一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制方法及系统与流程

1.本发明涉及虚拟机系统升级技术领域，尤其涉及一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制方法及系统。


背景技术：

2.超融合系统是基于物理服务器堆叠的虚拟化架构，不再依赖统一的存储硬件，超融合节点的服务器硬盘构成分布式存储。因此，超融合系统创建的虚拟机，跨节点在分布式物理服务器硬盘存在不少于两个副本，并且副本数据是实时同步的。目前，分布式多副本存储只解决了数据的冗余问题，没有改变虚拟机单操作系统的可用性问题。通常情况下，大部分企业的系统往往不是分布式it架构，当一台虚拟服务器更新系统补丁后需要重启，重启的这段时间必然发生系统中断和业务中断。
3.现有的超融合相关升级不中断控制通常是指如何在升级超融合平台版本固件时，不影响平台上运行的虚拟机业务不中断，而无法实现重启时业务不中断。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制方法，所述超融合系统包括一超融合管理平台和连接所述超融合管理平台的至少一虚拟机，每个所述虚拟机关联有至少一第一主机副本和一第二主机副本，所述虚拟机运行于所述第一主机副本中；
5.则所述虚拟机升级不中断控制方法包括：
6.步骤s1，所述超融合管理平台监测到所述虚拟机需要进行系统升级时，记录所述虚拟机的系统盘中各数据块在所述第一主机副本中的第一存储位置；
7.步骤s2，所述超融合管理平台监测到所述虚拟机的系统升级包安装完成时，将所述虚拟机从所述第一主机副本动态迁移至所述第二主机副本，以使得所述虚拟机运行于所述第二主机副本中，并将所述系统盘的数据块指针锁定指向所述第二主机副本中的所述第一存储位置；
8.步骤s3，所述超融合管理平台启动预设的一虚拟机管理进程重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机，以完成所述虚拟机的系统升级，随后获取系统升级后的系统盘中各所述数据块的第二存储位置；
9.步骤s4，所述超融合管理平台将所述虚拟机从所述第二主机副本动态迁移至所述第一主机副本，并将所述数据块指针指向所述第一主机副本中的所述第二存储位置，以使得所述虚拟机恢复运行于所述第一主机副本中。
10.优选的，所述步骤s1中，所述虚拟机的虚拟机代理在捕获到一系统升级指令时，向所述超融合管理平台发送一升级信号；
11.所述超融合管理平台接收到所述升级信号表示监测到所述虚拟机需要进行系统升级。
12.优选的，所述步骤s2中，所述虚拟机的所述虚拟机代理捕获到所述系统执行指令执行完毕，等到系统重启指令时，向所述超融合管理平台发送一执行完毕信号；
13.所述超融合管理平台接收到所述执行完毕信号表示监测到所述虚拟机的系统升级包安装完成。
14.优选的，所述步骤s3中，重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机之前，还包括：
15.所述超融合管理平台启动所述虚拟机管理程序使得所述第一主机副本关联的所述虚拟机运行于所述超融合管理平台的一隔离管理通道，以隔离所述第一主机副本关联的所述虚拟机对所述虚拟机的数据盘的写操作，并隔绝所述第一主机副本关联的所述虚拟机的网卡的网络交互操作。
16.优选的，所述步骤s3中，重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机之后，还包括一连接验证过程，所述连接验证过程包括：
17.所述超融合管理平台通过所述隔离管理通道与系统升级后的所述虚拟机建立连接，随后验证系统升级后的所述虚拟机是否成功升级：
18.若是，则获取系统升级后的系统盘中各所述数据块的第二存储位置，随后转向所述步骤s4；
19.若否，则执行一升级回退操作，以使得所述虚拟机恢复运行于所述第一主机副本中。
20.优选的，所述升级回退操作包括：
21.所述超融合管理平台将所述第一主机副本关联的所述虚拟机由所述隔离管理通道中释放，将所述系统盘的所述数据块指针指向所述第一存储位置，并解除所述数据块指针于所述第二主机副本中的指针锁定，以使得所述虚拟机恢复运行于所述第一主机副本中。
22.优选的，执行所述步骤s4之后，还包括：
