專利名稱：用于虛擬機(jī)中的集中式軟件管理的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及在虛擬機(jī)中的信息處理系統(tǒng)，更特別是涉及在虛擬機(jī)中的集中式軟件管理的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著信息的價(jià)值和使用的持續(xù)增長(zhǎng)，個(gè)人和企業(yè)都在尋找其它的方法來(lái)處理和存儲(chǔ)信息。用戶可用的一種選擇是信息處理系統(tǒng)。信息處理系統(tǒng)通常處理、編譯、存儲(chǔ)和/或通信用于企業(yè)、個(gè)人或其它的目的的信息或數(shù)據(jù)，從而允許用戶利用信息的價(jià)值。由于技術(shù)和信息處理的需求在不同的用戶或應(yīng)用之間有所不同，關(guān)于什么信息被處理、信息怎樣被處理、多少信息被處理、存儲(chǔ)或通信，以及信息怎樣被迅速和有效地處理、存儲(chǔ)或通信，信息處理系統(tǒng)也可以有所不同。在信息處理系統(tǒng)的多樣性，允許信息處理系統(tǒng)是通用的或被配置給特定的用戶或特定的用途，例如金融交易處理、航班定票、企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或全球通信。另外，信息處理系統(tǒng)可以包括大量的被配置為處理、存儲(chǔ)和通信信息的硬件和軟件組件，以及可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
信息處理系統(tǒng)典型地利用在與硬件組件協(xié)調(diào)操作的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序來(lái)處理信息。盡管離散的信息處理系統(tǒng)對(duì)于管理與特定位置或活動(dòng)的信息而言是有效的工具，通常信息處理系統(tǒng)的處理能力在待用時(shí)期并沒(méi)有被充分利用。例如，與特定企業(yè)功能相關(guān)的信息處理系統(tǒng)可能長(zhǎng)期閑置，以便在需要的時(shí)候可以使用。在閑置時(shí)期，物理處理組件，例如處理器和存儲(chǔ)組件，消耗了能量并且損耗的同時(shí)之降低了企業(yè)有限的增加值。企業(yè)通常已經(jīng)接受了閑置時(shí)期的消耗，以換取使必要信息處理系統(tǒng)在線并準(zhǔn)備進(jìn)行重要操作的便利性。
現(xiàn)今的面向資源虛擬化的使用的趨勢(shì)已經(jīng)允許企業(yè)具有離散的信息處理系統(tǒng)的便利，而無(wú)需維護(hù)和運(yùn)行分離的物理系統(tǒng)的花費(fèi)。通過(guò)將軟件應(yīng)用程序放置在“虛擬機(jī)”容器中，資源虛擬化從硬件信息處理系統(tǒng)中分離了軟件應(yīng)用程序。虛擬機(jī)是硬件層的軟件抽象，其如同物理的信息處理系統(tǒng)一樣，提供了具有操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的物理硬件系統(tǒng)的所有功能。常規(guī)的虛擬機(jī)器可以完全地被認(rèn)為是兩個(gè)文件，軟件圖像和可以是基于可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)的一般硬件配置文件。軟件圖像表示典型地被稱為“虛擬盤(pán)”的用于虛擬機(jī)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)。虛擬盤(pán)典型地包括操作安裝文件、應(yīng)用程序文件和用戶數(shù)據(jù)文件。多個(gè)虛擬機(jī)存儲(chǔ)在典型地被稱為虛擬數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器環(huán)境，以便期望的虛擬機(jī)可以用于所需服務(wù)器資源上的操作。虛擬機(jī)沒(méi)有綁定特定的資源實(shí)例，以便資源可以動(dòng)態(tài)提供和調(diào)整大小給所要求的應(yīng)用程序，反之亦然，應(yīng)用程序可以在資源之間轉(zhuǎn)移，正如資源使用變化的要求。虛擬機(jī)硬件配置文件包括改變尺寸和目前綁定的細(xì)節(jié)，以支持虛擬機(jī)在硬件間的移動(dòng)，反之亦然。
典型地，虛擬數(shù)據(jù)中心利用數(shù)據(jù)中心寬數(shù)據(jù)模型來(lái)管理虛擬機(jī)，例如通過(guò)使用靜態(tài)和非分布式數(shù)據(jù)允許在軟件生命周期、管理系統(tǒng)和虛擬化系統(tǒng)之間的配置共享的微軟系統(tǒng)定義模型(SDM)和EDS數(shù)據(jù)中心標(biāo)記。然而，在虛擬數(shù)據(jù)中心，軟件保持與管理和控制系統(tǒng)的緊密聯(lián)系，其依次將管理系統(tǒng)和硬件和用戶緊密地連在一起。換句話說(shuō)，在各種資源上運(yùn)行虛擬機(jī)的靈活性被虛擬機(jī)和虛擬數(shù)據(jù)中心的管理所限制，例如更新、性能、位置、優(yōu)先級(jí)和權(quán)限的管理。作為一個(gè)例子，在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，軟件管理被分布為需要被獨(dú)立管理的每個(gè)可應(yīng)用系統(tǒng)。這使軟件管理操作，例如補(bǔ)丁管理，變得冗長(zhǎng)和耗時(shí)。為了進(jìn)行軟件安裝，補(bǔ)丁管理和安全更新，在數(shù)據(jù)中心的每個(gè)系統(tǒng)必須被更新且安全補(bǔ)丁在獨(dú)立的基礎(chǔ)上被安裝。典型的數(shù)據(jù)中心具有成千的虛擬機(jī)，使得資源不足以同時(shí)更新所有的虛擬機(jī)器，這導(dǎo)致了某些系統(tǒng)更新而某些使用舊版本的多相的環(huán)境。追蹤系統(tǒng)更新來(lái)確保所有系統(tǒng)被更新，代表了一種實(shí)質(zhì)上的邏輯問(wèn)題，也就是隨著補(bǔ)丁的發(fā)布，通常一年重復(fù)若干次。在虛擬數(shù)據(jù)中心的軟件同樣保持與用戶和用戶愿意的服務(wù)的緊密聯(lián)系，例如通過(guò)以匹配用戶的軟件應(yīng)用程序來(lái)限制軟件的使用，以確保軟件和硬件遵守用戶特定的首選，例如安全、隔離、應(yīng)用和記賬/退款。

