基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及虛擬機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬機(jī)(Virtual Machine，VM)，指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬機(jī)通過生成現(xiàn)有操作系統(tǒng)的全新虛擬鏡像，它具有真實(shí)操作系統(tǒng)完全一樣的功能，進(jìn)入虛擬系統(tǒng)后，所有操作都是在這個(gè)全新的獨(dú)立的虛擬系統(tǒng)里面進(jìn)行，可以獨(dú)立安裝運(yùn)行軟件，保存數(shù)據(jù)等等。
[0003]熱插拔(hot-plugging或Hot Swap)即帶電插拔，還可以稱為熱替換(Hotreplacement)。熱插拔功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對(duì)災(zāi)難的及時(shí)恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性等。
[0004]虛擬機(jī)設(shè)備熱插拔，由于從VM外的角度來看，VM看到的所有“硬件”均是由VMM (virtual machine monitor，虛擬機(jī)監(jiān)視器)提供的軟件模擬，故針對(duì)VM的“硬件”熱插拔，實(shí)際上是針對(duì)的VMM層的軟件模擬體。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中VMM通過命令行界面接收待熱插拔的虛擬磁盤對(duì)應(yīng)的熱插拔操作請(qǐng)求，觸發(fā)熱插拔操作，VMM將熱插拔操作請(qǐng)求發(fā)送給對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)；虛擬機(jī)操作系統(tǒng)通過熱插拔事件驅(qū)動(dòng)找到對(duì)應(yīng)的虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)，通過虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)回收分配給待熱插拔虛擬磁盤的資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)待熱插拔虛擬磁盤的熱拔出操作。
[0006]通過這種方式，能夠有效的進(jìn)行熱插拔操作，但是，當(dāng)物理磁盤故障(例如磁頭損壞導(dǎo)致VMM不能正常訪問)等原因，進(jìn)一步導(dǎo)致設(shè)備驅(qū)動(dòng)異常，致使該邏輯設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱插拔操作的設(shè)備驅(qū)動(dòng)也出現(xiàn)異常，導(dǎo)致在VM運(yùn)行的情況下，不能夠?qū)υ撛O(shè)備進(jìn)行熱拔出操作。所以如果設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致設(shè)備驅(qū)動(dòng)異常，那么只能關(guān)閉VM ;從VM的定義(Definit1n)中刪除已經(jīng)故障的“設(shè)備”;然后再修復(fù)VM故障“設(shè)備”在VMM層對(duì)應(yīng)的邏輯設(shè)備或文件。但是，一般情況下，VM是相對(duì)龐大的，重新啟動(dòng)VM需要很長(zhǎng)的時(shí)間，損失較大；若是處于服務(wù)器端的VM，關(guān)閉VM可能會(huì)影響與該服務(wù)器關(guān)聯(lián)的客戶端，從而極大影響用戶的體驗(yàn)(例如，關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)的VM，可能會(huì)影響登錄該服務(wù)器的所有用戶的游戲體驗(yàn))。所以如何實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)中已故障的“設(shè)備”進(jìn)行熱插拔操作成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法及裝置，可以實(shí)現(xiàn)在邏輯設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過模擬邏輯設(shè)備來代理邏輯設(shè)備，已響應(yīng)相應(yīng)的控制指令，進(jìn)而，虛擬機(jī)能夠正常的對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制操作。
[0008]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法，該方法包括，接收熱替換命令，該熱替換命令攜帶有虛擬磁盤標(biāo)識(shí)，其中，該虛擬磁盤標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)需要被替換的邏輯設(shè)備(如已發(fā)生故障的邏輯設(shè)備)。生成模擬邏輯設(shè)備，該模擬邏輯設(shè)備具有標(biāo)識(shí)(如描述符、或者句柄等等)。將熱替換命令對(duì)應(yīng)的待替換邏輯設(shè)備的控制信息發(fā)送給模擬邏輯設(shè)備，以使模擬邏輯設(shè)備能夠代理代替換的邏輯設(shè)備響應(yīng)控制指令。根據(jù)熱替換命令，將對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與待替換的邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系刪除，并建立對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤與模擬邏輯設(shè)備之間的映射關(guān)系，此時(shí)，通過模擬邏輯設(shè)備來響應(yīng)對(duì)于虛擬磁盤的控制指令(例如熱拔出指令，關(guān)閉電源指令)。
[0009]通過上述方法可以實(shí)現(xiàn)即使由于物理磁盤出現(xiàn)故障導(dǎo)致了邏輯設(shè)備不能夠響應(yīng)指令，在將不能夠響應(yīng)指令的邏輯設(shè)備與模擬邏輯設(shè)備替換后，此時(shí)，在虛擬機(jī)層面，并不能發(fā)現(xiàn)邏輯設(shè)備已經(jīng)故障，依然能夠?qū)υ撨壿嬙O(shè)備對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤進(jìn)行拔出操作。
[0010]在第一方面的一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還可以包括，在建立虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系之后，可以根據(jù)前述接收到的熱替換命令，或者新接收到的拔出命令(包括需要拔出的虛擬磁盤的標(biāo)識(shí))，回收分配給虛擬磁盤的資源。刪除虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。通過該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)已故障的邏輯設(shè)備對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤進(jìn)行刪除。
