[發明專利]虛擬機遷移方法、系統及電子設備

在審

• 申請號: 202110715998.3
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113342471A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 孟亮;何繼文;潘宗輝;金博玉;黃學軍;劉蜀東;穆森;朱玥;劉輝軍;邱桂蘋;楊碩;俞堅華;董全
• 申請（專利權）人: 航天云網科技發展有限責任公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F11/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種虛擬機遷移方法、系統及電子設備，涉及虛擬機技術領域，該方法首先與接收端建立連接并向接收端發送第一報文；其中，第一報文包含待拷貝文件的屬性信息；然后確定待拷貝文件的空洞區域及其位置信息；其中，空洞區域為待拷貝文件中連續存儲二進制數值為0的存儲塊；再根據空洞區域及其位置信息確定待拷貝文件的非空洞區域及其偏移量；待非空洞區域及其偏移量傳輸完畢后向接收端發送第二報文并對待拷貝文件完整性進行校驗的校驗信息。該方法在報文中可使用文件空洞塊的偏移量數據來代替文件空洞塊的傳輸，進而提高遷移速度；并通過直寫磁盤方式降低頁緩存的占有率，提高了讀寫效率，有利于提升超大磁盤文件的傳輸速率。

技術領域

本發明涉及虛擬機技術領域，尤其是涉及一種虛擬機遷移方法、系統及電子設備。

背景技術

現有虛擬機在遷移過程中，在靜態遷移時會在源宿主機中首先創建系統的磁盤鏡像文件(簡稱磁盤文件)，然后將磁盤文件拷貝至目的宿主機上。具體的說，在源宿主機上的拷貝過程為：(1)打開待遷移的磁盤文件；(2)讀取文件內容到緩存；(3)通過TCP/UCP將讀取的文件內容發送到新的宿主機；(4)循環(2)-(3)直至文件發送完畢。在目的宿主上的拷貝過程為：(1)創建新文件并打開；(2)讀取對端通過TCP/UDP傳輸過來的磁盤內容；(3)將讀取的內容寫入至(1)中創建的文件；(4)循環(2)-(3)直至文件接收完畢。

由于虛擬機運行產生的磁盤文件與普通文件不同，通常會存在較多的“空洞”數據。“空洞”數據是連續存儲二進制為0的文件部分，一般來說虛擬機中的空洞占據磁盤總體空間的三分之一左右。不同格式的磁盤隨著使用，其空洞變化也是不同的。以qcow2和raw格式的磁盤為例，一般來說，raw格式的磁盤中的空洞占比會隨著使用而減少；qcow2格式的磁盤中的空洞占比會隨著使用而增多。在虛擬機遷移過程中，這些空洞數據的傳輸會浪費帶寬，降低傳輸效率。

同時，使用緩存I/O在虛擬機遷移過程中最大的問題是對頁緩存的消耗。在虛擬機遷移過程中，涉及大量、頻繁的文件讀寫操作，數據從應用程序的地址空間和頁緩存之間，頁緩存和磁盤之間進行大量的數據拷貝操作，這些數據拷貝操作所帶來的CPU及內存開銷是非常大的。若遷移的磁盤文件較大，或同時存在多個虛擬機文件進行遷移的時候，遷移效率會變低。

綜上所述，目前的虛擬機遷移方案中存在著“空洞”數據造成浪費傳輸帶寬的問題；并在讀寫文件過程中占用頁緩存，導致讀寫效率低，且不利于超大磁盤文件的傳輸。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種虛擬機遷移方法、系統及電子設備，在報文中可使用文件空洞塊的偏移量數據來代替文件空洞塊的傳輸，進而提高遷移速度；并通過直寫磁盤方式降低頁緩存的占有率，提高了讀寫效率，有利于提升超大磁盤文件的傳輸速率。

第一方面，本發明實施例提供了一種虛擬機遷移方法，該方法應用于發送端，包括：

與接收端建立連接，并向接收端發送第一報文；其中，第一報文包含待拷貝文件的屬性信息；

確定待拷貝文件的空洞區域及其位置信息；其中，空洞區域為待拷貝文件中連續存儲二進制數值為0的存儲塊；

根據空洞區域及其位置信息，確定待拷貝文件的非空洞區域及其偏移量，并將非空洞區域及其偏移量依次從發送端的地址空間傳輸至接收端的磁盤中；

待非空洞區域及其偏移量傳輸完畢后向接收端發送第二報文；其中，第二報文包含對待拷貝文件完整性進行校驗的校驗信息。

在一些實施方式中，與接收端建立連接，并向接收端發送第一報文的步驟，包括：

發送端與接收端建立長連接，并初始化第一報文中的請求報文以及頭消息報文；其中，請求報文用于通知接收端執行拷貝過程；頭消息報文用于向接收端告知待拷貝文件的屬性信息；

向接收端發送請求報文；