[发明专利]一种用于转换操作系统运行环境的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机技术，特别涉及一种用于转换操作系统运行环境的方法和装置。

背景技术

随着集成电路制造技术的发展，中央处理单元（CPU）的处理能力在不断增强。摩尔定律显示：价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。而大多数情况下，应用并不能随着硬件同步提升性能，对于小规模的应用来说尤其如此，这就使得服务器资源不能被充分利用。而使用虚拟化技术可以很好地解决这一问题。

虚拟化技术是指：利用软件和硬件结合，将物理服务器分成若干个隔离的虚拟机，每个虚拟机上都可以独立地运行程序而互不影响。虚拟化技术使得物理资源做到了更细粒度的划分，从而服务器资源被更加充分地利用，节省了成本；将对物理硬件的操作变为软件操作，使得部署、更改、灾备等更加方便；相比于单机运行多个应用程序，使用虚拟机，应用程序的环境与在物理机上一致，运维更加简单。

对于目前流行的云计算技术，虚拟化技术就是其核心技术之一。云计算的“基础设施即服务”（Infrastructure as a Service，IAAS）提供一个虚拟化平台，利用虚拟化部署快速简洁的特点，用户可以根据应用实际需求的负载情况，方便地在平台上申请或者释放虚拟机来动态增加或减少计算能力。

用户从自己的环境迁移到虚拟化平台时，大多希望能够平滑地进行迁移，即保证系统和软件环境和原先一致，于是就需要P2V（Physical to Virtual，物理机到虚拟机）和V2V（Virtual to Virtual，虚拟机到虚拟机）技术。P2V是指将系统从物理机环境转换到虚拟机环境，使得虚拟机环境与原物理机环境一致；V2V是指将系统从一个平台的虚拟机环境转换到另一个平台的虚拟机环境，使得源和目的虚拟机环境一致。

对于P2V，一种典型方式是制作Ghost镜像。Ghost是Symantec公司的一款备份软件，支持将系统分区制作成一个镜像文件以及从镜像文件恢复到系统分区。使用Ghost软件进行P2V的步骤如下：

1.将需要进行P2V的物理机关机；

2.准备一张带有Ghost软件的可启动盘，从该盘启动系统；

3.进入Ghost软件界面，制作系统的Ghost镜像；

4.将制作好的Ghost镜像复制到虚拟机可以识别的某个独立的物理分区上；

5.选择合适的磁盘大小来创建虚拟机，将保存有Ghost镜像的分区设置为虚拟机的一个附加磁盘；

6.从带有Ghost软件的盘或者.iso文件启动虚拟机；

7.在虚拟机中的Ghost环境中，从镜像进行还原；

8.关闭虚拟机，将盘和保存有Ghost镜像的分区从虚拟机中去除；以及

9.启动虚拟机。

由此可见，使用Ghost软件执行P2V是很繁琐的，这主要体现在如下几个方面：

1.由于Ghost软件的运行特性，进行P2V的机器需要先关机，并从带有Ghost软件的盘上启动；

2.P2V最终的目的是要将系统从物理机环境迁移到虚拟机环境，Ghost软件通过物理机->镜像->虚拟机的步骤来达到这一目的，中间产生的镜像在产生虚拟机后就不需要了，但这个过程增加了P2V所需的时间；以及

3.镜像文件需要额外的存储空间进行保存，当系统在物理机上本身存储的内容比较多时，对镜像文件的存储和复制浪费了存储空间和输入输出接口资源。

对于V2V，可以采用和P2V相同的方式，即也使用Ghost软件通过虚拟机1->镜像->虚拟机2的步骤进行迁移。

由于虚拟机的磁盘大多数以文件方式进行存储，可以直接通过转换软件，将一种平台的虚拟机磁盘文件直接转换到另一平台可以识别的格式。例如，通过qemu-img工具可以将VMware（VMware公司的虚拟机软件）的.vmdk格式的文件转换为Xen（剑桥大学开发的虚拟机软件）可以识别的.raw格式或者.qcow2格式的文件。上述使用转换工具进行转换的步骤如下：

1.从源物理机上将虚拟机磁盘文件复制到目的物理机；

2.在目的物理机上使用磁盘转换工具将虚拟机磁盘转换为目的虚拟机平台可以识别的格式；

3.创建虚拟机，将磁盘设置为格式转换后得到的磁盘文件；以及

4.启动虚拟机。