虚拟机批量在线迁移制造技术

本发明专利技术题为“虚拟机批量在线迁移”。虚拟机迁移控制器可执行多个虚拟机从第一物理主机系统到第二物理主机系统的在线迁移。虚拟机迁移控制器可确定多个虚拟机中每个的存储页面变脏速率。虚拟机迁移控制器此外可标识共享存储页面的虚拟机，和/或映射到至少部分具有同等数据或信息的不同存储页面。虚拟机迁移控制器可分组示范映射的存储页面之间共性的虚拟机。虚拟机迁移控制器可基于变脏速率、存储页面的共性以及可用带宽来确定计划迁移时间。虚拟机迁移控制器基于计划迁移时间排序并传送虚拟机组。

Virtual machine batch online migration

The invention relates to a virtual machine batch online migration\. The virtual machine migration controller can perform the online migration of a plurality of virtual machines from the first physical host system to the second physical host system. The virtual machine migration controller determines the rate at which each page of the virtual machine stores the dirty rate. The virtual machine migration controller can additionally identify a virtual machine that stores the stored pages, and / or maps to at least a portion of different storage pages that have equivalent data or information. The virtual machine migration controller can group, demonstrate, and map the common virtual machine between the stored pages. The virtual machine migration controller can determine the schedule migration time based on the dirty rate, the commonality of the storage page, and the available bandwidth. The virtual machine migration controller sorts and transmits the virtual units based on planned migration times.