發(fā)明內(nèi)容
因此產(chǎn)生了使用虛擬機(jī)來(lái)從用戶和服務(wù)中分離軟件的系統(tǒng)和方法的需要。
此外還需要一種系統(tǒng)和方法，其使用虛擬機(jī)從管理和控制系統(tǒng)中分離軟件。
此外還需要一種系統(tǒng)和方法，其簡(jiǎn)化虛擬數(shù)據(jù)中心上的虛擬機(jī)軟件的軟件管理。
換言之，一種維護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)多個(gè)虛擬機(jī)的全局?jǐn)?shù)據(jù)；存儲(chǔ)在所述全局?jǐn)?shù)據(jù)中的多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)具有硬件配置和軟件圖像，所述軟件圖像具有至少一個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件；存儲(chǔ)在所述全局?jǐn)?shù)據(jù)中的應(yīng)用程序只讀圖像；用于運(yùn)行虛擬機(jī)的多個(gè)處理組件；以及資源虛擬化引擎，其用于通過(guò)利用應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件駐留應(yīng)用程序只讀圖像以生成應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例，在處理組件上運(yùn)行虛擬機(jī)實(shí)例。
此外，本發(fā)明提供一種維護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的方法，該方法包括在虛擬數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)應(yīng)用程序的只讀圖像；在虛擬數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)具有硬件配置和軟件圖像，所述軟件圖像具有與應(yīng)用程序相關(guān)的系統(tǒng)預(yù)備文件；以及通過(guò)利用虛擬機(jī)的系統(tǒng)預(yù)備文件駐留應(yīng)用程序的只讀圖像，來(lái)生成虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例。
另外，本發(fā)明還提供一種虛擬機(jī)，包括硬件配置；具有與應(yīng)用程序相關(guān)的系統(tǒng)預(yù)備文件的軟件圖像，該系統(tǒng)預(yù)備文件用于駐留應(yīng)用程序的只讀圖像，存儲(chǔ)的只讀圖像與虛擬機(jī)分離；以及用戶/服務(wù)配置用于在虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例期間接收由應(yīng)用程序生成的寫(xiě)入。
根據(jù)本發(fā)明，提供的一種系統(tǒng)和方法，其充分減少了先前用于管理虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的方法和系統(tǒng)相關(guān)的缺點(diǎn)和問(wèn)題。虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例從連接到虛擬機(jī)器的管理配置信息和用戶/服務(wù)配置信息中生成。因此，虛擬機(jī)器被有效地用于從用戶和用戶愿意的服務(wù)中分離虛擬數(shù)據(jù)中心管理和控制系統(tǒng)。
更特別地是，虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)包括軟件圖像和服務(wù)器硬件配置，其運(yùn)行在由資源虛擬化引擎所分配的服務(wù)器硬件資源上。另外，每個(gè)虛擬機(jī)器包括具有管理首選的單獨(dú)管理配置和具有用戶首選的用戶/服務(wù)配置。管理首選包括管理相關(guān)功能的信息，例如環(huán)境控制像電源，冷卻和平衡，策略，最小化，最大化或?qū)τ脩簟④浖蛴布南拗?。資源使用監(jiān)視器引擎利用全局策略引擎以閉環(huán)形式來(lái)監(jiān)視啟動(dòng)的虛擬機(jī)器，以根據(jù)管理首選，調(diào)整服務(wù)器資源處理部件上的虛擬機(jī)的分配。用戶/服務(wù)首選項(xiàng)包括虛擬機(jī)的優(yōu)先權(quán)和成本的信息，以及其它參數(shù)，例如備份首選項(xiàng)和頻率或安全等級(jí)。用戶/服務(wù)和管理配置使得通用硬件，用戶和系統(tǒng)管理之上的虛擬機(jī)是自含式(self contained)，用于對(duì)處理部件的動(dòng)態(tài)分配以便滿足期望的管理和服務(wù)目標(biāo)。
