雲系統中的虛擬機啟動控制方法
2023-09-13 03:05:55
專利名稱：雲系統中的虛擬機啟動控制方法
技術領域：
本發明涉及雲計算領域，尤其涉及到一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法。
背景技術：
雲計算是傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統。雲計算將所有的計算資源集中起來，並由軟體實現自動管理，無需人為參與。企業只需定製相應的服務，由雲服務商或雲端提供需要的基礎架構、服務、軟硬體資源等，可以節約成本，企業不用投資購買昂貴的硬體設備，不需要負擔頻繁的維護與升級工作，而且不需要建立自己的數據中心、大型機房和伺服器中心等，能夠減少硬軟體的運行維護費用。
在雲系統中，一般包含雲控制伺服器、集群控制器以及節點控制器。在雲控制伺服器的下面有至少一個集群控制器，在集群控制器下面有至少一個節點控制器。雲控制伺服器用於接收用戶請求，根據預設的策略選擇指定的節點控制器，並向指定的節點控制器轉發信息，並且負責雲系統資源的存儲、調度和管理。集群控制器用於對其下面的節點控制器進行管理，轉發雲控制伺服器的信息，並對本集群內的 資源進行調度和管理。節點控制器用於負責對本機上的虛擬機進行管理和監控，包括虛擬機的創建、啟動、關閉以及刪除。節點控制器上建有虛擬機數據表，記錄有虛擬機名字、狀態、校驗信息以及虛擬機所屬用戶等信肩、O
在雲系統的實際運行中，由於系統故障、斷電以及雲系統遭到非法入侵等因素，雲系統故障或供電恢復後自動重啟，在雲系統重啟後，如何快速恢復斷電前或故障前節點控制器中運行狀態的虛擬機的正常工作是一個必須要解決的問題。由於雲系統重啟前，若節點控制器中虛擬機數據表的狀態為運行，重啟後，虛擬機數據表的狀態沒有更新，虛擬機狀態仍為運行，然而該虛擬機在節點控制器中的實際狀態卻是關閉，為解決這個問題，現有技術主要通過管理員手動管理，查詢這些虛擬機的狀態，找出管理控制臺中顯示為運行，而在實際節點控制器中為關閉的虛擬機，點擊關閉虛擬機，修改虛擬機數據表中的虛擬機狀態為關閉，再點擊啟動，恢復虛擬機的正常運行，以上過程，即通常所述的對虛擬機進行手動認領管理。
現有技術的缺點是1)不能自動重新啟動節點控制器中的在故障前為運行狀態的虛擬機，而是只能依賴管理員的手動操作來管理，而雲系統發生故障、斷電或遭到網絡攻擊的時間不確定，由此增加了雲系統用戶的等待時間，嚴重時會影響企業的運作；2)虛擬機啟動的安全性沒有得到驗證，例如非法用戶通過網絡攻擊，修改了虛擬機權限用戶，從而導致雲系統重啟後可能會出現未註冊用戶使用虛擬機或者啟動的是非法的虛擬機的情況，或者雲系統斷電後，虛擬機的鏡像文件遭到破壞等，管理員手動重啟虛擬機後，會導致雲系統重啟後虛擬機不能正常運行而造成系統異常。發明內容3
為了解決上述技術問題，本發明的目的在於提出一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法，能夠在雲系統重啟後，自動恢復雲系統故障或斷電前為運行狀態的虛擬機的正常工作，並對虛擬機啟動的安全性進行檢查，確保啟動的虛擬機是雲系統已註冊的權限用戶在雲系統重啟前正常啟動的。
