一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，包括基于云計(jì)算平臺(tái)的相互連接的虛擬集群節(jié)點(diǎn)和中央控制節(jié)點(diǎn)，所述的虛擬集群節(jié)點(diǎn)包含有三層結(jié)構(gòu)，所述的三層結(jié)構(gòu)的第二層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)及虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，所述的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)中包括主虛擬機(jī)模塊和用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器，在第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)的硬件之間為第一層結(jié)構(gòu)，所述的第一層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器，所述的第二層結(jié)構(gòu)之上為第三層結(jié)構(gòu)，所述的第三層結(jié)構(gòu)包括有應(yīng)用模塊和本地控制引擎，在所述的中央控制節(jié)點(diǎn)中設(shè)置有中央控制引擎，并結(jié)合其控制方法可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的針對(duì)安全保護(hù)方面和資源均衡方面的問(wèn)題依然存在并嚴(yán)重的制約了虛擬集群的使用效率的缺陷。
【專利說(shuō)明】一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于虛擬機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在虛擬集群控制中，主要包括以下幾方面內(nèi)容:創(chuàng)建、撤銷、遷移、性能監(jiān)控，但是現(xiàn)有的虛擬集群控制系統(tǒng)中針對(duì)安全保護(hù)方面和資源均衡方面的問(wèn)題依然存在，嚴(yán)重的制約了虛擬集群的使用效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，包括基于云計(jì)算平臺(tái)的相互連接的虛擬集群節(jié)點(diǎn)和中央控制節(jié)點(diǎn)，所述的虛擬集群節(jié)點(diǎn)包含有三層結(jié)構(gòu)，所述的三層結(jié)構(gòu)的第二層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)及其虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，所述的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)中包括主虛擬機(jī)模塊和用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器，在第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)的硬件之間為第一層結(jié)構(gòu)，所述的第一層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器，所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器中包括有虛擬CPU、虛擬MMU、事件通道、控制模塊以及用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器，所述的用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5和用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器之間能夠相互通信，所述的第二層結(jié)構(gòu)之上為第三層結(jié)構(gòu)，所述的第三層結(jié)構(gòu)包括有應(yīng)用模塊和本地控制引擎，所述的本地控制引擎包括資源監(jiān)控器、遷移代理、遷移控制器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換器和算法池，在所述的中央控制節(jié)點(diǎn)中設(shè)置有中央控制引擎，所述的中央控制引擎中包括有能夠相互通信的資源控制模塊和遷移管理模塊，所述的資源控制模塊能夠同資源監(jiān)控器相通信，所述的遷移管理模塊能夠同遷移代理相通信。并結(jié)合其控制方法可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的虛擬集群控制系統(tǒng)中針對(duì)安全保護(hù)方面和資源均衡方面的問(wèn)題依然存在并嚴(yán)重的制約了虛擬集群的使用效率的缺陷。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法的解決方案，具體如下:
一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，包括基于云計(jì)算平臺(tái)的相互連接的虛擬集群節(jié)點(diǎn)I和中央控制節(jié)點(diǎn)13，所述的虛擬集群節(jié)點(diǎn)I包含有三層結(jié)構(gòu)，所述的三層結(jié)構(gòu)的第二層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)2及其虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，所述的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3中包括主虛擬機(jī)模塊4和用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5，在第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)I的硬件之間為第一層結(jié)構(gòu)，所述的第一層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器6，所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器6中包括有虛擬CPU7、虛擬MMU8、事件通道9、控制模塊10以及用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11，所述的用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5和用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11之間能夠相互通信，所述的第二層結(jié)構(gòu)之上為第三層結(jié)構(gòu)，所述的第三層結(jié)構(gòu)包括有應(yīng)用模塊12和本地控制引擎14，所述的本地控制引擎14包括資源監(jiān)控器15、遷移代理16、遷移控制器17、狀態(tài)轉(zhuǎn)換器18和算法池19，在所述的中央控制節(jié)點(diǎn)13中設(shè)置有中央控制引擎20，所述的中央控制引擎20中包括有能夠相互通信的資源控制模塊21和遷移管理模塊22，所述的資源控制模塊21能夠同資源監(jiān)控器15相通信，所述的遷移管理模塊22能夠同遷移代理16相通信。
[0005]所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器6位于第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)I的硬件之間，用來(lái)截獲虛擬機(jī)2的特權(quán)指令并代替它們執(zhí)行命令，同時(shí)還提供虛擬機(jī)2間共享內(nèi)存和事件通道。
[0006]所述的主虛擬機(jī)模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)新的虛擬機(jī)的創(chuàng)建和撤銷，在虛擬監(jiān)控上使用帶內(nèi)監(jiān)控結(jié)合帶外監(jiān)控的方式實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)監(jiān)控，所述的帶內(nèi)監(jiān)控上使用的工具包括進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志；而帶外監(jiān)控為通過(guò)虛擬機(jī)把硬件層次監(jiān)控轉(zhuǎn)化為模塊化監(jiān)控，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理；所述的主虛擬機(jī)模塊通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史，而通過(guò)影子頁(yè)表能夠?qū)μ摂M機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)存保護(hù)。