在一個(gè)實(shí)施例中，管理和用戶/服務(wù)配置保存信息以允許從應(yīng)用程序只讀圖像中生成虛擬機(jī)實(shí)例。例如，管理配置追蹤應(yīng)用類型，以及用戶/服務(wù)配置追蹤系統(tǒng)唯一信息。代替為每個(gè)虛擬機(jī)提供單獨(dú)的虛擬盤(pán)，以用于對(duì)于個(gè)別虛擬機(jī)唯一使用的的文件的一個(gè)單獨(dú)的虛擬盤(pán)，例如用戶數(shù)據(jù)文件，一公用的虛擬盤(pán)被用于多個(gè)虛擬機(jī)器，多個(gè)虛擬機(jī)器共享相同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，。一個(gè)特殊的虛擬機(jī)的實(shí)例從唯一的虛擬盤(pán)組裝有唯一信息的公用虛擬盤(pán)的拷貝中運(yùn)行。由該實(shí)例生成的信息利用保存為只讀的公用虛擬盤(pán)寫(xiě)入到唯一的虛擬盤(pán)中，以保護(hù)使用公用虛擬盤(pán)的其它虛擬機(jī)的完整性。改變公用虛擬盤(pán)的訪問(wèn)是受限的，例如限于具有寫(xiě)權(quán)限的補(bǔ)丁管理器來(lái)安裝補(bǔ)丁，或安全性更新在公用虛擬盤(pán)上的應(yīng)用程序。例如，通過(guò)關(guān)閉使用公用虛擬盤(pán)的所有運(yùn)行的實(shí)例，應(yīng)用補(bǔ)丁到公用虛擬盤(pán)，并從更新的公用虛擬盤(pán)重啟多個(gè)虛擬機(jī)，使得實(shí)例運(yùn)行該補(bǔ)丁，以在多個(gè)虛擬機(jī)上安裝補(bǔ)丁。
本發(fā)明提供了許多重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的一個(gè)例子是虛擬機(jī)被用來(lái)從虛擬數(shù)據(jù)中心的管理和控制系統(tǒng)中分離軟件。管理和控制的分離允許更加靈活的模型，該模型匹配管理與用戶、軟件和硬件的通用系統(tǒng)，管理多個(gè)系統(tǒng)，允許在運(yùn)行虛擬機(jī)器時(shí)的管理、用戶、軟件或硬件的獨(dú)立的改變，并確保管理遵守策略規(guī)則，例如環(huán)境一致性，且硬件遵守管理特定限制，例如策略或最大的物理限制。從管理和控制中分離軟件允許獨(dú)立于管理的軟件改變，當(dāng)管理系統(tǒng)訪問(wèn)狀態(tài)軟件(stateful softeware)時(shí)對(duì)運(yùn)行和狀態(tài)軟件的的更新，并簡(jiǎn)化管理系統(tǒng)更新，例如對(duì)于管理器在視圖、性能、位置、優(yōu)先權(quán)和權(quán)限上的改變。在通用硬件、用戶和系統(tǒng)管理上的虛擬機(jī)是自含式的以便提供簡(jiǎn)化虛擬數(shù)據(jù)中心工具目錄的完全的和可再現(xiàn)的快照，例如診斷、檢測(cè)點(diǎn)、備份、克隆、中止/恢復(fù)和退款/記賬。在虛擬機(jī)中的文件的版本簡(jiǎn)化了管理更新的追蹤，且單獨(dú)的管理配置文件允許對(duì)在虛擬機(jī)器中的配置的基于角色的訪問(wèn)。
重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的另一個(gè)例子是虛擬機(jī)被用來(lái)從虛擬數(shù)據(jù)中心的用戶和服務(wù)中分離軟件。用戶和服務(wù)的分離允許更加靈活的模型，該模型匹配軟件應(yīng)用程序和用戶，確保軟件遵守用戶特定首選項(xiàng)，例如安全性，并確保硬件遵守用戶特定首選項(xiàng)，例如隔離、利用和記賬/退款。從用戶和服務(wù)中分離軟件允許獨(dú)立于用戶的軟件改變，當(dāng)用戶訪問(wèn)狀態(tài)軟件的時(shí)候?qū)\(yùn)行和狀態(tài)軟件的更新，以及簡(jiǎn)化用戶更新視圖、性能、位置、優(yōu)先權(quán)和權(quán)限。
虛擬機(jī)的重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的另一個(gè)例子是虛擬數(shù)據(jù)中心上的軟件管理被簡(jiǎn)化了。應(yīng)用程序的補(bǔ)丁被應(yīng)用到應(yīng)用程序的只讀拷貝上。包括應(yīng)用程序的虛擬機(jī)器從只讀圖像啟動(dòng)以包括補(bǔ)丁，使得單獨(dú)時(shí)間應(yīng)用補(bǔ)丁到應(yīng)用程序有效地更新包括所述應(yīng)用程序的所有虛擬機(jī)。支持多虛擬機(jī)啟動(dòng)的只讀圖像的使用減少了在虛擬數(shù)據(jù)中心上整體存儲(chǔ)，由于應(yīng)用程序的只讀拷貝可以被保存為應(yīng)用程序的唯一的永久拷貝，且使用只讀拷貝的所有虛擬機(jī)共享與應(yīng)用程序相關(guān)的公共狀態(tài)。另外，具有相同配置的虛擬機(jī)的克隆在減少的時(shí)間中是可執(zhí)行的，由于與應(yīng)用程序相關(guān)的用戶服務(wù)配置文件被拷貝，而不要求整個(gè)應(yīng)用程序的拷貝。另外，應(yīng)用程序是自含式的具有足夠的信息以獨(dú)立于與用戶和服務(wù)、系統(tǒng)管理或硬件的特定綁定。


通過(guò)參考附圖，本發(fā)明可以更好地被理解，且對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，其大量的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。貫穿幾個(gè)附圖的相同的引用編號(hào)的使用指示了同樣的或類似的元件。
附圖1描述了具有與每個(gè)虛擬機(jī)相關(guān)的管理配置和用戶/服務(wù)配置的虛擬數(shù)據(jù)中心的框圖；