23.所述超融合管理平台将所述第二主机副本与所述第一主机副本进行数据同步。
24.本发明还提供一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制系统，应用上述的虚拟机系统升级不中断控制方法，所述虚拟机升级不中断控制系统包括：
25.至少一虚拟机，每个所述虚拟机关联有至少一第一主机副本和一第二主机副本，所述虚拟机运行于所述第一主机副本中；
26.超融合管理平台，分别连接各所述虚拟机，所述超融合管理平台包括：
27.第一监测模块，用于在监测到所述虚拟机需要进行系统升级时，记录所述虚拟机的系统盘中各数据块在所述第一主机副本中的第一存储位置；
28.第二监测模块，连接所述第一监测模块，用于在监测到所述虚拟机的系统升级包安装完成时，将所述虚拟机从所述第一主机副本动态迁移至所述第二主机副本，以使得所述虚拟机运行于所述第二主机副本中，并将所述系统盘的数据块指针锁定指向所述第二主机副本中的所述第一存储位置；
29.升级管理模块，连接所述第二监测模块，用于启动预设的一虚拟机管理进程重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机，以完成所述虚拟机的系统升级，随后获取系统升级后的系统盘中各所述数据块的第二存储位置；
30.升级后处理模块，连接所述升级管理模块，用于将所述虚拟机从所述第二主机副
本动态迁移至所述第一主机副本，并将所述数据块指针指向所述第一主机副本中的所述第二存储位置，以使得所述虚拟机恢复运行于所述第一主机副本中。
31.优选的，所述升级管理模块包括一虚拟机劫持单元，用于在重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机之前，启动所述虚拟机管理程序使得所述第一主机副本关联的所述虚拟机运行于所述超融合管理平台的一隔离管理通道，以隔离所述第一主机副本关联的所述虚拟机对所述虚拟机的数据盘的写操作，并隔绝所述第一主机副本关联的所述虚拟机的网卡的网络交互操作。
32.优选的，所述升级管理模块还包括一连接验证单元，用于在重启所述第一主机副本关联的所述虚拟机之后，通过所述隔离管理通道与系统升级后的所述虚拟机建立连接，随后验证系统升级后的所述虚拟机成功升级时，获取系统升级后的系统盘中各所述数据块的第二存储位置，以及在验证系统升级后的所述虚拟机未成功升级时执行一升级回退操作，以使得所述虚拟机恢复运行于所述第一主机副本中。
33.上述技术方案具有如下优点或有益效果：
34.1)实现虚拟机系统升级重启时业务不中断，大大提升运维管理和服务能力；
35.2)通过配置独立的虚拟机管理进程进行虚拟机的隔离和重启，无需对虚拟机运行主进程进行修改，避免升级重启过程影响超融合系统其他进程的正常运行，实现简单且可靠性高；
36.3)提供升级后的连接验证，以及升级失败的的回退操作，有效保证虚拟机升级后的可用性。
附图说明
37.图1为本发明的较佳的实施例中，一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制方法的流程示意图；
38.图2为本发明的较佳的实施例中，一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制系统的结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
40.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制方法，超融合系统包括一超融合管理平台和连接超融合管理平台的至少一虚拟机，每个虚拟机关联有至少一第一主机副本和一第二主机副本，虚拟机运行于第一主机副本中；
41.如图1所示，则虚拟机升级不中断控制方法包括：
42.步骤s1，超融合管理平台监测到虚拟机需要进行系统升级时，记录虚拟机的系统盘中各数据块在第一主机副本中的第一存储位置；
43.步骤s2，超融合管理平台监测到虚拟机的系统升级包安装完成时，将虚拟机从第一主机副本动态迁移至第二主机副本，以使得虚拟机运行于第二主机副本中，并将系统盘的数据块指针锁定指向第二主机副本中的第一存储位置；
44.步骤s3，超融合管理平台启动预设的一虚拟机管理进程重启第一主机副本关联的虚拟机，以完成虚拟机的系统升级，随后获取系统升级后的系统盘中各数据块的第二存储位置；