本發明實施例提供的一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法，包括A、節點控制器初始化後，查看本節點控制器上的虛擬機數據表，選擇虛擬機數據表中狀態為運行的虛擬機進行啟動控制處理；B、節點控制器檢查所述虛擬機對應的鏡像文件以及啟動調用文件是否存在，所述鏡像文件包括基準鏡像和增量鏡像；且在所述鏡像文件存在時，對所述虛擬機對應的基準鏡像進行合法性校驗；若所述鏡像文件、所述啟動調用文件存在並且所述基準鏡像合法則繼續執行步驟C，否則節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉；C、節點控制器讀取虛擬機數據表中虛擬機所屬用戶的用戶名，發送給雲安全認證伺服器進行驗證，判斷所 屬用戶是否為雲系統合法註冊用戶，若是，執行步驟D，否則將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉；D、節點控制器讀取虛擬機所屬用戶的用戶名以及虛擬機名稱，發送給管理控制臺進行驗證，判斷雲系統重啟前所述用戶是否運行了所述虛擬機，若是，節點控制器調用所述啟動調用文件，通過應用程式編程接口啟動所述虛擬機，若否，節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉。
實施本發明實施例，具有如下有益效果當雲系統重啟後，節點控制器自行對虛擬機數據表中狀態為運行而實際狀態為關閉的虛擬機進行啟動控制處理，只有當該虛擬機的鏡像文件和對應的啟動調用文件存在、基準鏡像合法，並且在驗證了該虛擬機是雲系統合法註冊用戶在雲系統重啟前運行的虛擬機的情況下才重新啟動該虛擬機，否則在虛擬機數據表中將該虛擬機的狀態置為關閉，無需雲系統管理員的手動管理且滿足雲系統安全要求。
圖I是本發明提供的雲系統中的虛擬機啟動控制方法的一個實施例的流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
參見圖1，是本發明提供的雲系統中的虛擬機啟動控制方法的一個實施例的流程圖。
本發明實施例提供的一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法，包括A、節點控制器初始化後，查看本節點控制器上的虛擬機數據表，選擇虛擬機數據表中記錄狀態為運行的虛擬機進行啟動控制處理。
具體的，參見圖I中的步驟S101-S104 SlOl、節點控制器初始化。
雲系統斷電恢復或者系統故障重啟後，節點控制器初始化相關參數，分配所需的網絡埠，掛載共享存儲伺服器的共享目錄，準備對本節點上的虛擬機進行啟動控制處理。
S102、節點控制器選擇虛擬機數據表中的一個虛擬機進行啟動控制處理。
節點控制器建有虛擬機數據表，虛擬機數據表記錄了節點控制器中所有虛擬機的名稱、虛擬機配置信息、虛擬機的狀態、虛擬機所掛載基準鏡像的校驗信息以及虛擬機所屬用戶。其中虛擬機的名稱和配置信息(包括虛擬CPU核數、內存大小、硬碟大小等)由創建虛擬機的用戶指定，虛擬機的狀態包括創建、運行、關閉、掛起，虛擬機所掛載基準鏡像的校驗信息為虛擬機在創建的時候，採用哈希函數對基準鏡像生成的信息校驗值。
S103、節點控制器判斷所選擇的虛擬機在虛擬機數據表中的虛擬機記錄狀態是否為運行。
節點控制器查看虛擬機數據表，依次對其中的虛擬機進行處理，當虛擬機數據表中的記錄狀態為非運行狀態，如虛擬機的記錄記錄狀態為關閉，則判定虛擬機在雲系統重啟前是正常關閉的，不對其進行處理，從虛擬機數據表中選擇另一個虛擬機進行啟動控制處理。 若虛擬機數據表中的記錄狀態為運行，則需要節點控制器對虛擬機進行自動認領管理。
進一步的，在步驟A之後，對所述虛擬機在節點控制器上的實際狀態進行檢測，若虛擬機的實際狀態為運行，節點控制器選擇虛擬機數據表中狀態為運行的另一個虛擬機進行啟動控制處理，若否，則執行步驟B。具體的，對虛擬機的實際狀態進行檢測，參見圖I :5104、節點控制器檢測虛擬機的實際狀態是否為運行。