【技术实现步骤摘要】
虚拟机批量在线迁移
本公开一般涉及虚拟机的迁移。
技术介绍
虚拟机（“VM”）是具体操作环境的仿真。虚拟机基于真实或假设计算机的计算机架构和功能操作，并且实现可涉及专用硬件、软件或二者。虚拟机可基于在虚拟机内实现目标真实机的功能性的程度进行分类。系统虚拟机提供了目标真实机的完全替代，以及支持完全操作系统的执行所需的某个水平的功能性。过程虚拟机被设计成通过提供抽象的且平台无关的平台执行环境来执行单个应用。虚拟机例如可在一个或多个主机装置（诸如一个或多个远程服务器系统）上本地或远程实现。偶尔，将若干虚拟机从第一远程主机装置迁移到第二远程主机装置，可能变得有必要。虚拟机的在线迁移跨物理主机重新定位虚拟机，同时虚拟机继续操作。虚拟机可跨物理主机迁移以改进服务可用性，增大资源利用，简化物理主机的管理，执行服务器维护，或者跨若干物理主机的载荷平衡。虚拟机的在线迁移是虚拟化数据中心中和基于云的操作系统诸如Openstack中的关键技术。随着硬件容量的增大，单个装置支持大量并置虚拟机的能力继续增大。随着并置的虚拟机数量的增大，任何数量的虚拟机同时迁移的可能性增大。类似地，所有虚拟机从第一物理主机到第二物理主机的迁移和/或迁移之间的交叠的可能性也将倾向于随着虚拟机数量的增大而增大。作为备选，虚拟机可在顺序或调度的基础上单独迁移。然而，当多个虚拟机作为一组迁移时有好处：·当虚拟机包含VM间通信信道时，虚拟机应该并行迁移，并且在同一时间在目的地物理主机中重新开始。当虚拟机在物理主机之间单独迁移时，此类虚拟机的顺序迁移可导致由于VM间通信信道的中断引起的故障。·在公共物理主机上并置的虚拟机可共享大量存储页面，单独迁移此类虚拟机可导致大量重复存储页面的迁移。此类重复浪费了目的地物理主机上的存储容量以及跨网络用于迁移虚拟机的带宽。·用容器VM情况（诸如因特尔的透明容器），在单个主机上可存在巨大量虚拟机。在此类实现中，虚拟机可能共享若干存储页面，并且还彼此通信——在此类条件下，虚拟机的批量迁移是有利的。大多数已知虚拟机迁移解决方案仅传送单独虚拟机，或传送在源物理主机上实现的所有虚拟机。此类迁移制度是次优选的，因为通过标识在虚拟机之间总体或部分共享或重复的存储页面，单独虚拟机的迁移或所有虚拟机的迁移失去了显著降低在源物理主机与目的地物理主机之间传送的数据的机会。此外，此类解决方案在预先拷贝阶段可能受由于非汇聚变脏存储页面引起的迁移故障之苦。附图说明随着如下具体实施方式的继续，并参考附图，所要求权利的主题的特征和优点将变得显而易见，其中相似数字表示相似部分，并且附图中：图1是按照本公开至少一个实施例的在线虚拟机迁移系统的示意图；图2A是按照本公开的至少一个实施例其中在第一物理主机上实现的4个虚拟机共享存储在第一物理主机中相同存储位置的公共存储页面的说明性系统的示意；图2B是按照本公开的至少一个实施例其中在第一物理主机上实现的4个虚拟机将数据传递到相应存储页面并且其中每一个存储页面都具有相同或类似数据的说明性系统的示意；图3是按照本公开的至少一个实施例包含指示要迁移的每对虚拟机之间的存储页面共性的程度的数据的图表；图4是按照本公开至少一个实施例的说明性在线虚拟机迁移方法的高级流程图；图5是按照本公开的至少一个实施例基于相应虚拟机组的预测的迁移时间在第一物理主机与第二物理主机之间迁移虚拟机组的说明性方法的高级流程图；图6是按照本公开至少一个实施例的另一说明性在线虚拟机迁移方法的高级流程图；以及图7是按照本公开至少一个实施例的说明性虚拟机迁移控制器的框图。尽管如下具体实施方式将继续参考说明性实施例，但它们的许多备选、修改和变形对本领域技术人员将是显而易见的。具体实施方式在物理主机之间迁移虚拟机的一方面是拷贝目标虚拟机的改变的存储器，同时虚拟仍从源主机向目的地运行。与虚拟机关联的存储页面表示数据传送的重要部分，并且传送存储页面的网络带宽可约束或以其他方式限制在物理主机之间迅速有效传送存储页面的能力。为了解决与迁移大量数据密集存储页面关联的问题，在线迁移虚拟机可通过如下方式执行：·检查在逻辑上与存储在源物理主机的存储器中的要迁移的虚拟机关联的存储页面以标识共享存储页面。然后仅传送共享存储页面的一个实例。·为了增大标识源物理主机内的共享或部分同等的存储页面的可能性，虚拟机在线迁移控制器以某个粒度级检查存储页面，以某个粒度级查找子页，并使用一个或多个数据指纹比对技术来加速共享的部分同等或完全同等的存储页面。·由于每个虚拟机都保持通常一致的存储页面变脏速率，因此虚拟机在线迁移控制器使用变脏日志模式跟踪变脏的存储页面的数量来收集可写存储器工作集模式。虚拟机在线迁移控制器然后以给定网络带宽动态预测存储器工作集模式，包含迁移所花的迭代和持续时间和汇聚。基于预测的迁移时间，虚拟机在线迁移控制器选择以给定（或分配的）存储器带宽迁移的虚拟机组以成功完成批量迁移。提供了一种将多个虚拟机从第一物理主机在线迁移到第二物理主机的系统。该系统可包含通信上耦合到第一物理主机和第二物理主机的至少一个网络接口以及通信上耦合到至少一个网络接口的至少一个电路。该系统可进一步包含通信上耦合到至少一个电路的至少一个存储装置，至少一个存储装置包含机器可读指令，所述指令当执行时使至少一部分电路提供虚拟机迁移控制器，虚拟机迁移控制器：对于在第一物理主机上托管的多个虚拟机中的每个虚拟机：确定指示在逻辑上与相应虚拟机关联的存储页面变脏速率的值，有选择地分组多个虚拟机中的至少一些虚拟机以提供若干虚拟机组，相应虚拟机组中的每个虚拟机都访问第一物理主机上的同等存储页面内容部分；以及至少部分基于如下项动态预测迁移相应虚拟机组的持续时间：由所述相应虚拟机组中的所述虚拟机访问的所述同等存储页面内容部分的单个迁移；将相应虚拟机组从第一物理主机迁移到第二物理主机的可用带宽；以及指示在逻辑上与包含在所述相应虚拟机组中的每一个所述虚拟机关联的所述存储页面变脏速率的值。提供了另一种在线虚拟机迁移系统。所述系统可包含至少一个控制器电路以及通信上耦合到至少一个控制器电路的至少一个存储装置，至少一个存储装置包含机器可执行指令，所述指令当由至少一个控制器电路执行时使至少一个控制器电路提供虚拟机迁移控制器。虚拟机迁移控制器可确定驻留在第一主机系统上的多个虚拟机中每个虚拟机的页面变脏速率；有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问至少一个同等存储页面内容部分的虚拟机；以及至少部分基于所述至少一个同等存储页面内容部分、包含在相应组中的每一个所述虚拟机的所述页面变脏速率以及可用的网络带宽来确定所述若干虚拟机组中的每组从第一主机系统迁移到第二主机系统的计划迁移时间。提供了一种在线虚拟机迁移方法。所述方法可包含：对于多个虚拟机中的每个虚拟机，确定指示在逻辑上与相应虚拟机关联的所述存储页面变脏速率的值，并且有选择地分组多个虚拟机中的虚拟机以提供若干虚拟机组的部件，相应虚拟机组中的每个虚拟机都访问同等存储页面内容部分。所述方法可进一步包含：对于每个虚拟机组，至少部分基于如下项动态预测迁移相应虚拟机组的持续时间：由所述相应虚拟机组中的所述虚拟机访问的所述同等存储页面内容部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线虚拟机迁移系统，包括：至少一个控制器电路；至少一个存储装置，其通信上耦合到所述至少一个控制器电路，所述至少一个存储装置包含机器可执行指令，所述指令当由所述至少一个控制器电路执行时使所述至少一个控制器电路提供虚拟机迁移控制器，所述虚拟机迁移控制器：确定驻留在第一主机系统上的多个虚拟机中每个虚拟机的页面变脏速率；有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问至少一个同等存储页面内容部分的虚拟机；以及至少部分基于所述至少一个同等存储页面内容部分、包含在相应组中的所述虚拟机中的每一个的页面变脏速率以及可用的网络带宽来确定所述若干虚拟机组中的每组从第一主机系统迁移到第二主机系统的计划迁移时间。