附圖2描述了具有支持具有應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件的多個(gè)虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖像的應(yīng)用程序只讀圖像的虛擬數(shù)據(jù)中心的框圖；以及附圖3描述了具有公共圖像的虛擬機(jī)的分層的視圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)參考與每個(gè)虛擬機(jī)相關(guān)的管理配置和用戶/服務(wù)配置中的信息，生成和監(jiān)視虛擬機(jī)實(shí)例。管理和用戶/服務(wù)配置輔助虛擬機(jī)對(duì)信息處理系統(tǒng)處理資源的分配和監(jiān)視，以獲得期望的目標(biāo)。為了這種公開(kāi)的目的，信息處理系統(tǒng)可以包括任意工具或工具的集合，工具或工具的集合能操作的計(jì)算、分類、處理、傳輸、接收、檢索、啟動(dòng)、切換、存儲(chǔ)、顯示、表明、檢測(cè)、記錄、再現(xiàn)，處理或利用用于商業(yè)、科學(xué)、控制或其它目的的任意形式的信息、情報(bào)或數(shù)據(jù)。例如，信息處理系統(tǒng)可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備或任意其它適合的設(shè)備，并可以在大小、形狀、性能、功能和價(jià)格上進(jìn)行變化。信息處理系統(tǒng)可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、一個(gè)或多個(gè)處理資源例如中央處理單元(CPU)或硬件或軟件控制邏輯、ROM和/或其它類型的非易失性存儲(chǔ)器。信息處理系統(tǒng)的其它組件可以包括一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)或多個(gè)與外部設(shè)備和各種輸入和輸出(I/O)設(shè)備通信的網(wǎng)絡(luò)接口，例如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和視頻顯示器。信息處理系統(tǒng)還可以包括一個(gè)或多個(gè)可操作地傳輸在各種硬件組件之間的通信的總線。
現(xiàn)在參考附圖1，框圖描述了虛擬數(shù)據(jù)中心10，虛擬數(shù)據(jù)中心10具有與每個(gè)虛擬機(jī)器12相關(guān)的管理配置14和用戶/服務(wù)配置16。虛擬機(jī)器12通過(guò)根據(jù)服務(wù)器硬件配置20來(lái)調(diào)用軟件圖像18而在服務(wù)器硬件資源22上運(yùn)作。利用資源虛擬化引擎26指定存儲(chǔ)的虛擬機(jī)到服務(wù)器硬件資源22的期望的處理組件，待用的虛擬機(jī)被存儲(chǔ)在全局?jǐn)?shù)據(jù)24中并被啟動(dòng)。例如，通過(guò)一旦數(shù)據(jù)變成可用時(shí)就調(diào)用執(zhí)行數(shù)據(jù)處理功能的虛擬機(jī)，在工作日結(jié)束時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理功能。資源虛擬化引擎26指定虛擬機(jī)12到服務(wù)器硬件資源22的CPU，并啟動(dòng)在CPU上的虛擬機(jī)12的操作系統(tǒng)運(yùn)行該功能。在完成數(shù)據(jù)處理功能以后，資源虛擬化引擎26停用虛擬機(jī)器12用于在全局?jǐn)?shù)據(jù)24中的存儲(chǔ)。常規(guī)的虛擬數(shù)據(jù)中心緊密地連接軟件到管理和控制系統(tǒng)，以及所執(zhí)行的用戶和用戶愿意的服務(wù)，因此限制了虛擬數(shù)據(jù)中心操作的靈活性，例如通過(guò)緊密地連接管理系統(tǒng)與硬件和用戶。附圖1的虛擬數(shù)據(jù)中心10包括具有虛擬機(jī)12的管理配置14和用戶/服務(wù)配置16，為了提高的操作靈活性，以從管理和控制系統(tǒng)中以及從用戶和用戶愿意的服務(wù)中分離軟件。
通過(guò)連接管理信息到每個(gè)虛擬機(jī)12來(lái)允許匹配管理與用戶、軟件和硬件的通用系統(tǒng)，允許管理多個(gè)系統(tǒng)，允許在運(yùn)行虛擬機(jī)12時(shí)對(duì)管理的獨(dú)立改變，允許在運(yùn)行時(shí)的用戶、軟件或硬件的獨(dú)立改變，以確保管理遵守策略一致性規(guī)則28，例如環(huán)境一致性，并確保硬件遵守管理特定限制，例如由策略一致性規(guī)則28定義的策略或最大的物理限制，管理配置14提供了提高的靈活性。管理配置14可以是以標(biāo)準(zhǔn)化格式存儲(chǔ)了管理首選項(xiàng)的XML文件。管理首選項(xiàng)到具有管理配置14的虛擬機(jī)器的連接支持通過(guò)資源使用監(jiān)視器引擎30的管理器到虛擬化層的輸入，以及通過(guò)全局策略引擎32的管理器到虛擬化層的輸出，以避免當(dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)，在管理器對(duì)用戶、軟件和硬件更新中的沖突。例如，管理器配置14定義了虛擬機(jī)視圖、性能、位置、優(yōu)先權(quán)和權(quán)限的首選項(xiàng)。通過(guò)改變?cè)诠芾砼渲弥械闹担?dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)，首選項(xiàng)可以通過(guò)管理接口34更新?；诮巧母绿峁┝烁鶕?jù)由全局策略引擎32認(rèn)可的訪問(wèn)等級(jí)來(lái)改變管理配置值的權(quán)限。由于管理首選項(xiàng)被保存為虛擬機(jī)本身的一部分，虛擬機(jī)完整的可再現(xiàn)快照簡(jiǎn)化了若干工具的任務(wù)，例如診斷、檢測(cè)點(diǎn)、備份、克隆、中止/恢復(fù)和退款/記賬，且版本可以在管理配置中被追蹤。