本實施例中虛擬機為基於內核虛擬機(Kvm, Kernel-based Virtual Machine,基於內核虛擬機)，當虛擬機數據表中的虛擬機記錄狀態為運行時，在檢測虛擬機的實際狀態時，節點控制器調用Iibvirt函數庫,通過open函數建立起和虛擬機對應的虛擬機連接對象，再根據虛擬機的名稱，通過Iookupbyname函數查找該虛擬機,如果返回值為空,虛擬機沒有實際運行，如果虛擬機返回虛擬機連接對象信息，則虛擬機實際運行，節點控制器選擇新的虛擬機進行操作。執行此步驟可以防止對虛擬機的重複認領，減輕節點控制器的工作量。
B、節點控制器檢查所述虛擬機對應的鏡像文件以及啟動調用文件是否存在，所述鏡像文件包括基準鏡像和增量鏡像；且在所述鏡像文件存在時，對所述虛擬機對應的基準鏡像進行合法性校驗；若所述鏡像文件、所述啟動調用文件存在並且所述基準鏡像合法則繼續執行步驟C，否則節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉；具體的，參見圖I :5105、節點控制器檢查虛擬機的鏡像文件是否存在。
鏡像文件包括基準鏡像和增量鏡像，當鏡像文件不存在，節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機記錄狀態置為關閉。
S106、節點控制器驗證基準鏡像的MD5值是否與虛擬機數據表中的基準鏡像的 MD5值相等。
在本實施例中，虛擬機數據表中的基準鏡像校驗值可以是採用哈希函數生成的 MD5 (MD5, Message-Digest Algorithm 5,信息-摘要算法5)值，當然,基於客戶的安全需5求，上述基準鏡像校驗值也可以是採用其他信息-摘要算法生成的校驗值。
節點控制器利用哈希函數生成虛擬機對應基準鏡像的MD5值；節點控制器將所述生成的MD5值與虛擬機數據表中記錄的虛擬機基準鏡像MD5值進行對比，若兩者一致，則判定基準鏡像合法，否則判定基準鏡像不合法，基準鏡像遭到破壞或修改。
S107、節點控制器檢查虛擬機對應的xml (Extensible Markup Language,可擴展標記語言)文件是否存在。
進一步的，本實施例中的虛擬機為基於內核虛擬機(kvm虛擬機)，啟動調用文件為可擴展標記語言文件，可擴展標記語言文件與節點控制器中的虛擬機一一對應，記錄所述虛擬機相關的配置信息，供節點控制器調用以啟動所述虛擬機，在用戶創建虛擬機的時候， 節點控制器為虛擬機生成一個對應的xml文件，只有在管理員或授權用戶刪除虛擬機的時候，該xml文件才一併刪除。以下是xml文件的一個實例//虛擬機的採用kvm虛擬機//696248// 虛擬機名字 696248//c9elle78-9fdb-llel-a3e6-485b39432fcf // 虛擬機的 uuid,用來在虛擬化平臺中唯一標示一個虛擬機Il262144</memory) // 虛擬的最大內存 262144 字節 // 262144 // 虛擬機的當前內存 262144 字節 // l Il虛擬機的虛擬CPU為I個//〈type arch=〃x86_64〃 machine=〃pc_0· 12〃>hvm〈/type> //虛擬機的 CPU 體系架構、 版本和虛擬化類型(hvm:代表全虛擬化)//〈boot dev=〃hd〃 /> //虛擬機對應的磁碟設備類型//〈features〉〈acpi />〈apic />〈/features〉〈clock offset=〃localtime〃 /> //restart /丨 restart //〈devices〉/usr/bin/kvm Il虛擬機對應的鏡像格式徑〈sourcecdrom〃> // 虛擬機對應的 CDROM//〈target bus=〃ide〃 dev=〃hdc〃 />〈interface type=〃bridge〃> //虛擬機的上網模式橋接//〈mac-]/' type=//vnc// /> // 虛擬機支持vnc連接//〈model heads=〃l〃 type=〃cirrus〃 vram=〃9216〃 /> //虛擬機對應的音效卡配置// </devices)C、節點控制器讀取虛擬機數據表中虛擬機所屬用戶的用戶名，發送給雲安全認證伺服器進行驗證，判斷所屬用戶是否為雲系統合法註冊用戶，若是，執行步驟D，否則將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉。
