信息中心網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)遷移的制作方法
【專利說明】信息中心網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)遷移
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉申請(qǐng)
[0002]本發(fā)明要求2013年12月9日由Guo-Qiang Wang等人遞交的發(fā)明名稱為“信息中心網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)遷移(Dynamic Virtual Machines Migrat1n Over Informat1nCentric Network) ”的第14/100，238號(hào)美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)要求2013年2月12日由Guo-Qiang Wang等人遞交的發(fā)明名稱為“用于信息中心網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)遷移的方法(Method For Dynamic Virtual Machines Migrat1n OverInformat1n Centric Networks) ”的第61/763，622號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)在先申請(qǐng)的內(nèi)容均以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。
[0003]關(guān)于由聯(lián)邦政府贊助研究或開發(fā)的聲明
[0004]研究或開發(fā)
[0005]不適用。
[0006]參考縮微膠片附錄
[0007]不適用。
【背景技術(shù)】
[0008]虛擬機(jī)(VM)是用于共享數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)和/或計(jì)算能力、路由和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化軟件系統(tǒng)。一個(gè)VM可同時(shí)與其它VM在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行。VM操作可能需要支持?jǐn)?shù)據(jù)中心服務(wù)器之間的迀移，以便有效地利用數(shù)據(jù)中心和/或網(wǎng)絡(luò)資源并動(dòng)態(tài)地維持VM的生命周期。VM從一臺(tái)服務(wù)器到另一臺(tái)服務(wù)器的迀移可能需要專用網(wǎng)絡(luò)和集中存儲(chǔ)能力。此外，迀移可能需要在移動(dòng)之后保持VM的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)/媒體接入控制(MAC)地址不變。這個(gè)過程可被稱作大型二層(L2)路由網(wǎng)絡(luò)。某些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展可允許VM在骨干路由網(wǎng)中移動(dòng)。這些要求可能無法隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心(DC)和/或網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器和/或路由器的不斷增多而很好地?cái)U(kuò)展。此外，在地理上分散的數(shù)據(jù)中心和接入網(wǎng)之間迀移大規(guī)模VM會(huì)使該過程進(jìn)一步復(fù)雜化。因此，可能需要一種在不進(jìn)一步復(fù)雜化該過程的情況下解決可擴(kuò)展性的VM迀移方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種裝置，所述裝置包括存儲(chǔ)器和耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，其中所述存儲(chǔ)器包含指令，當(dāng)所述處理器執(zhí)行所述指令時(shí)，使所述裝置從托管VM的第一服務(wù)器上運(yùn)行的VM代理接收迀移請(qǐng)求，其中所述迀移請(qǐng)求包括與所述VM關(guān)聯(lián)的VM標(biāo)識(shí)符，所述VM標(biāo)識(shí)符包括全局唯一的VM名稱和與所述第一服務(wù)器關(guān)聯(lián)的當(dāng)前VM地址，與所述VM關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包基于所述VM標(biāo)識(shí)符被路由到所述VM ;以及指示在第二服務(wù)器上運(yùn)行的VM代理接收來自所述第一服務(wù)器的所述VM以響應(yīng)于所述迀移請(qǐng)求，其中所述第二服務(wù)器接收所述VM，在所述第二服務(wù)器接收所述VM之后，所述VM名稱保持不變而所述當(dāng)前VM地址變?yōu)榕c所述第二服務(wù)器關(guān)聯(lián)。
[0010]在另一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種服務(wù)器，所述服務(wù)器包括至少一個(gè)管理所述服務(wù)器托管的多個(gè)VM的虛擬機(jī)監(jiān)視器，以及與所述虛擬機(jī)監(jiān)視器通信的VM代理，所述VM代理用于從所述虛擬機(jī)監(jiān)視器接收含第一 VM業(yè)務(wù)配置文件的移動(dòng)性消息，其中所述第一VM業(yè)務(wù)配置文件包括與第一 VM關(guān)聯(lián)的VM標(biāo)識(shí)符、與所述第一 VM服務(wù)的至少一個(gè)客戶端關(guān)聯(lián)的VM客戶端標(biāo)識(shí)符，以及含可共享資源和不可共享資源的VM配置文件，第一 VM可啟動(dòng)映像可從所述可共享資源和所述不可共享資源中組裝，所述VM標(biāo)識(shí)符包括全局唯一的第一 VM名稱和與所述服務(wù)器關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第一 VM地址，與所述第一 VM關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包基于所述VM標(biāo)識(shí)符被路由到所述第一 VM ;以及將迀移請(qǐng)求發(fā)送給第一網(wǎng)絡(luò)域的VM移動(dòng)性管理器(VMMM)以響應(yīng)于所述移動(dòng)性消息，其中所述迀移請(qǐng)求包括所述第一 VM業(yè)務(wù)配置文件，所述迀移請(qǐng)求使所述第一網(wǎng)絡(luò)域VMMM將迀移匹配消息發(fā)送給所述第一網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的任意VM代理和第二網(wǎng)絡(luò)域的VMMM，所述迀移匹配消息包括所述第一 VM業(yè)務(wù)配置文件。