管理配置首選項(xiàng)的一個(gè)例子是環(huán)境目標(biāo)，例如關(guān)于在虛擬數(shù)據(jù)中心的電源、冷卻和任務(wù)平衡。由于給定的虛擬資源可能不是物理地、全局地或足夠長(zhǎng)期地存在而允許被發(fā)現(xiàn)、監(jiān)視和管理，資源使用監(jiān)視器引擎30根據(jù)環(huán)境目標(biāo)管理首選項(xiàng)監(jiān)視虛擬化運(yùn)行時(shí)間，而不是直接監(jiān)視硬件。資源使用監(jiān)視器引擎30利用全局策略引擎32創(chuàng)建了反饋循環(huán)，來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)整服務(wù)器硬件資源22處理組件上的虛擬機(jī)器12的分配。例如，當(dāng)虛擬數(shù)據(jù)中心上運(yùn)行的虛擬機(jī)的負(fù)載和優(yōu)先權(quán)被許可時(shí)，負(fù)載隨著電源在節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)上的循環(huán)而平衡，以節(jié)省能量并適度地降低能量消耗。作為另一個(gè)例子，如果滿足了環(huán)境約束，例如冷卻，資源使用監(jiān)視器引擎30分析與使用的虛擬機(jī)管理首選項(xiàng)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)，以使全局策略引擎32可以選擇性地犧牲較低的優(yōu)先權(quán)來(lái)減少冷卻要求。在可選的實(shí)施例中，利用資源使用監(jiān)視器引擎30和全局策略引擎32，管理首選項(xiàng)指導(dǎo)虛擬機(jī)的分配，來(lái)滿足與各種策略、最小化、最大化有關(guān)的或?qū)τ脩簟④浖蛴布南拗朴嘘P(guān)的目標(biāo)。管理配置為了基于角色的安全性而在文件或子文件級(jí)被加密并被解釋。
通過(guò)連接用戶/服務(wù)信息到每個(gè)虛擬機(jī)12，以允許軟件應(yīng)用程序和用戶匹配，為了確保軟件遵守用戶特定首選項(xiàng)，例如安全性，并為了確保硬件遵守用戶特定首選項(xiàng)，例如隔離、利用和記賬/退款，用戶/服務(wù)配置16提供了更好的靈活性。用戶/服務(wù)配置16是以標(biāo)準(zhǔn)化格式存儲(chǔ)了用戶和用戶愿意的服務(wù)的首選項(xiàng)的XML文件。利用用戶/服務(wù)配制16連接用戶/服務(wù)首選項(xiàng)到虛擬機(jī)以支持管理器通過(guò)用戶/服務(wù)接口36和服務(wù)虛擬化引擎38輸入到虛擬化層。利用虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)管理配置14和用戶/服務(wù)配置16提供了動(dòng)態(tài)地并簡(jiǎn)單地可分配的完全自含式系統(tǒng)，使得虛擬機(jī)器的應(yīng)用程序可以在通用硬件和用戶上運(yùn)行。完全自含式虛擬機(jī)表示可再現(xiàn)的快照來(lái)簡(jiǎn)化工具，例如診斷、檢測(cè)點(diǎn)、備份、克隆、中止/恢復(fù)和退款/記賬，并允許隨時(shí)的版本變化的簡(jiǎn)化的追蹤。利用服務(wù)配置從用戶和用戶愿意的服務(wù)中分離虛擬機(jī)以允許軟件獨(dú)立于用戶而改變，包括當(dāng)用戶訪問(wèn)狀態(tài)軟件時(shí)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)軟件的更新。通過(guò)對(duì)用戶/服務(wù)首選項(xiàng)的更新，例如用戶視圖、性能、位置、優(yōu)先權(quán)和權(quán)限，更新用戶。即使當(dāng)用戶訪問(wèn)軟件時(shí)，通過(guò)更新用戶/服務(wù)配置，更新連接用戶和本地緩沖狀態(tài)。
存儲(chǔ)在用戶/服務(wù)配置中的用戶/服務(wù)首選項(xiàng)的一個(gè)例子是用于與虛擬機(jī)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)和成本的用戶/服務(wù)首選項(xiàng)。例如，通過(guò)用戶/服務(wù)接口36，用戶或用戶愿意的服務(wù)輸入虛擬機(jī)12的價(jià)格和成本參數(shù)到用戶/服務(wù)配置16中。服務(wù)虛擬化引擎38請(qǐng)求利用優(yōu)先權(quán)和成本優(yōu)選項(xiàng)創(chuàng)建虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例，使得資源使用監(jiān)視器引擎30和全局策略引擎32根據(jù)由一致性規(guī)則設(shè)定的可用容量和定價(jià)約束，調(diào)整虛擬機(jī)到服務(wù)器硬件資源22的處理組件的分配。用戶/服務(wù)首選項(xiàng)的另一個(gè)例子是可調(diào)整的備份首選項(xiàng)和頻率的設(shè)定以保證數(shù)據(jù)完整性，或者可調(diào)整設(shè)置安全等級(jí)以便適當(dāng)限制對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。當(dāng)前綁定細(xì)節(jié)在運(yùn)行時(shí)間隨著改變用戶而被更新，并且用戶狀態(tài)被重新綁定到軟件和軟件狀態(tài)。服務(wù)虛擬化可以作為來(lái)自虛擬機(jī)池和用戶與用戶愿意的服務(wù)池的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例的運(yùn)行環(huán)境，以將虛擬機(jī)當(dāng)作實(shí)用資源加以對(duì)待，包括應(yīng)用程序的個(gè)人專有化。