具體的，參見圖I中S108，雲安全認證伺服器主要提供雲系統中用戶註冊、管理以及用戶密鑰管理的功能，雲安全認證伺服器包括用戶存儲模塊，用戶存儲模塊用於記錄雲系統合法註冊用戶的用戶名。雲安全認證伺服器根據節點控制器發送的虛擬機數據表中的用戶名，對用戶的合法性進行驗證，若用戶未註冊，安全認證伺服器向節點控制器返回用戶非法信息，節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機記錄狀態置為關閉。本實施例通過安全認證伺服器，對用戶名進行驗證，可以防止雲系統中未註冊用戶啟動虛擬機，避免了網絡攻擊而修改了虛擬機使用權限的情況，保證虛擬機重啟的安全性。
D、節點控制器讀取虛擬機所屬用戶的用戶名以及虛擬機名稱，發送給管理控制臺進行驗證，判斷雲系統重啟前所述用戶是否運行了所述虛擬機，若是，節點控制器調用所述啟動調用文件，通過應用程式編程接口啟動所述虛擬機，若否，節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉。
具體的，參見圖I中S109，在判定用戶為雲系統合法註冊用戶後，需要對虛擬機是否合法進行驗證，即需要驗證該虛擬機是否屬於該用戶，並且該虛擬機的狀態是否在雲系統重啟前為運行狀態。節點控制器讀取虛擬機數據表中的用戶名和虛擬機名，發送給管理控制臺，管理控制臺包括虛擬機信息存儲區，記錄了雲系統用戶的虛擬機以及所述虛擬機對應的狀態，當確定虛擬機屬於該用戶，並且虛擬機狀態為運行，則管理控制臺向節點控制器發送虛擬機合法的信息，節點控制器收到該信息後，調用虛擬機對應的xml文件，通過 API (API, Application Programming Interface,應用程式編程接口)啟動虛擬機,否則節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機記錄狀態置為關閉。在雲安全認證伺服器認證用戶合法的安全性情況下，節點控制器中虛擬機數據表中和管理控制臺中虛擬機狀態都為運行時，就有很高的可信度認為虛擬機在雲系統重啟前為運行，增加了網絡攻擊修改虛擬機狀態的難度和成本，提高雲系統的安全性。對虛擬機進行驗證，確保重啟的虛擬機是用戶在雲系統重啟前運行的合法虛擬機。
節點控制器依照虛擬機數據表對其中所有的虛擬機進行處理，直至全部虛擬機按照上文的步驟處理完畢，節點控制器啟動完畢，常駐運行。管理控制臺包括通信埠以及虛擬機信息存儲區，通信埠在雲系統中節點控制器啟動進程完成後，實時獲取節點控制器中虛擬機數據表中的虛擬機信息，並記錄在所述虛擬機信息存儲區中。
實施本發明實施例，具有如下有益效果當雲系統重啟後，節點控制器自行對虛擬機數據表中狀態為運行而實際狀態為關閉的虛擬機進行啟動控制處理，只有當該虛擬機的鏡像文件和對應的啟動調用文件存在、基準鏡像合法，並且在驗證了該虛擬機是雲系統合法註冊用戶在雲系統重啟前運行的虛擬機的情況下才重新啟動該虛擬機，否則在虛擬機數據表中將該虛擬機的狀態置為關閉，無需雲系統管理員的手動管理且滿足雲系統安全要求。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序是可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，所述的存儲介質如R0M/RAM、磁碟、光碟等。