[0011]在另一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種方法，所述方法包括從托管VM的第一服務(wù)器上運(yùn)行的VM代理接收迀移請(qǐng)求，所述迀移請(qǐng)求包括與所述VM關(guān)聯(lián)的VM標(biāo)識(shí)符，所述VM標(biāo)識(shí)符包括全局唯一的VM名稱和與所述第一服務(wù)器關(guān)聯(lián)的當(dāng)前VM地址，與所述VM關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包基于所述VM標(biāo)識(shí)符被路由到所述VM ;以及指示在第二服務(wù)器上運(yùn)行的VM代理接收來自所述第一服務(wù)器的所述VM以響應(yīng)于所述迀移請(qǐng)求，其中所述第二服務(wù)器接收所述VM，所述VM名稱保持不變而所述當(dāng)前VM地址在所述第二服務(wù)器接收所述VM之后變?yōu)榕c所述第二服務(wù)器關(guān)聯(lián)。
【附圖說明】
[0012]為了更透徹地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】而描述的以下簡要說明，其中的相同參考標(biāo)號(hào)表不相同部分。
[0013]圖1是DC網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示意圖。
[0014]圖2是圖1的DC網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器的實(shí)施例的示意圖。
[0015]圖3是通過基于地址的移動(dòng)性控制支持VM移動(dòng)性的DC網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示例圖。
[0016]圖4示出了通過基于名稱的移動(dòng)性控制支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)移動(dòng)性的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例。
[0017]圖5是虛擬機(jī)監(jiān)視器在服務(wù)器上建立VM的方法的實(shí)施例的流程圖。
[0018]圖6是通過基于地址的數(shù)據(jù)路由支持VM移動(dòng)性的DC網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示例圖。
[0019]圖7是通過基于名稱的數(shù)據(jù)路由支持VM移動(dòng)性的DC網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示例圖。
[0020]圖8是通過基于名稱的移動(dòng)性控制和基于名稱的數(shù)據(jù)路由支持VM移動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示例圖。
[0021]圖9是可在DC網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施的VM移動(dòng)性管理方法的實(shí)施例的示例圖。
[0022]圖10是具有以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)疊加的支持基于名稱的VM移動(dòng)性的DC網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示意圖。
[0023]圖11是網(wǎng)元的實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]首先應(yīng)理解，盡管下文提供一項(xiàng)或多項(xiàng)實(shí)施例的說明性實(shí)施方案，但所公開的系統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術(shù)來實(shí)施，無論該技術(shù)是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的說明性實(shí)施方案、附圖和技術(shù)，包括本文所說明并描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其等效物的完整范圍內(nèi)修改。
[0025]虛擬化可在DC網(wǎng)絡(luò)中使用以使多個(gè)VM在單個(gè)物理計(jì)算機(jī)(例如，服務(wù)器)上運(yùn)行。服務(wù)器可操作虛擬機(jī)監(jiān)視器，虛擬機(jī)監(jiān)視器可充當(dāng)VM的平臺(tái)以提供對(duì)服務(wù)器的共享處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)器和/或網(wǎng)絡(luò)路由資源的訪問。VM從一臺(tái)服務(wù)器到另一臺(tái)服務(wù)器的動(dòng)態(tài)移動(dòng)(例如，實(shí)時(shí)迀移)可以允許進(jìn)行動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡或工作分發(fā)，這在DC網(wǎng)絡(luò)中是有利的。由于許多DC網(wǎng)絡(luò)在二層中實(shí)施，所以可使用二層(例如，以太網(wǎng))和/或2.5層(例如，多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)技術(shù))來實(shí)施VM移動(dòng)性。如果包在服務(wù)器機(jī)架內(nèi)交換和/或在服務(wù)器機(jī)架之間(例如，完全在二層中)橋接，那么DC網(wǎng)絡(luò)可被視作基于二層。從IP角度而言(例如，網(wǎng)絡(luò)層/開放系統(tǒng)互連(0SI)三層)，二層網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)可連接到單條鏈路。基于二層的網(wǎng)絡(luò)允許VM移動(dòng)性，但是可能無法很好地在地址解析協(xié)議(ARP)等地址解析協(xié)議下進(jìn)行擴(kuò)展。所公開的VM系統(tǒng)、裝置和/或方法在DC網(wǎng)絡(luò)的上下文中進(jìn)行描述。然而，所公開的VM移動(dòng)性還可在面向服務(wù)的接入網(wǎng)的上下文中實(shí)施。