[0007]所述的中央控制引擎20和位于各虛擬集群節(jié)點(diǎn)I上的本地控制引擎組成遷移框架，在虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移中，中央控制引擎20從整體上掌握云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡；而本地控制引擎向中央控制引擎提供本地資源使用情況、接收中央控制引擎發(fā)出的遷移命令并進(jìn)行實(shí)際的遷移操作。
[0008]所述的進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志為L(zhǎng)inux自帶的。
[0009]所述的一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，步驟如下:
步驟1:當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建新的虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎14向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3發(fā)送創(chuàng)建新的虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到創(chuàng)建虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊4來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)；而當(dāng)需要撤銷虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎14向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3發(fā)送撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊4來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)；
步驟2:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)13中的中央控制引擎20操縱資源控制模塊21向虛擬集群節(jié)點(diǎn)I發(fā)送請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)I接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎14操縱資源監(jiān)控器15將該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5就操縱主虛擬機(jī)模塊4通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息，隨后把在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息經(jīng)過(guò)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3傳遞到本地控制引擎14，本地控制引擎14把該在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息發(fā)送回中央控制節(jié)點(diǎn)13 ；
步驟3:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)13中的中央控制引擎20操縱資源控制模塊21向虛擬集群節(jié)點(diǎn)I發(fā)送請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)I接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎14操縱資源監(jiān)控器15將該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5就把該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送到虛擬機(jī)監(jiān)視器6中，虛擬機(jī)監(jiān)視器6操縱用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11操縱虛擬CPU7獲取對(duì)應(yīng)的CPU的信息，然后把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送到用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5再把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息傳遞到本地控制引擎14，再由本地控制引擎14把該獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送給中央控制節(jié)點(diǎn)13。
[0010]所述的中央控制引擎20通過(guò)掌握的云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡。
[0011]由這些技術(shù)特征，本發(fā)明的不光能夠起到一般的安全保障，還能夠保證內(nèi)核級(jí)惡意代碼的安全威脅被消除，并且通過(guò)虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的目的是研制自動(dòng)化的高效的一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0014]基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，包括基于云計(jì)算平臺(tái)的相互連接的虛擬集群節(jié)點(diǎn)I和中央控制節(jié)點(diǎn)13，所述的虛擬集群節(jié)點(diǎn)I包含有三層結(jié)構(gòu)，所述的三層結(jié)構(gòu)的第二層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)2及其虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，所述的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3中包括主虛擬機(jī)模塊4和用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5，在第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)I的硬件之間為第一層結(jié)構(gòu)，所述的第一層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器6，所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器6中包括有虛擬CPU7、虛擬MMU8、事件通道9、控制模塊10以及用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11，所述的用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5和用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11之間能夠相互通信，所述的第二層結(jié)構(gòu)之上為第三層結(jié)構(gòu)，所述的第三層結(jié)構(gòu)包括有應(yīng)用模塊12和本地控制引擎14，所述的本地控制引擎14包括資源監(jiān)控器15、遷移代理16、遷移控制器17、狀態(tài)轉(zhuǎn)換器18和算法池19，在所述的中央控制節(jié)點(diǎn)13中設(shè)置有中央控制引擎20，所述的中央控制引擎20中包括有能夠相互通信的資源控制模塊21和遷移管理模塊22，所述的資源控制模塊21能夠同資源監(jiān)控器15相通信，所述的遷移管理模塊22能夠同遷移代理16相通信。