45.步骤s4，超融合管理平台将虚拟机从第二主机副本动态迁移至第一主机副本，并将数据块指针指向第一主机副本中的第二存储位置，以使得虚拟机恢复运行于第一主机副本中。
46.具体地，超融合系统支持多副本机制，上述主机副本可以是两个、三个或更多，为节约成本，避免资源浪费，优选为两副本或三副本。本技术方案适用于多副本机制，并不限定应用于两副本或三副本，能够提供虚拟机升级前转移即可。
47.本实施例中，超融合管理平台在虚拟机进行升级之前，首先记录虚拟机的系统盘中各数据块在第一主机副本中的第一存储位置，以供后续虚拟机迁移后的系统盘数据锁定以及虚拟机系统升级回退时使用，保证系统盘数据准确性。其中，若系统盘中各数据块为连续分布方式，则上述第一存储位置可以仅包含起始的数据块的起始地址以及结束的数据块的结束地址即可，若系统盘中各数据块为分段分布，则分段分别进行地址记录即可，此处并不以此限定。
48.由于超融合的多副本之间能够实现数据同步，因此在记录了系统盘的各数据块在第一主机副本中的第一存储位置后，在虚拟机系统的系统升级包安装完成后且在虚拟机重启之前，将虚拟机从第一主机副本迁移至第二主机副本后，将系统盘的数据块指针指向第二主机副本中的第一存储位置，即为系统盘中各数据库的位置。此时，进一步将数据库指针锁定第二主机副本中的第一存储位置，使得虚拟机重启期间，对第二主机副本中的系统盘数据进行写保护，避免虚拟机重启后系统盘数据不一致。可以理解的是，上述锁定的是系统盘的数据库指针，并不影响虚拟机的数据盘的业务数据读取、写入和更新。
49.在虚拟机迁移完成后，本实施例中，通过预先配置的虚拟机管理进程独立执行虚拟机的重启操作，可以理解的是，超融合系统依赖于多个管理进程的交互执行进行功能实现，这里的多个管理进程可以理解为超融合系统运行的主进程，而上述的虚拟机管理进程可以是独立于主进程之外的进程，并作为主进程的一个分支，其不影响虚拟机管理进程的运行，也无需对虚拟机管理进程进行修改，在需要系统升级重启时，运行该虚拟机管理进程，方便进行系统升级前后的独立管理，在重启后成功完成升级时，可以退出执行该虚拟机管理进程，并回归到主进程中进行执行。
50.综上，在虚拟机进行系统升级之前，其运行于第一主机副本中，用户进行业务访问处理时，实际上是在访问第一主机副本，而第一主机副本与第二主机副本数据同步，因此在对虚拟机进行动态迁移前后，用户同样能够正常进行业务访问处理，区别在于底层实际是在访问第二主机副本，但对于用户来说业务是不中断的，因此用户是感知不到迁移过程的。
51.在虚拟机重启时，由于已经迁移到第二主机副本中，用户同样能够基于第二主机副本正常进行业务访问处理，对于用户来说业务是不中断的，因此用户是感知不到重启过程的。在升级完成后，由于系统盘的数据发生变化，此时需要记录系统升级后的系统盘中各数据块的第二存储位置；进而再将虚拟机由第二主机副本动态迁移回第一主机副本中，并将数据块指针指向第一主机副本中的第二存储位置，以使得虚拟机恢复运行于第一主机副本中。该动态迁移过程同样对于用户来说是无感知的，有效实现了虚拟机系统升级业务不
中断，尤其是安装成功后的重启过程的业务不中断。
52.本发明的较佳的实施例中，步骤s1中，虚拟机的虚拟机代理在捕获到一系统升级指令时，向超融合管理平台发送一升级信号；
53.超融合管理平台接收到升级信号表示监测到虚拟机需要进行系统升级。
54.本发明的较佳的实施例中，步骤s2中，虚拟机的虚拟机代理捕获到系统执行指令执行完毕，等到系统重启指令时，向超融合管理平台发送一执行完毕信号；
55.超融合管理平台接收到执行完毕信号表示监测到虚拟机的系统升级包安装完成。
56.本发明的较佳的实施例中，步骤s3中，重启第一主机副本关联的虚拟机之前，还包括：
57.超融合管理平台启动虚拟机管理程序使得第一主机副本关联的虚拟机运行于超融合管理平台的一隔离管理通道，以隔离第一主机副本关联的虚拟机对虚拟机的数据盘的写操作，并隔绝第一主机副本关联的虚拟机的网卡的网络交互操作。
58.具体地，本实施例中，通过隔离虚拟机对数据盘的写操作，实现对数据盘的写保护，这里的数据盘包括第一主机副本的数据盘和第二主机副本的数据盘，能够防止对用户业务产生影响。通过隔绝虚拟机的网卡的网络交互操作，能够避免虚拟机重启造成与第二主机副本产生ip冲突，进而对用户业务产生影响。
