[發明專利]一種檢測KVM虛擬機掛死的方法及裝置

在審

• 申請號: 201610423949.1
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN107515772A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 劉曄波;趙凱;李春林
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F11/30
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及信息技術(InformationTechnology，IT)領域中云計算系統檢測虛擬機狀態的應用，特別涉及一種檢測KVM虛擬機掛死的方法及裝置。

背景技術

云計算是當前非常熱門的前沿技術，云計算的一個非常重要的特征是虛擬化。使用虛擬化技術后，用戶不需要再使用物理計算機，所有的運行都可以使用虛擬機來實現。使用虛擬機的優點是顯而易見的，一方面可以方便的進行中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、內存、硬盤、外設等資源的擴展，另一方面可以快速部署。

一般來說，虛擬環境由三部分組成：硬件，虛擬機監控器(Virtual Machine Monitor,VMM)和虛擬機。圖1(a)為現有技術提供的物理機模型示意圖，如圖1(a)所示，在沒有虛擬化的情況下，操作系統直接運行在硬件之上，管理著底層物理硬件，構成一個完整的計算機系統，也就是“物理機”。圖1(b)為現有技術提供的虛擬機模型示意圖，如圖1(b)所示，在虛擬機環境里，VMM搶占操作系統的位置，變成真實物理硬件的管理者，同時向上層的軟件呈現出虛擬的硬件平臺，“欺騙”上層的操作系統。而此時上層的操作系統運行在虛擬平臺之上，仍然管理著它認為是“物理硬件”的虛擬硬件，儼然不知道下面發生了什么，這就是“虛擬機”。由上可見，VMM的主要功能是基于物理資源創建相應的虛擬資源，組成虛擬機，為虛擬機操作系統提供虛擬的平臺，所以它需要管理虛擬環境和物理資源。

根據當前主流的虛擬化技術實現，VMM可以分為三類，分別是圖2(a)提供的Hypervisor模型，圖2(b)提供的混合模型和圖2(c)提供的宿主模型。如圖圖2(a)所示，在Hypervisor模型中，VMM可以看做是一個完備的操作系統，但與傳統操作系統不同的是，VMM是為虛擬化而設計的，所有的物理資源如處理器、內存和I/O設備等都歸VMM所有，因此，VMM承擔著管理物理資源的責任；其次，VMM需要向上提供虛擬機用于運行虛擬機操作系統，因此，VMM還負責虛擬環境的創建和管理，VMWare就是典型的Hypervisor型。如圖2(b)所示，混合模型是Hypervisor模型的變種，VMM依然掌握所有的物理資源，但是會讓出大部分I/O設備的控制權，將它們交由一個運行在特權虛擬機中的特權操作系統來控制，如圖2(b)中的VM0。相應的，VMM虛擬化的職責也被分擔，處理器和內存的虛擬化依然由VMM來完成，而I/O的虛擬機化則由VMM和特權操作系統共同合作來完成，典型的混合模型是XEN。如圖2(c)所示，在宿主模型中，物理資源由宿主機(Host)操作系統管理。宿主機操作系統是傳統操作系統，如Windows，Linux等，這些傳統操作系統并不是為虛擬化而設計的，因此本身并不具備虛擬化功能，實際的虛擬化功能由VMM來提供。VMM通常是宿主機操作系統獨立的內核模塊。VMM通過調用宿主機操作系統的服務來獲得資源，實現處理器、內存和I/O設備的虛擬化。VMM創建出虛擬機之后，通常將虛擬機作為宿主機操作系統的一個進程參與調度。基于內核的虛擬機(Kernel-based Virtual Machine，KVM)就是一種典型的宿主模型的VMM，KVM創建的虛擬機作為Host上的一個進程參與普通調度，而每個虛擬機中的虛擬中央處理器(Virtial CPU，VCPU)作為該進程的一個線程存在。

VMM作為虛擬化管理平臺需要監控虛擬機的狀態，搜集虛擬機運行時的信息。宿主模型的VMM目前一般采用兩種常用的方式。圖3(a)為現有技術提供的主機和虛擬機使用虛擬設備進行監控的交互示意圖，如圖3(a)所示，虛擬機通過虛擬外設，例如虛擬網口，和主機建立聯系，主機發送一些命令給虛擬機，虛擬機獲取到命令后進行解析，然后進行相應的操作，把相關信息通過這個虛擬外設返回給主機。圖3(b)為現有技術提供的主機和虛擬機使用代理進行監控的交互示意圖，如圖3(b)所示，在虛擬機內部增加一個代理程序，同時主機和虛擬機直接建立一個通道，例如虛擬串口等，主機通過通道發送命令給虛擬機內部代理，代理程序進行相應的操作，并將對應的信息返回給主機。

上述兩種方法中，虛擬機和主機之間的通訊依賴于建立的通道來實現，因此只能在虛擬機正常運行的情況下才能生效。但是，如果虛擬機出現異常，通道被破壞，那么主機將無法獲取虛擬機的任何信息。尤其在虛擬機處理掛死狀態時，VMM無法檢測到虛擬機掛死，從而進行相應的操作。

發明內容

根據本發明實施例提供的技術方案解決的技術問題是宿主模型的VMM如何檢測虛擬機的掛死狀態。