[发明专利]一种在虚拟化环境中管理资源的系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机虚拟化技术及应用领域，尤其涉及一种在虚拟化环境中集中管理虚拟资源的系统及其实现方法。

背景技术

现在流行的虚拟化技术VMM，全称虚拟机管理器(Virtual machine monitor)，在硬件和操作系统之间提供了一个虚拟抽象层，VMM也称之为主机操作系统，VMM之上是客户机操作系统，也称为虚拟机(VM)。这些VM都是一些相互隔离的操作系统，可以共享硬件资源。VMM允许多个相互隔离的虚拟机同时运行在一个主机上，因而可以提高服务器的利用率，减少购买服务器的成本，提高硬件和应用程序的可用性，因而成为近年来IT行业的热点。随着VMM技术的成熟以及广泛应用，如何对虚拟机池中的大量虚拟机进行集中统一管理以为用户提供按需交付的虚拟资源服务日益成为关注的焦点。

企业或组织使用各种不同的方法来分布和管理计算环境中不同类型的资源，该资源包括软件、硬件或两者的结合。通常，企业会雇佣不同的管理员负责不同类型的资源的管理。例如，一部分管理员负责服务器(host)的安装和管理，以及在服务器上安装各种软件资源，如操作系统，应用程序，进一步对软件进行更新维护等。这样对于大的公司而言，就需要雇佣大量的不同的系统管理员来管理组织内的上百个计算系统，企业通过对每个系统管理员分配key(钥匙)和访问策略来使管理员有效地履行其职责。除了上述系统管理员角色，组织可能安排一组系统管理员仅仅管理特定的存储设备。在这些管理员中，企业可能会进一步指派一部分管理员来管理某些分布在不同地理位置和网络的存储服务器等等。相似的，企业可能会安排一部分管理员仅仅管理网络访问部分。这个组可能仍然会通过特定的用户名和密码来指派管理员在某个地理和网络位置内的责任。

因而，在传统的网络环境中，访问系统中特定资源的用户往往首先需要获得各种潜在的不同层次的多个管理员的许可，同时，还需要同更高层的管理员进行交互。在每个instance(请求)中，每个系统管理员可能会审核用户的请求能否被授权，如果不能，传递该请求到更高层的系统管理员。这必然增加了管理员的负担，该负担可以通过增加管理员层级来解决，但是却带来了管理开销问题。

特别是随着硬件性能的快速提高，硬件越发强大，以及充分利用硬件能力的虚拟机管理器(VMM)技术的出现，一个服务器上可以安装大量的虚拟机。每个虚拟机都是逻辑上独立的，它能被分配一定比例的主机内存和处理能力，并可以很容易地与其它的虚拟机区分开来，甚至也可以与安装该虚拟机的主机区分。对于网络上的用户而言，虚拟机本身就是一个分离的可寻址的计算机系统。虚拟机可以有多种用途，既可以用作网络上的另一个服务器，用于软件或硬件测试，作为瘦客户端的主要的计算机系统等等。虚拟机还有其它的优点，易于创建和删除，这对于管理员而言，可以通过手工来创建和删除虚拟机。正因为虚拟机的灵活性和强大的能力等优点，虚拟机得到了广为应用，很多组织都在原来的物理服务器上安装十台甚至上百台虚拟机，使得组织内的计算机系统的数目成十倍甚至百倍的扩张。因而传统的层级管理员方式也难以管理如此数目众多的虚拟机，而且，传统的管理方式不能充分地管理对虚拟机的额外的请求，每个虚拟机内的许可控制，每个虚拟机的操作。这就需要一种集中的自动化的管理虚拟机的方法。

针对虚拟机管理问题，众多国外大公司和研究机构纷纷推出自己的解决方案。VMWare公司的Virtual Center(虚拟中心)是一套构建于虚拟平台之上的虚拟管理软件，实现了分布在各处的服务器和虚拟机的集中管理和资源协调，资源动态分配，灾难恢复等等。Oracle也开发出了自己的VM Manager(虚机管理器)，可以管理众多虚机池以及池中的虚拟机，VM Manager提供了基于web的访问界面，Oracle也采用了Master-Slave(主-从管理)的体系。针对Xen虚拟机也有一些管理软件，英国剑桥大学在Xen的基础上实现了虚拟机迁移机制。华盛顿大学的Denali(德纳里)项目专注于提供网络服务所需的虚拟机，能够在一个独立的物理机器上运行数量众多的轻量级虚拟机。全球的PlanetLab(互联网计划)平台计划使用了Linux VServer(Linux虚拟服务器)技术，为用户提供全球服务的结点，每一个用户都可以有分布于全球的结点来运行自己的应用。