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法,其特徵在於,包括A、節點控制器初始化後，查看本節點控制器上的虛擬機數據表，選擇虛擬機數據表中狀態為運行的虛擬機進行啟動控制處理；B、節點控制器檢查所述虛擬機對應的鏡像文件以及啟動調用文件是否存在，所述鏡像文件包括基準鏡像和增量鏡像；且在所述鏡像文件存在時，對所述虛擬機對應的基準鏡像進行合法性校驗；若所述鏡像文件、所述啟動調用文件存在並且所述基準鏡像合法則繼續執行步驟C，否則節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉；C、節點控制器讀取虛擬機數據表中虛擬機所屬用戶的用戶名，發送給雲安全認證伺服器進行驗證，判斷所屬用戶是否為雲系統合法註冊用戶，若是，執行步驟D，否則將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉；D、節點控制器讀取虛擬機所屬用戶的用戶名以及虛擬機名稱，發送給管理控制臺進行驗證，判斷雲系統重啟前所述用戶是否運行了所述虛擬機，若是，節點控制器調用所述啟動調用文件，通過應用程式編程接口啟動所述虛擬機，若否，節點控制器將虛擬機數據表中的虛擬機狀態置為關閉。
2.如權利要求I所述的雲系統中的虛擬機啟動控制方法，其特徵在於，所述虛擬機為基於內核虛擬機，所述啟動調用文件為可擴展標記語言文件，所述可擴展標記語言文件與節點控制器中的虛擬機一一對應，記錄所述虛擬機相關的配置信息。
3.如權利要求I或2所述的雲系統中的虛擬機啟動控制方法，其特徵在於，在所述步驟 A之後還包括對所述虛擬機在節點控制器上的實際狀態進行檢測，若所述虛擬機的實際狀態為運行，所述節點控制器選擇虛擬機數據表中狀態為運行的另一個虛擬機進行啟動控制處理， 若否則執行步驟B。
4.如權利要求I所述的雲系統中的虛擬機啟動控制方法，其特徵在於，在所述步驟B 中，所述對基準鏡像進行合法性校驗，包括節點控制器利用哈希函數生成所述虛擬機對應基準鏡像的MD5值；節點控制器將所述生成的MD5值與虛擬機數據表中記錄的所述虛擬機的基準鏡像MD5 值進行對比，若兩者一致，則判定基準鏡像合法，否則判定基準鏡像不合法。
5.如權利要求I所述的雲系統中的虛擬機啟動控制方法，其特徵在於，所述雲安全認證伺服器包括用戶存儲模塊；所述用戶存儲模塊用於記錄雲系統合法註冊用戶的用戶名。
6.如權利要求I所述的雲系統中的虛擬機啟動控制方法，其特徵在於，所述管理控制臺包括通信埠以及虛擬機信息存儲區；所述通信埠在雲系統中節點控制器啟動進程完成後，實時獲取節點控制器中虛擬機數據表中的虛擬機信息，並將所述虛擬機信息記錄在所述虛擬機信息存儲區中。
全文摘要
本發明公開了一種雲系統中的虛擬機啟動控制方法，包括A、節點控制器選擇虛擬機數據表中狀態為運行的虛擬機；B、節點控制器檢查鏡像文件及啟動調用文件是否存在，對基準鏡像進行合法性校驗；若鏡像文件、啟動調用文件存在且基準鏡像合法則執行C，否則將虛擬機狀態置為關閉；C、節點控制器讀取用戶名，發送雲安全認證伺服器進行驗證，判斷用戶是否為合法註冊用戶，若是，執行D，否則將虛擬機狀態置為關閉；D、節點控制器讀取用戶名及虛擬機名稱，發送管理控制臺進行驗證，判斷雲系統重啟前用戶是否運行了虛擬機，若是，啟動虛擬機，若否，將虛擬機狀態置為關閉。實施本發明實施例雲系統重啟後能自動恢復虛擬機的工作並滿足雲系統安全要求。
文檔編號H04L29/08GK102917046SQ20121039442
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者吳文青, 張 浩, 陳浩 申請人:廣州傑賽科技股份有限公司