一種基于虛擬機的容災備份系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001]本發(fā)明涉及虛擬化容災技術領域，具體地說是一種基于虛擬機的容災備份系統(tǒng)。
[【背景技術】]
[0002]目前，按照實施容災的層次，可將容災系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)容災，應用容災與業(yè)務容災。數(shù)據(jù)容災和應用容災由于研宄起步較早，已有實用系統(tǒng)可用。所謂業(yè)務容災，是將業(yè)務分解為粒度較細的應用，當災難發(fā)生時可以通過對業(yè)務進行重組從而保證業(yè)務的連續(xù)性。將業(yè)務分解后造成應用對物理計算資源需求的降低，而同時單計算系統(tǒng)硬件的性能卻越來越高，浪費了計算資源。根據(jù)HP的相關研宄表明:服務器的平均利用率只有40%左右，且相當數(shù)量的服務器僅運行規(guī)模很小的B/S或C/S結構的應用程序。雖然如此，但傳統(tǒng)的容災系統(tǒng)仍需要為這些服務器配置相應的備份服務器，從而導致容災系統(tǒng)的規(guī)模過大，成本過高。
[0003]對于不同的用戶而言，只需要保證兩點，首先，是否可以保證數(shù)據(jù)不丟失，其次，是否可以保證應用不間斷。備份僅僅是用來保證數(shù)據(jù)不丟失的一種技術手段，目的是要讓用戶在關鍵時刻能夠擁有可以恢復的數(shù)據(jù)以及使得客戶的生產(chǎn)應用不間斷。但是客戶的生產(chǎn)環(huán)境并不是一層不變的，有的時候增加一根內存條，一個硬盤雖然對數(shù)據(jù)復制沒什么影響，但是在做數(shù)據(jù)回迀的時候，可能因為底層硬件架構的不同而導致數(shù)據(jù)回迀的失敗。事實上，現(xiàn)在無論是比較高端的基于SAN的數(shù)據(jù)復制手段還是比較簡單的文件復制都追求的是對數(shù)據(jù)安全的保護程度，從而忽略了如果確保數(shù)據(jù)回迀的可能性，而一些無法回迀的數(shù)據(jù)即使丟失的再少也無法使用戶的生產(chǎn)環(huán)境重新進入正常的服務層級。
[0004]另一方面，隨著下一代智能科技的發(fā)展，虛擬化技術已經(jīng)越來越多的被企業(yè)所采用，但是很多企業(yè)并沒有大規(guī)模的采用。或者正在嘗試不同品牌的虛擬化產(chǎn)品，但是，不同品牌的虛擬化產(chǎn)品之間很難進行互相的迀移，也很難回迀到物理平臺上，也給備份帶來了非常大的難度。所以，如何管理物理平臺和不同虛擬化產(chǎn)品之間的混合平臺也已經(jīng)是大勢所趨。
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【發(fā)明內容】
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[0005]本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種基于虛擬機的容災備份系統(tǒng)，不僅可以保證數(shù)據(jù)不丟失以及應用不間斷，而且實現(xiàn)了用戶在關鍵時刻能夠擁有可以恢復的數(shù)據(jù)以及使得客戶的生產(chǎn)應用不間斷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的設計一種基于虛擬機的容災備份系統(tǒng)，包括部署管理模塊、監(jiān)控管理模塊、容災管理模塊、虛擬機部署模塊、虛擬機迀移模塊和虛擬機備份模塊，所述部署管理模塊、監(jiān)控管理模塊、容災管理模塊、虛擬機迀移模塊依次連接，所述虛擬機迀移模塊、虛擬機備份模塊分別連接虛擬資源池，所述虛擬資源池與虛擬機部署模塊相連，所述虛擬機備份模塊包括復制服務器、復制引擎、心跳檢測和外部設備緩沖四個子模塊，所述心跳檢測子模塊用于備份節(jié)點并同時對多個活躍節(jié)點進行心跳檢測維護活躍節(jié)點列表，所述復制服務器、復制引擎子模塊用于傳輸控制系統(tǒng)進程，所述外部設備緩沖子模塊包括網(wǎng)絡緩沖和外部磁盤存儲緩沖。
[0007]所述網(wǎng)絡緩沖的工作進程包括如下步驟:
[0008](I)生成運行中虛擬機的快照，復制所有狀態(tài)的改變到緩沖中；
[0009](2)狀態(tài)的改變保存在緩沖中，虛擬機繼續(xù)執(zhí)行；
[0010](3)被緩存的狀態(tài)傳送到備份主機中；
[0011](4)當狀態(tài)接收完畢時，通知活躍主機；
[0012](5)最后，緩存的網(wǎng)絡輸出被釋放。
[0013]所述虛擬機備份模塊還包括多個虛擬機副本，所述多個虛擬機副本保存于多個備份節(jié)點中。
[0014]所述虛擬機迀移模塊由監(jiān)聽迀移模塊、運行迀移模塊、預拷貝模塊、凍結模塊和激活模塊組成，所述監(jiān)聽迀移模塊、運行迀移模塊、激活模塊依次連接，所述預拷貝模塊、凍結模塊分別連接運行迀移模塊。