現(xiàn)在參考附圖2，框圖描述了具有應(yīng)用程序只讀圖像40的虛擬數(shù)據(jù)中心，其支持在它們的軟件圖像18中具有應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件的多個(gè)虛擬機(jī)器的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖像。由于虛擬機(jī)12從全局?jǐn)?shù)據(jù)24調(diào)用來(lái)在服務(wù)器硬件資源22上操作，資源虛擬化引擎26讀取應(yīng)用程序只讀圖像40來(lái)啟動(dòng)具有應(yīng)用程序只讀圖像40的虛擬機(jī)12，該應(yīng)用程序只讀圖像40中駐有來(lái)自存儲(chǔ)在軟件圖像18中的應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件的信息。例如，應(yīng)用程序只讀圖像40是WINDOWS操作系統(tǒng)的只讀拷貝，其具有對(duì)每個(gè)虛擬機(jī)器的操作系統(tǒng)的使用來(lái)說(shuō)唯一的配置信息，例如IP地址和系統(tǒng)名，移除了合適的工具，例如運(yùn)行sysprep程序。與sysprep工具分離的應(yīng)用程序唯一配置信息被存儲(chǔ)在用戶/服務(wù)配置16中，且操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的版本或分類被存儲(chǔ)在管理配置14中。因此，通過(guò)虛擬機(jī)以執(zhí)行到用戶/服務(wù)配置16的寫(xiě)，應(yīng)用程序只讀圖像40作為全局圖像，以支持在虛擬數(shù)據(jù)中心上的多虛擬機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例中系統(tǒng)-唯一信息的總體。
具有系統(tǒng)唯一信息的公用只讀應(yīng)用程序總體提供了簡(jiǎn)化的應(yīng)用程序維護(hù)，例如通過(guò)虛擬數(shù)據(jù)中心安裝應(yīng)用程序的更新或補(bǔ)丁，或者克隆虛擬機(jī)。如附圖2描述的，啟動(dòng)的虛擬機(jī)12具有運(yùn)行在操作系統(tǒng)44和CPU 46上的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序42。更新應(yīng)用程序只讀圖像40由應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器48執(zhí)行，同樣運(yùn)行在虛擬機(jī)12上，虛擬機(jī)12具有應(yīng)用更新或補(bǔ)丁到應(yīng)用程序只讀圖像40的寫(xiě)權(quán)限。在應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器48應(yīng)用更新到應(yīng)用程序只讀圖像40之前，運(yùn)行應(yīng)用程序的虛擬機(jī)或者被關(guān)閉或者被緩沖，使得在更新期間沒(méi)有從應(yīng)用程序只讀圖像40請(qǐng)求更新。在更新之前的應(yīng)用程序的圖像的緩沖允許關(guān)鍵的虛擬機(jī)在更新發(fā)生時(shí)持續(xù)運(yùn)作。在應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器48執(zhí)行更新后，關(guān)閉的虛擬機(jī)被重啟來(lái)運(yùn)行更新的應(yīng)用程序只讀圖像40。運(yùn)行預(yù)更新應(yīng)用程序的緩沖拷貝的虛擬機(jī)可以在方便的時(shí)候從更新的應(yīng)用程序只讀圖像40重啟。軟件管理的單點(diǎn)的使用確保使用應(yīng)用程序只讀圖像40的所有虛擬機(jī)采用較少存儲(chǔ)資源在單操作中被更新。同樣地，在由虛擬機(jī)克隆器50克隆虛擬機(jī)期間的應(yīng)用程序只讀圖像的杠桿作用減少了執(zhí)行克隆需要的時(shí)間和資源。通過(guò)利用具有應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件的軟件圖像復(fù)制軟件圖像，而不復(fù)制應(yīng)用程序只讀圖像40，復(fù)制時(shí)間可以被減少。