所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器6位于第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)I的硬件之間，用來(lái)截獲虛擬機(jī)2的特權(quán)指令并代替它們執(zhí)行命令，同時(shí)還提供虛擬機(jī)2間共享內(nèi)存和事件通道。所述的主虛擬機(jī)模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)新的虛擬機(jī)的創(chuàng)建和撤銷，在虛擬監(jiān)控上使用帶內(nèi)監(jiān)控結(jié)合帶外監(jiān)控的方式實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)監(jiān)控，所述的帶內(nèi)監(jiān)控上使用的工具包括進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志；而帶外監(jiān)控為通過(guò)虛擬機(jī)把硬件層次監(jiān)控轉(zhuǎn)化為模塊化監(jiān)控，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理；所述的主虛擬機(jī)模塊通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史，而通過(guò)影子頁(yè)表能夠?qū)μ摂M機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)存保護(hù)。由于虛擬機(jī)操作系統(tǒng)無(wú)權(quán)更改影子頁(yè)表，內(nèi)核級(jí)惡意代碼也就無(wú)法關(guān)閉或者繞過(guò)該保護(hù)機(jī)制，即使虛擬機(jī)操作系統(tǒng)被攻破或顛覆的情況下這層保護(hù)仍然有效。所述的中央控制引擎20和位于各虛擬集群節(jié)點(diǎn)I上的本地控制引擎組成遷移框架，在虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移中，中央控制引擎20從整體上掌握云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡；而本地控制引擎向中央控制引擎提供本地資源使用情況、接收中央控制引擎發(fā)出的遷移命令并進(jìn)行實(shí)際的遷移操作。所述的進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志為L(zhǎng)inux自帶的。
[0015]所述的一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，步驟如下:
步驟1:當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建新的虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎14向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3發(fā)送創(chuàng)建新的虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到創(chuàng)建虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊4來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)；而當(dāng)需要撤銷虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎14向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3發(fā)送撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊4來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)；
步驟2:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)13中的中央控制引擎20操縱資源控制模塊21向虛擬集群節(jié)點(diǎn)I發(fā)送請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)I接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎14操縱資源監(jiān)控器15將該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5就操縱主虛擬機(jī)模塊4通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息，隨后把在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息經(jīng)過(guò)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3傳遞到本地控制引擎14，本地控制引擎14把該在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息發(fā)送回中央控制節(jié)點(diǎn)13 ；
步驟3:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)13中的中央控制引擎20操縱資源控制模塊21向虛擬集群節(jié)點(diǎn)I發(fā)送請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)I接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎14操縱資源監(jiān)控器15將該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)3接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5就把該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送到虛擬機(jī)監(jiān)視器6中，虛擬機(jī)監(jiān)視器6操縱用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器11操縱虛擬CPU7獲取對(duì)應(yīng)的CPU的信息，然后把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送到用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5再把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息傳遞到本地控制引擎14，再由本地控制引擎14把該獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送給中央控制節(jié)點(diǎn)13。所述的中央控制引擎20通過(guò)掌握的云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡。
[0016]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括基于云計(jì)算平臺(tái)的相互連接的虛擬集群節(jié)點(diǎn)和中央控制節(jié)點(diǎn)，所述的虛擬集群節(jié)點(diǎn)包含有三層結(jié)構(gòu)，所述的三層結(jié)構(gòu)的第二層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)及其虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，所述的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)中包括主虛擬機(jī)模塊和用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器，在第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)的硬件之間為第一層結(jié)構(gòu)，所述的第一層結(jié)構(gòu)包括虛擬機(jī)監(jiān)視器，所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器中包括有虛擬CPU、虛擬MMU、事件通道、控制模塊以及用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器，所述的用