[0015]所述監(jiān)聽迀移模塊用于啟動迀移、選擇目的主機并預定資源，以及發(fā)送迀移信號。
[0016]所述運行迀移模塊用于在監(jiān)聽迀移模塊發(fā)送一個迀移信號后，收集源客戶機的系統(tǒng)狀態(tài)信息，該系統(tǒng)狀態(tài)信息包括VCPU的狀態(tài)、系統(tǒng)的時間狀態(tài)、寄存器的狀態(tài)以及I/O設備的通信狀態(tài)，并對收集到的狀態(tài)進行封裝，然后向凍結模塊發(fā)送凍結信號，對源客戶機進行凍結，拷貝內存頁，拷貝結束后，向目標客戶機發(fā)送激活信號，激活目標客戶機。
[0017]所述凍結模塊用于保證迀移后源客戶機與目標客戶機的一致性。
[0018]所述激活模塊用于在凍結模塊對源客戶機進行凍結后，運行模塊繼續(xù)迀移剩余的內存頁，直到所有的內存頁全部拷貝到目標主機，運行迀移模塊會向激活模塊發(fā)送一個激活信號，啟動激活模塊，然后激活模塊激活目標主機上的迀移客戶。
[0019]所述預拷貝模塊用于記錄一段時間內內存頁的修改情況，然后迭代傳輸修改頻率不高的內存頁。
[0020]所述預拷貝模塊包括HIT內存迀移模塊和臟頁減速模塊，所述HIT內存迀移模塊用于對每次迭代后定位的需要傳送的內存頁做寫記錄，利用該記錄判斷當前臟頁率的變化，以調用臟頁減速模塊中的臟頁減速器。
[0021]本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0022](I)高效管理物理以及不同虛擬化產(chǎn)品組成的異構平臺:是基于硬件平臺和虛擬機平臺無關的(操作系統(tǒng)、應用和數(shù)據(jù))可移植技術，無縫支持數(shù)據(jù)中心VMWare、Hyper_V、VMWARE等所有異構虛擬化平臺和異構硬件物理服務器平臺等混合環(huán)境以及將來云計算平臺的物理和虛擬工作負載智能管理，能夠實現(xiàn)虛擬化整合、迀移、災備保護與恢復以及智能調度管理等。
[0023](2)實現(xiàn)了一體化容災:使用非常簡便；開箱即插即用，無需在源服務器和目標服務器上手工安裝客戶端軟件。使用WEB管理界面，提供了一個隨時可用的儀表板，可隨時查看保護計劃的狀態(tài)?？奢p松管理、監(jiān)視和報告生產(chǎn)環(huán)境的各個方面。這包括發(fā)生生產(chǎn)服務器停機或災難的情況時，自動發(fā)出電子郵件警報等。能隨時隨地可進行管理，投資和運維成本低。為整個服務器工作負荷(包括數(shù)據(jù)、應用程序和操作系統(tǒng))提供保護。與以數(shù)據(jù)為中心的恢復方法相反，全面保護工作負荷功能可為恢復的數(shù)據(jù)提供一個環(huán)境?？杀苊庖蚴謩又亟ㄏ到y(tǒng)、分散系統(tǒng)以及恢復數(shù)據(jù)造成的干擾。借助該系統(tǒng)，能夠以經(jīng)濟實惠的方式，為廣域網(wǎng)(WAN)中的物理工作環(huán)境和虛擬工作環(huán)境提供本地保護或遠程保護。而如果發(fā)生生產(chǎn)服務器中斷或災難的情況，只需單擊鼠標，即可有條不紊地恢復受保護的生產(chǎn)應用，TR設備會接管生產(chǎn)應用，使其在恢復生產(chǎn)環(huán)境的同時仍可繼續(xù)正常運行。生產(chǎn)環(huán)境恢復聯(lián)機狀態(tài)后，TR將為儲存的生產(chǎn)應用提供靈活的選項。如果原始生產(chǎn)服務器經(jīng)過修復，且硬件不受影響，則可以通過執(zhí)行虛擬到物理(V2P)工作負載傳送功能，從而將生產(chǎn)應用從虛擬恢復環(huán)境中移回原始平臺。如果原始硬件無法修復，則可以使用V2P傳送功能將生產(chǎn)應用恢復到新硬件中。也可輕松地將生產(chǎn)應用迀移至虛擬生產(chǎn)環(huán)境中。靈活的與硬件無關的儲存功能也意味著您不必擔心新硬件是否與原始硬件是同一種品牌、型號或配置。也不用考慮新的虛擬環(huán)境是否與原虛擬環(huán)境品牌相同。
[0024](3)簡單地實現(xiàn)災備演練:借助系統(tǒng)的一鍵恢復功能，可以輕松快速地測試復制和恢復計劃的完整性。無論是在物理和虛擬環(huán)境中，如果執(zhí)行故障轉移測試，系統(tǒng)將設置生產(chǎn)環(huán)境還原點。這樣，可以在生產(chǎn)環(huán)境不中斷的情況下在仿真測試系統(tǒng)中快速驗證恢復計劃和相關業(yè)務服務。災難恢復計劃經(jīng)過驗證后，系統(tǒng)會立即丟棄恢復工作負載中的所有更改，并恢復正常工作負載復制操作。
[【附圖說明】]
[0025]圖1是本發(fā)明的結構原理框圖；
[0026]圖2是本發(fā)明中虛擬機迀移模塊的框架示意圖；
[【具體實施方式】]
[0027]下面結合附圖對本發(fā)明作以下進一步說明:
[0028]如附圖所示，本發(fā)明包括:部署管理模塊、監(jiān)控管理模塊、容災管理模塊、虛擬機部署模塊、虛擬機迀移模塊和虛擬機備份模塊，部署管理模塊、監(jiān)控管理模塊、容災管理模塊、虛擬機迀移模