現(xiàn)在參考附圖3，分層視圖描述了具有公用圖像的虛擬機(jī)。硬件層52具有物理硬件來(lái)支持虛擬機(jī)的實(shí)例，例如處理器和存儲(chǔ)資源。例如，數(shù)據(jù)中心通常包括多個(gè)信息處理系統(tǒng)服務(wù)器，信息處理系統(tǒng)服務(wù)器被分配給虛擬機(jī)實(shí)例。硬件層包括共享存儲(chǔ)器54，例如一個(gè)或多個(gè)互連的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。共享存儲(chǔ)器54存儲(chǔ)了應(yīng)用程序只讀圖像，應(yīng)用程序只讀圖像被克隆來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)12的實(shí)例。資源虛擬化層56分配硬件層52的硬件資源，以供虛擬機(jī)層58使用。在虛擬機(jī)層58上，多個(gè)虛擬機(jī)12運(yùn)行為應(yīng)用程序只讀圖像40的克隆，該圖像駐有每個(gè)虛擬機(jī)12的唯一信息。應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器48運(yùn)作為能夠訪問(wèn)應(yīng)用程序只讀圖像40的虛擬機(jī)。當(dāng)補(bǔ)丁被應(yīng)用到只讀圖像時(shí)，應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器48關(guān)閉使用只讀圖像的克隆的虛擬機(jī)12，應(yīng)用補(bǔ)丁到所述只讀圖像，且接著再啟動(dòng)運(yùn)行圖像克隆的虛擬機(jī)12。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，可以理解的是，這里可以進(jìn)行各種變化、代替和選擇，而不脫離由附加的權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種維護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)多個(gè)虛擬機(jī)的全局?jǐn)?shù)據(jù)；存儲(chǔ)在所述全局?jǐn)?shù)據(jù)中的多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)具有硬件配置和軟件圖像，所述軟件圖像具有至少一個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件；存儲(chǔ)在所述全局?jǐn)?shù)據(jù)中的應(yīng)用程序只讀圖像；用于運(yùn)行虛擬機(jī)的多個(gè)處理組件；以及資源虛擬化引擎，其用于通過(guò)利用應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件駐留應(yīng)用程序只讀圖像以生成應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例，在處理組件上運(yùn)行虛擬機(jī)實(shí)例。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中應(yīng)用程序包括操作系統(tǒng)。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器，其用于通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)丁到應(yīng)用程序只讀圖像以更新具有一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)丁的應(yīng)用程序。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中補(bǔ)丁管理器包括用于運(yùn)行在處理組件上的虛擬機(jī)。
5.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器通過(guò)關(guān)閉所有訪問(wèn)所述只讀圖像的虛擬機(jī)，在只讀圖像上安裝補(bǔ)丁，以及重啟關(guān)閉的虛擬機(jī)來(lái)更新所述應(yīng)用程序。
6.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中應(yīng)用程序補(bǔ)丁管理器通過(guò)在緩沖存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)應(yīng)用程序的拷貝，更新該應(yīng)用程序，從緩沖存儲(chǔ)器運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)訪問(wèn)只讀圖像的虛擬機(jī)，在只讀圖像上安裝補(bǔ)丁，并重啟訪問(wèn)所述緩沖存儲(chǔ)器的虛擬機(jī)。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中虛擬機(jī)進(jìn)一步包括具有應(yīng)用程序版本信息的管理配置。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中虛擬機(jī)進(jìn)一步包括具有與應(yīng)用程序相關(guān)的安全訪問(wèn)信息的用戶/服務(wù)配置。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中虛擬機(jī)進(jìn)一步包括可操作以在虛擬機(jī)上存儲(chǔ)與應(yīng)用程序的操作相關(guān)的系統(tǒng)特定信息的用戶/服務(wù)配置。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括虛擬機(jī)克隆器，其用于通過(guò)拷貝應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件來(lái)克隆虛擬機(jī)。