59.本发明的较佳的实施例中，步骤s3中，重启第一主机副本关联的虚拟机之后，还包括一连接验证过程，连接验证过程包括：
60.超融合管理平台通过隔离管理通道与系统升级后的虚拟机建立连接，随后验证系统升级后的虚拟机是否成功升级：
61.若是，则获取系统升级后的系统盘中各数据块的第二存储位置，随后转向步骤s4；
62.若否，则执行一升级回退操作，以使得虚拟机恢复运行于第一主机副本中。
63.具体地，由于虚拟机系统升级可能会由于各种因素导致升级失败，如个别补丁升级失败等情况，因此，本实施例中，在虚拟机系统升级后进行连接验证，以在系统升级失败时能够及时采取相应措施进行补救，避免影响虚拟机正常运行。
64.优选的，上述连接验证过程可以是手动也可以是自动的，其中，若连接验证过程是手动的，上述隔离管理通道可以提供相应的交互界面以供管理人员查看多个验证项，各验证项可以包括升级后的虚拟机能否正常运行、系统参数及关联的组件是否正常、端口或网页访问是否正常等。该交互界面上还可以提供相应的结果确认按钮，在相应的验证项验证通过后可以进行确认，所有验证项均验证通过则说明系统成功升级。若连接验证过程是自动的，则可以将上述各验证项及其验证通过条件预先配置，并通过相应的自动化脚本自动验证执行，优选可以在存在验证项验证未通过时给出相应提示，此处不进行限定。
65.本发明的较佳的实施例中，升级回退操作包括：
66.超融合管理平台将第一主机副本关联的虚拟机由隔离管理通道中释放，将系统盘的数据块指针指向第一存储位置，并解除数据块指针于第二主机副本中的指针锁定，以使得虚拟机恢复运行于第一主机副本中。
67.本发明的较佳的实施例中，执行步骤s4之后，还包括：
68.超融合管理平台将第二主机副本与第一主机副本进行数据同步。
69.具体地，本实施例中，由于虚拟机的系统升级，使得第一主机副本与第二主机副本
中的系统盘数据不一致，在虚拟机迁移完成后，此时用户业务运行实际访问的是第一主机副本，可以解除对数据块指针对第二主机副本的锁定，使得第二主机副本可以与第一主机副本进行数据同步，以实现系统盘数据的一致，无需再分别进行升级。
70.本发明还提供一种超融合系统的虚拟机系统升级不中断控制系统，应用上述的虚拟机系统升级不中断控制方法，如图2所示，虚拟机升级不中断控制系统包括：
71.至少一虚拟机1，每个虚拟机1关联有至少一第一主机副本2和一第二主机副本3，虚拟机1运行于第一主机副本2中；
72.超融合管理平台4，分别连接各虚拟机1，超融合管理平台4包括：
73.第一监测模块41，用于在监测到虚拟机1需要进行系统升级时，记录虚拟机1的系统盘中各数据块在第一主机副本2中的第一存储位置；
74.第二监测模块42，连接第一监测模块41，用于在监测到虚拟机1的系统升级包安装完成时，将虚拟机1从第一主机副本2动态迁移至第二主机副本3，以使得虚拟机运行于第二主机副本3中，并将系统盘的数据块指针锁定指向第二主机副本3中的第一存储位置；
75.升级管理模块43，连接第二监测模块42，用于启动预设的一虚拟机管理进程重启第一主机副本2关联的虚拟机1，以完成虚拟机1的系统升级，随后获取系统升级后的系统盘中各数据块的第二存储位置；
76.升级后处理模块44，连接升级管理模块43，用于将虚拟机1从第二主机副本3动态迁移至第一主机副本2，并将数据块指针指向第一主机副本2中的第二存储位置，以使得虚拟机1恢复运行于第一主机副本2中。
77.本发明的较佳的实施例中，升级管理模块43包括一虚拟机劫持单元431，用于在重启第一主机副本2关联的虚拟机1之前，启动虚拟机管理程序使得第一主机副本2关联的虚拟机1运行于超融合管理平台4的一隔离管理通道，以隔离第一主机副本2关联的虚拟机1对虚拟机的数据盘的写操作，并隔绝第一主机副本2关联的虚拟机1的网卡的网络交互操作。
78.本发明的较佳的实施例中，升级管理模块43还包括一连接验证单元432，用于在重启第一主机副本2关联的虚拟机1之后，通过隔离管理通道与系统升级后的虚拟机1建立连接，随后验证系统升级后的虚拟机成功升级时，获取系统升级后的系统盘中各数据块的第二存储位置，以及在验证系统升级后的虚拟机1未成功升级时执行一升级回退操作，以使得虚拟机1恢复运行于第一主机副本2中。
79.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。