【技术特征摘要】
2015.12.18 CN PCT/CN2015/0978631.一种在线虚拟机迁移系统，包括：至少一个控制器电路；至少一个存储装置，其通信上耦合到所述至少一个控制器电路，所述至少一个存储装置包含机器可执行指令，所述指令当由所述至少一个控制器电路执行时使所述至少一个控制器电路提供虚拟机迁移控制器，所述虚拟机迁移控制器：确定驻留在第一主机系统上的多个虚拟机中每个虚拟机的页面变脏速率；有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问至少一个同等存储页面内容部分的虚拟机；以及至少部分基于所述至少一个同等存储页面内容部分、包含在相应组中的所述虚拟机中的每一个的页面变脏速率以及可用的网络带宽来确定所述若干虚拟机组中的每组从第一主机系统迁移到第二主机系统的计划迁移时间。2.如权利要求1所述的在线虚拟机迁移系统，其中所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：由所述虚拟机迁移控制器确定所述若干虚拟机组中每组的迁移次序。3.如权利要求2所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器确定所述若干虚拟机组中每组的迁移次序的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：至少部分基于所述若干虚拟机组中每个相应组的计划迁移时间来确定所述若干虚拟机组中每组的迁移次序。4.如权利要求2所述的在线虚拟机迁移系统，其中所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：至少部分基于在所述可用带宽迁移所述相应虚拟机组的预测持续时间按次序有选择地将所述若干虚拟机组中的每组从第一主机系统迁移到第二主机系统。5.如权利要求1所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器确定多个虚拟机中每个的页面变脏速率的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：基于所述虚拟机中的每个相应虚拟机在定义的时间间隔上的历史页面变脏来确定每一个所述虚拟机的页面变脏速率。6.如权利要求1所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：有选择地将所述多个虚拟机中的每个分组成若干虚拟机对之一，相应虚拟机对中的每个虚拟机访问至少一个同等存储页面内容部分。7.如权利要求1至6中任一项所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问至少一个公共存储页面的虚拟机。8.如权利要求1至6中任一项所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问多个存储页面中至少一个的虚拟机，所述多个存储页面中的每个至少部分包含所述同等存储页面内容部分。9.如权利要求8所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：至少部分基于包含在所述多个存储页面中每个页面的至少一部分中的所述内容来确定散列值；检测具有类似散列值的所述多个存储页面内的所述至少两个存储页面；以及对于所述检测的具有类似散列值的所述多个存储页面内的至少两个存储页面，标识包含在所述至少两个页面中每个页面上的所述同等内容。10.如权利要求1至6中任一项所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组，所述虚拟机组中的每组都包含先前访问多个存储页面中至少一个的虚拟机，所述多个存储页面中的每个都具有同等存储页面内容。11.如权利要求10所述的在线虚拟机迁移系统，其中使所述虚拟机迁移控制器有选择地分组所述多个虚拟机中的至少一些以形成若干虚拟机组的所述机器可执行指令进一步使所述虚拟机迁移控制器：至少部分基于包含在所述多个存储页面中每个页面的至少一部分中的所述内容来确定散列值；检测具有类似散列值的所述多个存储页面内的所述至少两个存储页面；以及对于所述检测的具有类似散列值的所述多个存储页面内的至少两个存储页面，标识包含在所述至少两个页面中...

【专利技术属性】
技术研发人员：董耀祖，杜雨阳，孙鸣秋，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US