方面，本发明实施例提供了一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的装置，如图2所示，该装置包括主机确定模块201、存储指定模块203、资源预留模块205以及虚拟机迁移模块207。

主机确定模块201用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机。

存储指定模块203用于：当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在源主机中由虚拟机占用的各个数据磁盘指定虚拟机的目标主机的存储后端。

资源预留模块205用于：根据虚拟机在源主机中占用的资源，在目标主机和存储后端为虚拟机预留相同规格的资源。

虚拟机迁移模块207用于：将虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到存储后端，并且采用目标主机中预留的资源来运行。

本发明实施例的有益效果在于，通过上述方式，可以在迁移虚拟机的时候，将虚拟机占用的源主机的各种资源均迁移到目标主机，为虚拟机所使用的各个数据磁盘指定存储后端，并且将数据盘迁移到存储后端，无需在存储后端重新挂载虚拟机的磁盘数据，减少了虚拟机的用户的工作量。

进一步地，在一个可选的实施例中，主机确定模块201用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定是采用关机迁移策略还是在线迁移策略来迁移虚拟机；

当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机，并且在目标主机中为虚拟机预留虚拟机占用的CPU资源以及内存资源；

虚拟机迁移模块207用于：采用目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机迁移模块207用于：

在目标主机的存储后端预留与虚拟机在源主机所占用的磁盘空间大小相同的磁盘空间，并且在目标主机端建立虚拟机在源主机所占用的CPU资源和内存资源分别相同的虚拟机；

把在源主机中虚拟机的磁盘数据、内存数据和源主机的设备状态信息同步到在目标主机和存储后端中为虚拟机预留的磁盘空间和内存中；

清理虚拟机在源主机中占用的资源和各个数据磁盘中占用的空间，并且启动迁移到目标主机的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，主机确定模块205用于：

确定是根据算法来选择目标主机还是接收由用户选择目标主机的结果；

若确定接收由用户选择目标主机的结果，则向用户提供候选的目标主机的CPU资源以及内存资源的信息，以由用户根据候选的目标主机的CPU资源和内存资源是否满足虚拟机的需求来确定目标主机；

若确定根据算法来选择目标主机，则根据主机资源相关过滤算法选择最优的主机。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但上述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机；

当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在所述源主机中由所述虚拟机占用的各个数据磁盘指定所述虚拟机的目标主机的存储后端；

根据所述虚拟机在所述源主机中占用的资源，在所述目标主机和所述存储后端为所述虚拟机预留相同规格的资源；

将所述虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到所述存储后端，并且采用所述目标主机中预留的资源来运行所述虚拟机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机的步骤包括：

当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定是采用关机迁移策略还是在线迁移策略来迁移虚拟机；

当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机，并且在所述目标主机中为所述虚拟机预留所述虚拟机占用的CPU资源以及内存资源；

所述采用所述目标主机中预留的资源来运行所述虚拟机的步骤包括：

采用所述目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行所述虚拟机。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述将所述虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到所述存储后端，并且采用所述目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行所述虚拟机的步骤包括：

在目标主机的存储后端预留与所述虚拟机在源主机所占用的磁盘空间大小相同的磁盘空间，并且在目标主机端建立所述虚拟机在所述源主机所占用的CPU资源和内存资源分别相同的虚拟机；

把在所述源主机中所述虚拟机的磁盘数据、内存数据和源主机的设备状态信息同步到在所述目标主机和所述存储后端中为所述虚拟机预留的磁盘空间和内存中；

清理所述虚拟机在所述源主机中占用的资源和各个数据磁盘中占用的空间，并且启动迁移到所述目标主机的虚拟机。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机的步骤包括：

确定是根据算法来选择目标主机还是接收由用户选择目标主机的结果；

若确定接收由用户选择目标主机的结果，则向所述用户提供候选的目标主机的CPU资源以及内存资源的信息，以由所述用户根据所述候选的目标主机的CPU资源和内存资源是否满足所述虚拟机的需求来确定目标主机；

若确定根据算法来选择目标主机，则根据主机资源相关过滤算法选择最优的主机。

5.一种用于OpenStack环境中迁移虚拟机的装置，其特征在于，所述装置包括主机确定模块、存储指定模块、资源预留模块以及虚拟机迁移模块；其中，

所述主机确定模块用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定目标主机；

所述存储指定模块用于：当接收到以整机迁移模式将源主机中的虚拟机迁移到目标主机的命令的时候，为在所述源主机中由所述虚拟机占用的各个数据磁盘指定所述虚拟机的目标主机的存储后端；

所述资源预留模块用于：根据所述虚拟机在所述源主机中占用的资源，在所述目标主机和所述存储后端为所述虚拟机预留相同规格的资源；

所述虚拟机迁移模块用于：将所述虚拟机在源主机中的磁盘数据迁移到所述存储后端，并且采用所述目标主机中预留的资源来运行。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，

所述主机确定模块用于：当接收到迁移虚拟机的命令的时候，确定是采用关机迁移策略还是在线迁移策略来迁移虚拟机；

当确定采用在线迁移策略来迁移虚拟机的时候，确定目标主机，并且在所述目标主机中为所述虚拟机预留所述虚拟机占用的CPU资源以及内存资源；

所述虚拟机迁移模块用于：采用所述目标主机中预留的CPU资源以及内存资源来运行所述虚拟机。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，

所述虚拟机迁移模块用于：在目标主机的存储后端预留与所述虚拟机在源主机所占用的磁盘空间大小相同的磁盘空间，并且在目标主机端建立所述虚拟机在所述源主机所占用的CPU资源和内存资源分别相同的虚拟机；

把在所述源主机中所述虚拟机的磁盘数据、内存数据和源主机的设备状态信息同步到在所述目标主机和所述存储后端中为所述虚拟机预留的磁盘空间和内存中；

清理所述虚拟机在所述源主机中占用的资源和各个数据磁盘中占用的空间，并且启动迁移到所述目标主机的虚拟机。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，

所述主机确定模块用于：确定是根据算法来选择目标主机还是接收由用户选择目标主机的结果；

若确定接收由用户选择目标主机的结果，则向所述用户提供候选的目标主机的CPU资源以及内存资源的信息，以由所述用户根据所述候选的目标主机的CPU资源和内存资源是否满足所述虚拟机的需求来确定目标主机；

若确定根据算法来选择目标主机，则根据主机资源相关过滤算法选择最优的主机。