[发明专利]全局迁移管理器、网关、虚拟机迁移系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全局迁移管理器、网关、虚拟机迁移系统、利用全局迁移管理器进行控制的方法、网关的控制方法以及虚拟机迁移系统的虚拟机迁移方法。

背景技术

随着计算机硬件性能的快速发展，虚拟化技术正广泛应用在基于云计算的数据中心的各个层面，例如网络虚拟化、存储虚拟化和服务器虚拟化。服务器虚拟化通过使用虚拟化管理程序(或者虚拟化软件)将一台物理主机虚拟成多台虚拟机，各个虚拟机之间相互独立，共享主机上的各种硬件资源包括CPU、存储、网络等。服务器虚拟化不仅可以提高整个数据中心IT环境的资源利用效率，还可以通过虚拟机迁移等技术更加高效的管理整个云计算系统的工作负载，增强云计算系统的弹性和灵活性。

虚拟机迁移是指通过虚拟化管理程序将虚拟机从一个物理主机移动到另外一个物理主机，既可以在同一个数据中心子网内的不同物理主机之间进行迁移，也可以在不同数据中心子网间的物理主机之间进行迁移。通过将虚拟机从负载较重的主机移动到空闲主机或者将多个不同主机上的虚拟机整合到一台主机，能够提高云计算业务性能，改善资源利用效率，减少能量消耗。

但是虚拟机迁移为工作负载管理带来灵活性的同时也面临一些问题。首先，数据中心提供云服务的应用程序一般包含三层架构(web前端，处理核心和后端数据库)，通常由多个虚拟机集合对外提供服务，不同虚拟机之间存在着复杂的依赖关系，当某一个虚拟机从一个子网迁移到另外一个子网其IP地址和主机名会发生改变，但是与其建立应用连接的其他虚拟机不能感知该虚拟机的迁移行为，则会导致虚拟机之间原有的socket应用连接中断，应用程序无法对外提供服务。另外如果外部客户端与该迁移虚拟机有业务连接，当虚拟机迁移至其他子网，客户端仍然使用虚拟机迁移前的IP地址寻址虚拟机，则会导致业务中断。因此在虚拟机跨子网迁移时，如何保障迁移虚拟机的原有业务连接不中断是一个亟待解决的问题。

专利文献I(US7,966,354,B2)提出一种采用DNS和三角路由实现跨子网的虚拟机迁移的方法。当虚拟机从一个数据中心站点移动到另外一个数据中心站点其IP地址发生变化时，DNS服务器更新相应的DNS记录将该虚拟机的DNS映射成为迁移后的IP地址，之后当客户端查询该虚拟机的DNS记录时，DNS服务器返回虚拟机迁移后IP地址使得客户端能够寻址到迁移后的虚拟机并重新建立连接。

在专利文献I公开的方法中要求应用服务在全局DNS服务器中注册，并要求每个可能发生迁移的虚拟机在该DNS服务器上都有唯一DNS记录以保证迁移后连接持续。但是很多早期开发的应用程序和一些面向企业的小型应用程序直接采用IP地址寻址服务器或者客户端，其架构并非为虚拟化云平台设计。当移植到云平台进行虚拟机迁移时，由于关联虚拟机并不知晓虚拟机迁移前后的IP地址映射关系而仍然使用迁移前IP地址寻址迁移的虚拟机，则会导致应用连接丢失。

发明内容

本发明提供一种全局迁移管理器、网关、虚拟机迁移系统、利用全局迁移管理器进行控制的方法、网关的控制方法以及虚拟机迁移系统的虚拟机迁移方法，保障业务连续性和云服务的业务质量。

实施方式涉及的全局迁移管理器，具有：存储器，存储有虚拟机信息管理表，该虚拟机信息管理表保存有全局唯一虚拟机识别信息；虚拟机迁移控制器，用于接收虚拟机迁移请求，通知源子网将处于源子网的虚拟机迁移至目标子网，并且从上述虚拟机管理信息表中提取出与迁移前的虚拟机的网络地址对应的全局唯一虚拟机识别信息，将虚拟机迁移前的信息与该全局唯一虚拟机识别信息对应地登记在虚拟机迁移记录表中，进一步用于接收虚拟机迁移完成通知，更新上述虚拟机信息管理表与上述虚拟机迁移记录表中的与该全局唯一虚拟机识别信息对应的迁移后的虚拟机的信息，根据上述全局唯一虚拟机识别信息、迁移前的虚拟机的网络地址以及迁移后的虚拟机的网络地址产生虚拟机目的地址转换请求；网关控制器，用于将所产生的上述虚拟机目的地址转换请求发送给各个网关，进而在虚拟机迁移记录表中的与上述全局唯一虚拟机识别信息对应的本次迁移之前的网络地址与虚拟机信息管理表中的初始网络地址相同时，向源子网的网关发送虚假ARP更新请求消息。

实施方式涉及的网关，具有：虚假ARP映射存储器，存储虚假ARP映射表，该虚假ARP映射表存储迁移前的虚拟机的网络地址与源子网的网关的物理地址的映射关系；虚假ARP代理器，用于处理来自全局迁移管理器的虚假ARP更新请求消息，使迁移前的虚拟机的网络地址与源子网的网关物理地址形成映射关系，更新虚假ARP映射表，并且在更新虚假ARP映射表后主动向源子网广播虚假ARP响应消息。