一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统，采用本发明专利技术提供的解决方案，可及时针对移动云计算网络中服务突发故障的状况进行恢复，减少服务迁移过程中的网络传输数据量，降低网络拥塞可能性，降低服务迁移网络复杂度，确保移动云计算网络服务的稳定性和可持续性。

【技术实现步骤摘要】
一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统
本专利技术涉及云计算
，特别涉及一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统。
技术介绍
目前在世界范围内对于移动云计算服务恢复的研究主要集中在网络环境稳定下的、由于人为因素(如移动客户端离开当前网络覆盖区域等)造成的服务中断，而服务恢复的方案主要集中在传统的虚拟机热迁移技术。这与本专利技术的由于服务器故障、崩溃而造成的服务中断后恢复相差较远，在这种环境下，网络是不稳定甚至是中断的。另外，国内外相关的移动云计算研究包括，美国卡耐基梅隆大学研究人员设计出了一种“用户——微云——云计算中心”的三层模型并应用于移动云计算环境中，并针对实际环境中由于微云无线网络覆盖区域有限而造成的移动服务中断问题提出了一种“虚拟机传接”(VMHand-off)的方法。该方法通过实时传送硬盘和内存Overlay数据进行服务的实时切换。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室也提出了一种“针对移动云计算环境中多媒体服务的自适应切换”设计方案。该方案采用多路径传输技术，采用多路传输模式，并根据网络条件对其进行了改进，并采用了复制模式和有效模式，从而实现云计算中多媒体服务的无缝切换。现有的移动云计算服务恢复功能并不完备，如针对“多媒体服务的切换”技术应用于其他移动端服务(图像识别，显示增强等人工智能服务)是有很大的技术问题的；基于微云三层模型的“虚拟机传接”方案可以处理网络环境较好情况下的服务切换，而在网络环境复杂、不稳定或者数据传输量较大的情况下，这种服务切换方案就会有网络拥塞等很多问题出现。而针对人为或自然因素造成的服务和网络突然中断等问题，现今更是未能提出较好的解决方案。所以，创造一种改进的移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统，成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法及系统，可以提升网络稳定性的，提供突发服务中断的恢复能力；能够通过多阶段的数据备份和处理降低网络中的数据传输量，从而降低由于移动网络带宽不稳定而造成的网络拥塞的可能，也间接的提高的移动云计算服务的稳定性。一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法，包括：采集当前服务微云群上虚拟机硬盘所写入的数据；对采集到的硬盘数据进行数据量最小化处理，并统一数据记录、存储格式下来，得到所需的输出数据；当前服务微云群以Socket方式和控制微云群建立TCP连接，并将所需的输出数据传输给控制微云群；控制微云群定时接收当前服务微云群发送的数据，并对数据进行更新和存储；当前服务微云群发生服务器崩溃，控制微云群将最新的输出数据传输给后备微云群；后备微云群对数据进行逆处理，恢复硬盘数据并重启虚拟机服务，完成服务的迁移。进一步的，采集当前服务微云群上虚拟机硬盘所写入的数据，具体包括：在当前服务微云群上设计FUSE文件系统，对拟机硬盘所写入的数据进行采集，并将数据转换为十六进制记录下来，并将该部分数据称作“Overlay”。进一步的，所述对采集到的硬盘数据进行数据量最小化处理，并统一数据记录、存储格式下来，得到所需的输出数据，具体包括：将通过FUSE文件系统所采集到的Overlay数据进行4KB的数据对齐，并将每4KB数据作为一个“单位块”；对每一块数据进行“删重”，“除零”和“差异化编码”三种方式的处理；比较上述三种处理方式的输出结果；选取数据量最小的一种数据作为输出数据，压缩后进行传输。进一步的，所述“删重”还包括：将overlay中每一块数据与之前已经记录或者传输过的块数据，以及基础镜像文件中的块数据进行比较，当有重复数据出现时，用指示性数据来代替原4KB的数据。进一步的，所述“除零”还包括：对于写入硬盘的连续为0数据用“指示性”数据来代替原4KB数据，减少数据量。进一步的，所述“差异化编码”还包括：通过Xdelta3、Bsdiff4或XOR算法，对每一块数据进行其相比于基础镜像中的块数据的差量压缩编码，得到该块数据的编码数据。进一步的，所述方法还包括：将Overlay的块数据以json数据格式的方式进行存储，以“名称：值”的形式将上述所需信息记录进行存储。进一步的，所述方法还包括：后备微云群使用virsh虚拟机管理工具通过libvirt接口重启虚拟机服务。