11.一種維護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的方法，該方法包括在虛擬數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)應(yīng)用程序的只讀圖像；在虛擬數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)具有硬件配置和軟件圖像，所述軟件圖像具有與應(yīng)用程序相關(guān)的系統(tǒng)預(yù)備文件；以及通過(guò)利用虛擬機(jī)的系統(tǒng)預(yù)備文件駐留應(yīng)用程序的只讀圖像，來(lái)生成虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例。
12.權(quán)利要求11的方法，其中應(yīng)用程序包括操作系統(tǒng)。
13.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括拷貝更新的補(bǔ)丁到應(yīng)用程序的只讀圖像以更新該應(yīng)用程序；以及利用虛擬機(jī)的系統(tǒng)預(yù)備文件駐留更新的應(yīng)用程序，來(lái)生成那個(gè)運(yùn)行更新的應(yīng)用程序的虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例。
14.權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括在拷貝更新的補(bǔ)丁之前，關(guān)閉運(yùn)行應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)；以及在拷貝更新的補(bǔ)丁之后，重啟關(guān)閉的虛擬機(jī)。
15.權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括在拷貝更新的補(bǔ)丁之前，存儲(chǔ)運(yùn)行應(yīng)用程序的一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)到緩沖存儲(chǔ)器；在拷貝更新的補(bǔ)丁期間，從緩沖存儲(chǔ)器運(yùn)行虛擬機(jī)；以及從更新的應(yīng)用程序重啟緩沖的虛擬機(jī)。
16.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)拷貝系統(tǒng)預(yù)備文件，克隆一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)。
17.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括在以虛擬機(jī)存儲(chǔ)的管理配置中，追蹤與虛擬機(jī)相關(guān)的應(yīng)用程序的版本。
18.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括在虛擬機(jī)上生成信息以用于到應(yīng)用程序圖像的寫(xiě)；以及將生成的信息寫(xiě)到虛擬機(jī)的用戶/服務(wù)配置中。
19.一種虛擬機(jī)，包括硬件配置；具有與應(yīng)用程序相關(guān)的系統(tǒng)預(yù)備文件的軟件圖像，該系統(tǒng)預(yù)備文件用于駐留應(yīng)用程序的只讀圖像，存儲(chǔ)的只讀圖像與虛擬機(jī)分離；以及用戶/服務(wù)配置用于在虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例期間接收由應(yīng)用程序生成的寫(xiě)入。
20.權(quán)利要求19的虛擬機(jī)，進(jìn)一步包括用于存儲(chǔ)與應(yīng)用程序的只讀圖像更新有關(guān)的版本信息的管理配置。
全文摘要
本發(fā)明披露一種維護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)的系統(tǒng)。虛擬數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)生成軟件圖像、硬件配置、管理配置和用戶/服務(wù)配置的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例。虛擬數(shù)據(jù)中心資源使用通過(guò)參考實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例的管理配置而被監(jiān)測(cè)。用戶或服務(wù)生成存儲(chǔ)的虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)例，通過(guò)參考用戶/服務(wù)配置，例如定價(jià)或優(yōu)先權(quán)。在一個(gè)示范實(shí)施例中，虛擬機(jī)軟件圖像包括應(yīng)用程序系統(tǒng)預(yù)備文件，其駐留對(duì)于多個(gè)虛擬機(jī)公用的只讀應(yīng)用程序圖像。關(guān)于應(yīng)用程序的每個(gè)虛擬機(jī)特有的信息被保存在虛擬機(jī)的用戶/服務(wù)配置中，且版本信息被保存在虛擬機(jī)的管理配置中。通過(guò)更新只讀圖像或者硬件配置，管理配置或用戶/服務(wù)配置的任意的配置信息，執(zhí)行每個(gè)虛擬機(jī)的應(yīng)用程序的更新。
文檔編號(hào)G06F9/455GK1818873SQ200610059260
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月11日
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