[0026]本文公開了一種在DC網(wǎng)絡(luò)中將VM從源服務(wù)器迀移到目標(biāo)服務(wù)器的系統(tǒng)、裝置和/或方法。DC網(wǎng)絡(luò)可包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)域，并且源服務(wù)器可位于與目標(biāo)服務(wù)器不同的網(wǎng)絡(luò)域中。全局唯一的VM標(biāo)識(shí)符(例如，IP和/或MAC地址)可在迀移之后保持不變。托管VM的服務(wù)器可以作為VM的附著點(diǎn)(PoA)，因此可作為與VM關(guān)聯(lián)的任意數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡(luò)代理。DC網(wǎng)絡(luò)域網(wǎng)關(guān)可作為DC網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的服務(wù)器所托管的任意VM的本地移動(dòng)性錨點(diǎn)。VM移動(dòng)性管理器(VMMM)可耦合到DC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)并且可管理與DC網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的服務(wù)器關(guān)聯(lián)的VM的預(yù)訂和切換。VMMM可在它的DC網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)執(zhí)行以下操作:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流錨定控制；促進(jìn)DC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡；維護(hù)與DC網(wǎng)絡(luò)域關(guān)聯(lián)的任意VM的VM業(yè)務(wù)配置文件；促進(jìn)DC網(wǎng)絡(luò)域間和/或內(nèi)實(shí)體名稱解析和通信；以及提高上下文感知的VM資源管理。DC網(wǎng)絡(luò)域間和/或內(nèi)通信的形式可以是多播、組播、單播或雙播。此外，VMMM可與業(yè)務(wù)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(SDN)功能集成。第一DC網(wǎng)絡(luò)域中的VMMM可與第二 DC網(wǎng)絡(luò)域中的VMMM協(xié)調(diào)進(jìn)行任何DC網(wǎng)絡(luò)域間功能。DC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)并且能夠本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包并且路由數(shù)據(jù)包的路由器和/或交換機(jī)可以是信息中心網(wǎng)絡(luò)(ICN)。
[0027]圖1示出了 DC網(wǎng)絡(luò)100的實(shí)施例，在DC網(wǎng)絡(luò)100中，可能發(fā)生VM和其它實(shí)體的移動(dòng)性。DC網(wǎng)絡(luò)100可使用基于機(jī)架的架構(gòu)，在該架構(gòu)中，多個(gè)設(shè)備或機(jī)器(例如，服務(wù)器)可被放置在機(jī)架單元中。出于說明性目的，其中一個(gè)機(jī)架示為機(jī)架110，其中一臺(tái)機(jī)器示為安裝在機(jī)架110上的服務(wù)器112。機(jī)架上可能存在機(jī)架(ToR)交換機(jī)，例如位于機(jī)架110上的ToR交換機(jī)120。還可能存在尾行交換機(jī)或匯聚交換機(jī)，例如匯聚交換機(jī)130，每個(gè)尾行交換機(jī)或匯聚交換機(jī)與多個(gè)ToR交換機(jī)120和路由器互聯(lián)。多個(gè)路由器可用于互聯(lián)其它路由器和交換機(jī)。例如，路由器140可耦合到其它路由器和包含匯聚交換機(jī)130的交換機(jī)。
[0028]核心交換機(jī)和/或路由器可用于將DC網(wǎng)絡(luò)100與另一 DC網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)。匯聚交換機(jī)130和ToR交換機(jī)120可形成DC內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。路由器140可向另一 DC網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)關(guān)。DC網(wǎng)絡(luò)100可實(shí)施疊加網(wǎng)絡(luò)并且可包括大量機(jī)架、服務(wù)器、交換機(jī)和路由器。由于每臺(tái)服務(wù)器可托管在VM上運(yùn)行的大量應(yīng)用程序，所以DC網(wǎng)絡(luò)100會(huì)變得非常復(fù)雜。DC網(wǎng)絡(luò)100中的服務(wù)器可托管多個(gè)VM。為了促進(jìn)一臺(tái)物理服務(wù)器(例如，服務(wù)器112)托管的多個(gè)VM之間的通信，可在服務(wù)器112上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)監(jiān)視器。
[0029]圖2示出了 DC網(wǎng)絡(luò)100中的服務(wù)器112的實(shí)施例，DC網(wǎng)絡(luò)100包括虛擬機(jī)監(jiān)視器210和耦合到虛擬機(jī)監(jiān)視器210的多個(gè)VM 220(圖2中的編號(hào)為220)。虛擬機(jī)監(jiān)視器210可用于管理VM 220，