基于虛擬機的動態遷移技術在AFC系統中的應用

摘 要：無論是哪種計算機系統都是由兩個互補且獨立的軟硬件系統構成的，軟件系統以硬件系統作為基礎為用戶提供更直觀的服務。操作系統是軟件系統的主要核心，我們在通常情況下所運用的大部分軟件都是安裝在軟件系統上的，利用軟件系統可以直接對計算機系統進行綜合管控，協同并盡可能的利用計算機功能。文章探討動態遷移技術在AFC系統中的應用。

關鍵詞：動態遷移技術;AFC系統;主要技術;車站服務器升級

一、 引言

隨著我國計算機技術的持續發展，計算機處理器的架構逐漸煩瑣化，在資源利用效率被普遍關注的情況下，為了更好的服務用戶滿足客戶要求，云計算作為一項比傳統計算模式更快捷、更具有開發性的計算模式逐漸被廣泛應用。云計算的目的就是讓用戶利用互聯網就可以實現快捷、安全、有效的計算服務。現階段，云計算系統都是通過虛擬化技術來集中硬件資源，減少計算機硬件系統結構與軟件系統服務之間的牽強度，完善技術環境對硬件系統的依賴，更有效的發揮硬件資源，提供靈活多變的應用環境。而其中虛擬機的動態遷移在整個系統的負載平衡、高可用、資源管理當面都起到了至關重要的效果。虛擬機動態遷移是將虛擬機從A物理機器遷移到B物理機器上，并在目標物理機恢復虛擬機的應用。

二、 動態遷移

虛擬機的動態遷移必須是以在不影響虛擬機服務運行為基礎，將虛擬機在內存情況、儲存信息、網絡連接情況等方面的數據轉移到目的節點，并確保轉移前后充分的一致性。一般將動態遷移劃分成三個方面：網絡遷移、存儲遷移、內存遷移。現階段，絕大程度的動態遷移都是將局域網的虛擬機進行遷移，而局域網內部本質上便是利用局域網地址來標記機器的。因此，通常網絡遷移使用的方法都是利用局域網內部的地址解析協議重新定向，把等待遷移虛擬機的IP地址綁定到目標機器上來實現。而存儲遷移的一般處理方案是把虛擬機的存儲掛到單獨的共享存儲系統中。例如：OpenStack平臺利用虛擬機的存儲外掛到NFS共享存儲，live-migration的過程就只需要遷移內存和網絡狀態就可以完成。而內存遷移部分則需要考慮到虛擬機上的運行狀態、平臺的寬帶劃分以及處理器荷載對其他服務的影響等原因，涉及的數據量較廣，同時還要確保內存一致性的標準，極其煩瑣。

三、 主要技術

（一）物理到虛擬機遷移技術

物理到虛擬遷移技術主要是將現實中機器數據遷移到虛擬機中，可以利用遷移工具，將現實中機器上的操作體系和現有的軟件等數據復制到虛擬機監視器管理的虛擬機之上，虛擬機只要安裝好對應的驅動系統，并且設置與原服務器一樣的局域網地址，重新運行機器，虛擬服務器就可以取提物理服務器并展開工作。

（二）虛擬到物理遷移技術

虛擬到物理遷移技術是虛擬機到物理機的遷移，把虛擬機上的操作體系和虛擬機上的相關軟件及有關數據轉移到物理機上，屬于反向操作。虛擬到物理的遷移技術可以同時將一臺虛擬機的操作體系轉移到一臺或多臺物理機上應用。這項技術主要是缺點是在轉移過程中物理機的驅動程序不支持遷移過程，此時可以通過其他工具例如：Ghost系統。此外可以通過虛擬化預先構建一個測試體系，在測試結果沒有問題的基礎下利用工具復制數據到工作站硬件上。

四、 AFC系統車站服務器升級

（一）城市軌道交通自動售檢票系統軟件升級過程內容

通過虛擬化工具對車站服務器展開遷移，沒有必要進行再次手動安裝AFC系統的有關軟件，能夠在短期內做到遷移服務器的無縫銜接，如圖1所示。而SC服務器虛擬化，便是利用轉換器，將城市軌道交通自動售檢票系統計算機的操作體系、數據庫系統、運行軟件轉換成媒介宿主機的虛擬機文件。

（二）虛擬文件還原到新的物理機上

通過數據恢復將媒介服務器上的虛擬文件還原到新處理的物理機。在虛擬到物理的遷移過程中完善了硬件驅動系統，從而降低硬件依賴造成的操作體系運行時的藍屏，解決了加密鎖不能正常運行的問題。依照票務中心的測試過程，根據“實驗室—單站—全線”的過程對新服務器的每項作業做好檢測。例如：城市軌道交通自動售檢票系統運行狀況、參數下載狀況、監控軟件運行狀況等，逐漸實現一號線車站服務器升級。

五、 結束語

隨著我國電子網絡行業中局域網動態遷移技術逐漸完善，廣域網的動態遷移開始逐漸受到我們的重視。廣域網動態遷移技術和局域網最大的不同就是，源虛擬機和目的虛擬機都處在不同的網段。而不同網段之間的網絡延遲較高且性能不足的缺點，導致共享儲存并不能作為一個較好的遷移方案。因此，怎樣實現在較為惡劣的廣域網環境背景下，動態遷移高數據容量的虛擬機儲存就成了我國電子網絡行業即將面對的技術難點。

參考文獻：

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[2]石源，張煥國，趙波，于釗.基于SGX的虛擬機動態遷移安全增強方法[J].通信學報，2017，38（9）：65-75.

作者簡介：

王呈婧，蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司。