[发明专利]虚拟机热迁移过程中的数据流自适应调整系统及调整方法

说明书

本发明公开了一种虚拟机迁移过程中的数据流自适应系统及相应的调整方法，针对现有技术中“停机‑重启”中因忽略了对后续到达原物理机的数据包的处理所带来的数据包丢失的问题，包括虚拟机停机时重定向数据包的发送端、虚拟机重启后重发数据包的接收端以及数据包在发送端和接收端之间的转移机制。本发明方法通过这三部分的有序结合，可以使得虚拟机在新的物理机上重启后仍然能够处理到达原来物理机的数据包，从而实现在整个迁移过程中到达虚拟机的数据包几乎无损失的效果，为上层的各种虚拟机方案设计提供了一个基础。

技术领域

本发明涉及云环境的部署领域，具体涉及一种虚拟机迁移过程中的数据流自适应调整系统及相应的调整方法，属于对迁移机制的修改。

背景技术

近年云计算、云部署在技术上不断取得进展，在此基础上衍生出各类云平台的应用和研究。虚拟化技术是云平台的基础技术，长期发展下已经有不少成熟的虚拟机产品。除了尽可能提高物理机的资源利用率，尽可能开发虚拟机带来的扩展性和部署的灵活性也日渐成为研究重点。

大部分虚拟机迁移实施方案在“停机-重启”这个环节中忽略了对后续到达原物理机的数据包的处理，造成在网络环境中不得不通过网络协议的重传机制找回丢失的数据内容。然而在有些场景中，数据包无法重传或者重传的代价很大，导致数据包很容易丢失。

发明内容

发明目的：为了解决虚拟机在迁移时会产生较多丢包的问题，本发明提供了一种虚拟机迁移过程中的数据流自适应调整系统以及相应的数据流自适应调整方法，能够使得虚拟机在迁移过程几乎不丢失数据包。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明中虚拟机迁移过程中的数据流自适应调整系统，包括：

重定向数据包的发送端，位于虚拟机迁移前的宿主机，用于在虚拟机停机时重定向后续到达虚拟机的数据包，进而将收到的数据包转发到重发数据包的接收端；

重发数据包的接收端，位于虚拟机迁移后的宿主机，一方面用于缓存虚拟机停机阶段从发送端发来的数据包，另一方面用于缓存迁移结束交换机改变数据流向后远程主机发给虚拟机的数据包，并将缓存的数据包按顺序发送给宿主机上新启动的虚拟机。

其中，所述发送端重定向后续到达虚拟机的数据包包括对远程主机发送给虚拟机的数据包进行拦截、改写数据包的地址信息、拆分数据包。

本发明中的虚拟机迁移过程中的数据流自适应调整方法，基于XEN虚拟机平台的热迁移机制，将虚拟机迁移前的宿主机作为重定向数据包的发送端，将虚拟机迁移后的宿主机作为虚拟机重启后重发数据包的接收端，包括以下步骤：

(1)在迁移开始阶段，发送端模拟出第一虚拟网卡，并通过广播数据包向网络环境内其他机器通知该网卡的位置及物理地址；接收端模拟出第二虚拟网卡，并通过广播数据包向网络环境内其他机器通知该网卡的位置及物理地址；所述第一虚拟网卡、第二虚拟网卡的物理地址均不同与网络环境内其他机器的物理地址；

(2)发送端拦截远程主机发送给虚拟机的数据包，并对数据包进行重定向处理后发送给接收端，发送端重复这样的收包-发包动作直至接收到接收端发送来的通知数据包，向接收端发送回应数据包；

(3)接收端接收发送端发送的重定向数据包并进行缓存，重复这样的收包-缓存包动作，在迁移过程结束后，接收端向发送端发送通知数据包，待接收到发送端发来的回应数据包后结束收包-缓存包动作；

迁移过程结束后，接收端接收从远程主机直接发送的数据包并进行缓存；

(4)接收端收到回应数据包后发送ARP数据包测试虚拟机是否可以响应外界请求，若是，则按顺序向虚拟机发送缓存的数据包；否则，继续发送ARP数据包直到虚拟机可以响应外界请求为止。