[發明專利]用于虛擬機集群的快照和恢復的方法和設備

有效

• 申請號: 201210103120.5
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103365741A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 范晨輝;周倫;楊子夜;陳齊彥
• 申請（專利權）人: 伊姆西公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F9/455
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明的實施例總體上涉及虛擬機，更具體地，涉及用于虛擬機集群的快照和恢復的方法和設備。

背景技術

虛擬機(Virtual?Machine，VM)是指由一類特定的應用在物理機器的硬件平臺上創建的應用執行環境，用戶可以通過該環境來運行應用并與之發生交互，就如同使用物理機器一樣。創建VM的軟件應用通常稱為虛擬機管理器(hypervisor)。管理器可以部署和運行在物理機器上，而VM管理器可以創建和運行一個或多個虛擬機。隨著越來越多的分布式應用被部署到云(cloud)環境中，虛擬機集群(cluster)得到了日益廣泛的使用。在此使用的術語“虛擬機集群”是指利用彼此之間的通信通道相互通信和交換數據的多個虛擬機的邏輯封裝體。一個虛擬機集群通常服務于一個應用或者系統。集群中的虛擬機可以部署在同一VM管理器上，也可以跨不同的VM管理器分布。

已經知道，對于單個虛擬機而言，快照(snapshot)是一個重要的操作。快照操作的目的是保存虛擬機在給定時刻的所有狀態、數據和上下文(context)。快照操作對于虛擬機的故障恢復而言至關重要。例如，當一個虛擬機在操作中發生嚴重錯誤時，可以根據快照將虛擬機恢復到創建該快照的時刻所處的狀態和上下文。同樣，在虛擬機集群中，針對整個集群的快照操作也是必不可少的。

對于由多個虛擬機組成的一個虛擬機集群而言，快照操作應當能夠保存集群中所有虛擬機在給定時刻各自的狀態和上下文。不僅如此，由于集群中的不同虛擬機之間可能通過通信通道進行通信，因此集群快照還應當能夠保存虛擬機之間的通信通道在快照時刻的狀態。

已知的虛擬機集群快照操作往往無法保存度保存多個虛擬機在嚴格的同一時刻的上下文。更重要的是，已知的虛擬機集群快照無法有效地捕獲和保存集群中的通信通道在快照時刻的狀態，而這些通道可能在快照時刻正在傳輸數據。這樣，集群快照因為丟失了通信通道的信息而變得不完整，而且可能破壞集群中的數據一致性。另外，很多現有技術中的虛擬機集群快照依賴于虛擬機操作系統(OS)或應用，使得這些方案無法適用于系統虛擬化和云計算的環境。

因此，本領域需要一種針對包含多個虛擬機的虛擬機集群的更為有效的快照機制。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明提出一種新穎的用于生成虛擬機集群的方法和設備。

在本發明的第一方面，提供一種生成與虛擬機集群中的一個虛擬機相關聯的快照以用于生成集群快照的方法，所述虛擬機通過通信通道與所述集群中的其他虛擬機通信。所述方法包括：響應于快照指示，創建所述虛擬機的本地快照；響應于所述創建的啟動，使將要從所述虛擬機發送給所述集群中的其他虛擬機的每一個傳出消息被添加染色標記，所述染色標記指示正在創建所述虛擬機的所述本地快照；以及響應于從所述集群中的其他虛擬機接收到不具有所述染色標記的傳入消息，存儲所述傳入消息的相關信息作為所述通信通道的快照的部分。

在本發明的第二方面，提供一種用于生成虛擬機集群的快照的方法，所述集群包括利用通信通道彼此通信的多個虛擬機。所述方法包括：由所述多個虛擬機中被選為協調者的第一虛擬機向其他虛擬機發送快照指示；響應于所述快照指示，按照上文段落所述的方法生成與所述多個虛擬機中的每一個虛擬機相關聯的快照；以及收集與所述多個虛擬機中的每一個虛擬機相關聯的快照，以用于生成所述集群的快照。

在本發明的第三方面，提供一種將虛擬機集群恢復到給定的快照時刻的方法，所述集群包括多個虛擬機，并且所述集群在所述快照時刻的快照使用上文段落描述的方法而生成。所述方法包括：由所述多個虛擬機中被選為協調者的第一虛擬機向其他虛擬機發送恢復指示；響應于所述恢復指示，使所述多個虛擬機的每一個虛擬機根據該虛擬機的本地快照恢復到所述快照時刻的狀態；以及根據所述通信通道的快照加載已存儲的消息，使得每一個所述消息被發送給目的地虛擬機。

在本發明的第四方面，提供一種生成與虛擬機集群中的一個虛擬機相關聯的快照以用于生成集群快照的設備，所述虛擬機通過通信通道與所述集群中的其他虛擬機通信。所述設備包括：本地快照裝置，配置用于響應于快照指示而創建所述虛擬機的本地快照；消息染色裝置，配置用于響應于所述創建的啟動而使將要從所述虛擬機發送給所述集群中的其他虛擬機的每一個傳出消息被添加染色標記，所述染色標記指示正在創建所述虛擬機的所述本地快照；以及通道快照裝置，配置用于響應于從所述集群中的其他虛擬機接收到不具有所述染色標記的傳入消息而存儲所述傳入消息的相關信息作為所述通信通道的快照的部分。