[0011]在第一方面的一些可能實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)需要插入已修復(fù)好的邏輯設(shè)備或者另一個(gè)新的邏輯設(shè)備時(shí)，在還未刪除虛擬邏輯磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系的前提下，該方法還可以包括，接收熱插入命令，該熱插入命令包括虛擬磁盤(前述被替換的邏輯設(shè)備對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤)的標(biāo)識(shí)以及待插入邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)。刪除虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯磁盤之間的映射關(guān)系，并建立虛擬磁盤與待插入的邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。通過該方法可以實(shí)現(xiàn)在通過模擬邏輯設(shè)備代理邏輯設(shè)備后，在虛擬機(jī)層面不用對(duì)設(shè)備進(jìn)行刪除，便可以直接對(duì)邏輯設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，然后將修復(fù)后的邏輯設(shè)備重新插入，或者新?lián)Q一個(gè)邏輯設(shè)備來替換已故障的邏輯設(shè)備，換句話說，在虛擬機(jī)層面并不知道已經(jīng)將已故障的邏輯設(shè)備修復(fù)或者替換了邏輯設(shè)備，從而在不影響虛擬機(jī)正常運(yùn)行的情況下，完成了對(duì)設(shè)備的熱插拔以及修復(fù)。
[0012]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換裝置用于實(shí)現(xiàn)第一方面提供的方法，具體的裝置包括:接收單元，用于接收熱替換命令。生成單元，用于生成模擬邏輯設(shè)備，該模擬邏輯設(shè)備具有標(biāo)識(shí)。發(fā)送單元，用于將待替換的邏輯設(shè)備的控制信息發(fā)送給模擬邏輯設(shè)備。刪除單元，用于刪除虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。建立單元，用于建立虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。通過本發(fā)明實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于已故障設(shè)備，對(duì)于虛擬機(jī)透明的替換，進(jìn)而，不影響虛擬機(jī)的正常工作。
[0013]在第二方面的一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該裝置還可以包括回收單元，當(dāng)需要?jiǎng)h除虛擬磁盤時(shí)，通過回收單元回收分配給虛擬磁盤的資源。
[0014]在第二方面的另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在需要重新插入邏輯設(shè)備時(shí)，接收單元還用于接收第一熱插入命令，該第一熱插入命令包括虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)。上述裝置還包括創(chuàng)建單元，用于根據(jù)第一熱插入命令創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤，此時(shí)，再通過建立單元建立新創(chuàng)建的虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與新插入的邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。通過該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)刪除虛擬磁盤后，從新插入該虛擬磁盤對(duì)應(yīng)的邏輯設(shè)備。
[0015]在第二方面的一些實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)需要插入已修復(fù)好的邏輯設(shè)備或者另一個(gè)新的邏輯設(shè)備時(shí)，在還未刪除虛擬邏輯磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系的前提下，接收單元還用于接收第二熱插入命令，該第二熱插入命令包括第一虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)以及待插入邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)。刪除單元還用于刪除第一虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與模擬邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。建立單元還用于建立第一虛擬磁盤的標(biāo)識(shí)與邏輯設(shè)備的標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系。通過該裝置可以實(shí)現(xiàn)一些在第一方面中的實(shí)施方式。
[0016]通過本發(fā)明實(shí)施例，在VMM中引入虛擬邏輯設(shè)備，當(dāng)需要進(jìn)行熱插拔操作時(shí)，通過虛擬邏輯設(shè)備與虛擬磁盤之間的映射，替換需要進(jìn)行熱插拔的邏輯設(shè)備與虛擬磁盤的映射，用虛擬邏輯設(shè)備響應(yīng)VM對(duì)邏輯設(shè)備的操作請(qǐng)求，所以，即使邏輯設(shè)備出現(xiàn)故障，那么對(duì)該故障設(shè)備進(jìn)行熱插拔，不影響VM的正常工作，從而使虛擬機(jī)的熱插拔技術(shù)更完善。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換裝置的示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法的流程圖；
[0020]圖4為VM到物理硬件層的映射關(guān)系示意圖；
[0021]圖5為已刪除模擬邏輯設(shè)備與虛擬磁盤的映射關(guān)系示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的替換操作流程圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的拔出操作流程圖；
[0024]圖8為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的一種基于虛擬機(jī)的設(shè)備熱替換方法的流程圖；
[0025]圖9為已修復(fù)邏輯設(shè)備與虛擬磁盤的映射關(guān)系示意圖；
[0026]圖10為本發(fā)明實(shí)施例