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器和用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器之間能夠相互通信，所述的第二層結(jié)構(gòu)之上為第三層結(jié)構(gòu)，所述的第三層結(jié)構(gòu)包括有應(yīng)用模塊和本地控制引擎，所述的本地控制引擎包括資源監(jiān)控器、遷移代理、遷移控制器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換器和算法池，在所述的中央控制節(jié)點(diǎn)中設(shè)置有中央控制引擎，所述的中央控制引擎中包括有能夠相互通信的資源控制模塊和遷移管理模塊，所述的資源控制模塊能夠同資源監(jiān)控器相通信，所述的遷移管理模塊能夠同遷移代理相通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的虛擬機(jī)監(jiān)視器位于第二層結(jié)構(gòu)和虛擬集群節(jié)點(diǎn)的硬件之間，用來(lái)截獲虛擬機(jī)的特權(quán)指令并代替它們執(zhí)行命令，同時(shí)還提供虛擬機(jī)間共享內(nèi)存和事件通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主虛擬機(jī)模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)新的虛擬機(jī)的創(chuàng)建和撤銷，在虛擬監(jiān)控上使用帶內(nèi)監(jiān)控結(jié)合帶外監(jiān)控的方式實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)監(jiān)控，所述的帶內(nèi)監(jiān)控上使用的工具包括進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志；而帶外監(jiān)控為通過(guò)虛擬機(jī)把硬件層次監(jiān)控轉(zhuǎn)化為模塊化監(jiān)控，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理；所述的主虛擬機(jī)模塊通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史，而通過(guò)影子頁(yè)表能夠?qū)μ摂M機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)存保護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中央控制引擎和位于各虛擬集群節(jié)點(diǎn)上的本地控制引擎組成遷移框架，在虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移中，中央控制引擎從整體上掌握云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡；而本地控制引擎向中央控制引擎提供本地資源使用情況、接收中央控制引擎發(fā)出的遷移命令并進(jìn)行實(shí)際的遷移操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)程監(jiān)視工具、資源使用工具以及日志為L(zhǎng)inux自帶的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟如下: 步驟1:當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建新的虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)送創(chuàng)建新的虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)接收到創(chuàng)建虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)；而當(dāng)需要撤銷虛擬機(jī)時(shí)，通過(guò)本地控制引擎向虛擬機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)送撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)接收到撤銷虛擬機(jī)的信號(hào)后，啟動(dòng)主虛擬機(jī)模塊來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)； 步驟2:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)中的中央控制引擎操縱資源控制模塊向虛擬集群節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎操縱資源監(jiān)控器將該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)接收到該請(qǐng)求獲取運(yùn)行進(jìn)程的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器5就操縱主虛擬機(jī)模塊通過(guò)監(jiān)視CR3寄存器的更新來(lái)監(jiān)視進(jìn)程的切換，通過(guò)每次切換時(shí)收集CPU的信息能夠得到當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的所有信息，從而獲取在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息，隨后把在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息經(jīng)過(guò)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)傳遞到本地控制引擎，本地控制引擎把該在CPU上的進(jìn)程運(yùn)行歷史的信息發(fā)送回中央控制節(jié)點(diǎn)； 步驟3:當(dāng)中央控制節(jié)點(diǎn)中的中央控制引擎操縱資源控制模塊向虛擬集群節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包，當(dāng)虛擬集群節(jié)點(diǎn)接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，本地控制引擎操縱資源監(jiān)控器將該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送給虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)接收到該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包后，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器就把該請(qǐng)求獲取CPU的信息的數(shù)據(jù)包發(fā)送到虛擬機(jī)監(jiān)視器中，虛擬機(jī)監(jiān)視器操縱用于帶外監(jiān)控的監(jiān)視器操縱虛擬CPU獲取對(duì)應(yīng)的CPU的信息，然后把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送到用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器，用于帶內(nèi)監(jiān)控的監(jiān)視器再把獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息傳遞到本地控制引擎，再由本地控制引擎把該獲取到的對(duì)應(yīng)的CPU的信息發(fā)送給中央控制節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述的中央控制引擎通過(guò)掌握的云計(jì)算平臺(tái)中物理資源的使用情況，根據(jù)預(yù)設(shè)策略，按需發(fā)起虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移操作，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)范圍內(nèi)的負(fù)載均衡。
【文檔編號(hào)】G06F9/455GK104281483SQ201410457692
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】楊占勇 申請(qǐng)人:江蘇集群軟件股份有限公司