同时，本专利技术还提供了一种移动云计算网络中突发服务故障的解决系统，包括：数据采集模块、数据处理和存储模块、迁移控制中心模块、数据传输模块和数据恢复模块，所述模块共同构成了移动云计算网络服务器。进一步的，所述移动云计算网络服务器可承担提供当前移动服务的当前微云群、作为数据存储中心和迁移控制中心的控制微云、提供服务恢复的后备微云群中的任一微云群或多个微云群的角色和任务。本专利技术实施例中，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术基于OpenStack云计算管理平台，在虚拟机提供服务的同时进行数据的记录、处理、传输和备份。当出现故障导致服务突然中断时，会将备份数据传输到其他服务器并进行服务的恢复。与上述的其他设计方案相比，首先是网络稳定性的提升，提供突发服务中断的恢复能力；其次，能够通过多阶段的数据备份和处理降低网络中的数据传输量，从而降低由于移动网络带宽不稳定而造成的网络拥塞的可能，也间接的提高的移动云计算服务的稳定性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例1提供的迁移服务微云群构成示意图。图2为本专利技术实施例1提供的迁移方案模块化组成结构示意图。图3为本专利技术实施例1提供的移动云计算服务突发故障恢复方案设计结构示意图。图4为本专利技术实施例2提供的数据处理模块流程框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：移动网络的不稳定性和复杂性造成了移动云计算服务的不稳定性，当出现服务中断等故障时就需要对服务进行迅速的恢复。对于由于服务器问题和网络问题等造成的服务中断，由于无法进行实时热迁移，就需要利用备份数据进行数据和服务的恢复，从而保证客户端服务的正常使用。本专利技术主要涉及移动云计算环境中的服务故障恢复，包括如图1所示的当前提供服务微云群、控制微云群和后备微云群三大部分，整体按模块又可分为数据采集模块、数据处理和存储模块、迁移控制中心模块、数据传输模块以及数据恢复模块五个模块，如图2所示。各组成部分的模块设计连接和方案结构如图3所示。所述移动云计算突发故障服务恢复方案包括三类微云群，提供当前移动的当前微云群，作为数据存储中心和迁移控制中心的控制微云和提供服务恢复的后备微云群。而任一云计算服务器都可承担这三类微云群中的任一微云群或多个微云群的角色和任务，从而避免过多的成本消耗。由于上述原因，每一个服务器都需要部署方案中的所有设计模块，以便在需要的时候担任所需的角色并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法，其特征在于，包括：采集当前服务微云群上虚拟机硬盘所写入的数据；对采集到的硬盘数据进行数据量最小化处理，并统一数据记录、存储格式下来，得到所需的输出数据；当前服务微云群以Socket方式和控制微云群建立TCP连接，并将所需的输出数据传输给控制微云群；控制微云群定时接收当前服务微云群发送的数据，并对数据进行更新和存储；当前服务微云群发生服务器崩溃，控制微云群将最新的输出数据传输给后备微云群；后备微云群对数据进行逆处理，恢复硬盘数据并重启虚拟机服务，完成服务的迁移。

【技术特征摘要】
1.一种移动云计算网络中突发服务故障的解决方法，其特征在于，包括：采集当前服务微云群上虚拟机硬盘所写入的数据；对采集到的硬盘数据进行数据量最小化处理，并统一数据记录、存储格式下来，得到所需的输出数据；当前服务微云群以Socket方式和控制微云群建立TCP连接，并将所需的输出数据传输给控制微云群；控制微云群定时接收当前服务微云群发送的数据，并对数据进行更新和存储；当前服务微云群发生服务器崩溃，控制微云群将最新的输出数据传输给后备微云群；后备微云群对数据进行逆处理，恢复硬盘数据并重启虚拟机服务，完成服务的迁移。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集当前服务微云群上虚拟机硬盘所写入的数据，具体包括：在当前服务微云群上设计FUSE文件系统，对拟机硬盘所写入的数据进行采集，并将数据转换为十六进制记录下来，并将该部分数据称作“Overlay”。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对采集到的硬盘数据进行数据量最小化处理，并统一数据记录、存储格式下来，得到所需的输出数据，具体包括：将通过FUSE文件系统所采集到的Overlay数据进行4KB的数据对齐，并将每4KB数据作为一个“单位块”；对每一块数据进行“删重”，“除零”和“差异化编码”三种方式的处理；比较上述三种处理方式的输出结果；选取数据量最小的一种数据作为输出数据，压缩后进行传输。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方立，方光青，郝慧明，张博，
申请(专利权)人：北京韦加航通科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11