[發明專利]源主機和目的主機上的虛擬機內存遷移裝置、方法及系統

在審

• 申請號: 201410281665.4
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN105335223A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 馬磊;鄒綱;皮冰鋒;張軍
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/455
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;江河清

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，更具體地涉及一種虛擬機內存遷移裝置、方法及系統。

背景技術

當前云計算的核心技術之一是虛擬化，也就是對原有基礎設施資源進行整合，以虛擬機的形式對用戶提供虛擬化服務。虛擬機運行在實際的物理主機上，在實際應用中，有些場合下，例如，負載均衡、容錯、節約能源等，需要遷移虛擬機，即，將虛擬機從一個物理主機上遷移到另一個物理主機上。而往往在不關閉虛擬機的情況下進行的遷移，也就是熱遷移更有意義。這里，如何遷移虛擬機的內存是較為關鍵的技術。

目前已有的內存熱遷移技術為pre-copy(預拷貝)和post-copy(后拷貝)。前者是保持源VM(虛擬機)的運行，拷貝內存頁到目的VM，對于此過程中產生的臟頁面，重復迭代拷貝傳輸的過程，直到源VM上的臟頁面較少，可在一輪傳輸中完成時，停止源VM，拷貝剩余的臟頁面，然后切換到目的VM工作。缺點是，針對臟頁面產生頻繁的情況，遷移時間會很長，甚至無法完成遷移，導致遷移失敗。后者是從源VM向目的VM拷貝CPU狀態和其它外設狀態后，啟動目的VM的運行，如果遇到缺失的內存頁，則通過從源VM拷貝到目的VM的方式獲取。缺點是缺頁的情況下，嚴重影響對外提供服務的性能。

因此，需要一種能夠提高缺頁訪問的效率、減小對服務性能的影響地對虛擬機內存進行熱遷移的方法。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明的一個主要目的在于，提供一種源主機上的虛擬機內存遷移裝置，包括：初始拷貝單元，用于初始地將源主機上的源虛擬機的內存頁面全部拷貝到目的主機上的目的虛擬機；標記單元，用于標記源虛擬機的每個內存頁面在從源虛擬機拷貝到目的虛擬機的過程中是否發生改變；暫停單元，用于暫停源虛擬機的運行，將所標記的源虛擬機的每個內存頁面是否發生改變的狀態從源主機傳送到目的主機，并將對外部請求的服務從源虛擬機轉移到目的虛擬機；訪問單元，用于響應于目的主機監控到要被訪問的目的虛擬機的內存頁面被標記為發生了改變，恢復源虛擬機的運行，以在源虛擬機上對相應的源虛擬機的內存頁面進行訪問；管理單元，用于將相應的源虛擬機的內存頁面傳送到目的虛擬機，將相應的源虛擬機的內存頁面的狀態重新標記為未發生改變，以及將重新標記后的相應的源虛擬機的內存頁面的狀態同步到目的主機。

根據本發明的一個方面，提供了一種目的主機上的虛擬機內存遷移裝置，包括：虛擬機內存頁面保存單元，用于保存從源主機上的源虛擬機拷貝過來的源虛擬機的內存頁面；內存頁面狀態保存單元，用于保存在從源虛擬機拷貝源虛擬機的內存頁面的過程中每個源虛擬機的內存頁面是否發生改變的狀態；目的虛擬機監控單元，用于在對外部請求提供服務時監控對目的虛擬機的內存頁面的訪問，如果監控到要被訪問的目的虛擬機的內存頁面被標記為發生了改變，暫停目的虛擬機，并將對標記為發生了改變的所述內存頁面的訪問從目的虛擬機轉移到源虛擬機；管理單元，用于接收來自源虛擬機的相應的源虛擬機的內存頁面以及重新標記后的相應的源虛擬機的內存頁面的狀態，并且恢復目的虛擬機的運行。另外，本發明的實施例還提供了用于實現上述方法的計算機程序。

根據本發明的又一個方面，提供了一種虛擬機遷移系統，包括源主機上的虛擬機內存遷移裝置和目的主機上的虛擬機內存遷移裝置。

此外，本發明的實施例還提供了至少計算機可讀介質形式的計算機程序產品，其上記錄有用于實現上述方法的計算機程序代碼。

通過以下結合附圖對本發明的最佳實施例的詳細說明，本發明的這些以及其他優點將更加明顯。

附圖說明

參照下面結合附圖對本發明實施例的說明，會更加容易地理解本發明的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。

圖1示出了根據本發明的一個實施例的虛擬機內存遷移方法的簡化示意圖；

圖2示出了根據本發明的一個實施例的虛擬機內存遷移方法的整體示意圖；

圖3示出了根據本發明的一個實施例的虛擬機內存遷移方法100的示例性流程圖；

圖4示出了利用位圖管理內存頁面的示意圖；

圖5示出了根據本發明的一個實施例對目的虛擬機產生缺頁進行處理的示意圖；