计算机虚拟化中本地实现物理到虚拟的方法技术

一种在本地实现物理到虚拟的方法，该方法包括：安装和启动运行两个部分。安装部分包括在物理机的操作系统上运行物理到虚拟安装程序，所述安装程序在所述操作系统管理的文件系统中创建文件并在所述文件中安装主域；启动运行部分包括计算机加电后加载主域运行，然后由主域在虚拟机中引导并运行原来的操作系统，从而实现物理到虚拟的转化。本发明专利技术的方法通过在本地实现物理到虚拟的转化达到了简化虚拟化部署的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机虚拟化技术，确切地说，涉及一种本地实现物理到虚拟的 方法，属于计算机虚拟化中物理到虚拟转化领域。
技术介绍
业界广泛应用的计算机硬件都包含中央处理器(Central Processing Unit)、内 存(Main Memory)和存储设备(Storage)。在没有部署虚拟化的计算机系统中，操作系统运 行在物理计算机上，这样的计算机系统称为物理机。在虚拟化的计算机系统中，操作系统可 以运行在虚拟机监视器(Virtual MachineMonitor)支撑的虚拟机(Virtual Machine)上， 这样的操作系统称为客操作系统(Guest Operating System)。计算机虚拟化根据实现方式基本可以划分为图1和图2两种模型。图1描述的 是基于主操作系统(Host Operating System)的虚拟化模型，一个操作系统直接运行在 计算机硬件上，称为主操作系统，虚拟机监视器运行在该主操作系统上并支撑着一个或多 个虚拟机(图示中只有一个虚拟机)，虚拟机上运行的操作系统是客操作系统。主操作 系统通常是通用的操作系统，例如现在广泛使用的Windows操作系统等。另一种模型如 图2所示，虚拟机监视器直接运行在计算机硬件上，这种虚拟机监视器也称为超级监视器 (Hypervisor)0超级监视器支持的虚拟机上运行客操作系统。在有些配置环境中，超级监 视器可以授权给一个或几个客操作系统某些特权，这种操作系统被称为特权客操作系统， 其他的操作系统是普通客操作系统。典型的例子是特权客操作系统可以直接访问某些计算 机资源，而其他普通客操作系统通过与特权客操作系统交互间接访问这些计算机资源，这 样的设计通常具有安全性等方面价值。虽然虚拟化技术在实现方式上有不同，但是，在本专利技术技术范畴内，我们不关心这 些差异，而是将虚拟化计算机系统中的软件抽象为两种单元主域和客域。客操作系统为客 域，其他部分是主域。比如，在第一种基于主操作系统的模型里，主操作系统上的虚拟机监 视器提供虚拟机以支撑运行客操作系统，本专利技术将该主操作系统(含虚拟机监视器)称为 主域，将客操作系统称为客域。同样地，在基于超级监视器的模型中，我们称超级监视器为 主域，客操作系统为客域。需要说明的是，在超级监视器的模型中，如果配置了特权客操作 系统，而其他的客操作系统需要特权客操作系统提供的服务，那么我们也把特权客操作系 统划到主域中，而普通的客操作系统是客域。下面我们重点描述一下与本专利技术相关的虚拟化部署技术。一种简单的方法是在计 算机硬件上先安装主域，然后由主域启动虚拟机，再在虚拟机中安装客操作系统。然而，现 在很多使用中的计算机系统是没有部署虚拟化的，操作系统直接安装在物理计算机上，应 用安装运行在操作系统之上并通过操作系统访问存储设备上的数据。随着虚拟化的流行， 一个重要的课题是如何把这个安装运行在物理计算机上的操作系统(也可以包括安装运 行在操作系统上的应用，以及操作系统管理的存储设备上的数据，在这里我们统一用操作 系统代表)转移到虚拟机上，作为虚拟化的计算机系统上的客域。而这种把物理计算机上的操作系统转移到虚拟机上运行的技术称为物理到虚拟(P2V，Physical to Virtual)技 术。当前的物理到虚拟技术通常涉及克隆和配置两个方面。克隆指的是把已存在的物理计 算机上的操作系统拷贝到已经安装主域的计算机系统中，然后由该主域的虚拟机监视器在 虚拟机中引导并运行所述拷贝的操作系统映像。因为该拷贝的操作系统映像原来是运行在 物理计算机上的，操作系统的配置是与物理计算机的硬件结构相一致的，通常与虚拟机的 虚拟硬件结构并不一致，物理到虚拟配置主要是修改拷贝的操作系统映像中的某些配置信 息使之与虚拟机的硬件环境一致，这个经过物理到虚拟配置的映像就可以在虚拟机中运行 了。上述的物理到虚拟技术可以比较方便的把一台物理机上的操作系统转移到另一台部署 了虚拟化的计算机上，然而本地计算机直接实现物理到虚拟的转化的需求随着客户端虚拟 化的流行也变得迫切起来。总之，如何更好地解决计算机虚拟化本地实现物理到虚拟的转化就变成了一个亟 待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种本地实现物理到虚拟的方法。在本专利技术的方 法中，通过在物理机上运行物理到虚拟安装程序，实现物理到虚拟的转化，并且原物理机上 的操作系统不需要克隆即可直接运行在转化后的计算机系统中主域支撑的虚拟机上，从而 较好地解决了现有技术的缺陷。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种本地实现物理到虚拟的方法，该方法包括 安装和启动运行两个部分，其特征在于安装部分通过在物理机的操作系统上运行物理到 虚拟安装程序，在所述操作系统管理的文件系统中创建文件，并在所述创建的文件中安装 主域。启动运行部分包括计算机加电启动后加载主域运行，然后由主域在虚拟机中引导并 运行原来的操作系统，从而实现物理到虚拟的转化。本专利技术方法的安装部分包括下列操作步骤(1)所述安装程序在物理机的操作系统所管理的文件系统中创建文件(2)所述安装程序在所述创建的文件中安装主域上述物理到虚拟安装程序是一般的应用程序，该安装程序通过调用物理机的操作 系统的应用程序编程接口(API，Application Programming Interface)，实现对物理机所 管理的文件系统进行访问并在该文件系统中创建一个或多个文件，然后在所述创建的文件 上安装主域。在本专利技术方法的安装部分的步骤(1)中，安装程序创建的各文件在存储设备上是 地址连续的。如果在文件系统中存在足够的地址连续的空闲空间，则所述安装程序可以直 接在上面创建地址连续文件；如果不存在足够的地址连续的空闲空间，则所述安装程序可 以通过搬移部分已经使用的存储空间来获得连续的空闲空间用于创建文件。在虚拟化的计算机系统中，主域的加载运行要早于客域。上述安装程序可以修改 该计算机上的引导程序和/或与引导相关的引导配置，使得计算机在加电后可以加载主域 运行。本专利技术方法的启动运行部分包括下列操作步骤(1)在计算机加电后首先加载主域运行。(2)所述主域在虚拟机中引导并运行原来的物理机上的操作系统因为原来的物理机上的操作系统访问的存储设备包含主域所在的区域，在物理到 虚拟转化之后，所述操作系统转化而来的客域可能还要访问这部分区域，所述启动运行部 分的步骤(2)中，为了主域的安全，主域需要对存储设备上主域所在的区域进行保护。客域 通过主域访问存储设备的时候，主域检查访问的区域是否是主域所在的位置，如果判定是， 则由主域进行访问哑化处理，防止客域获取主域信息或破坏主域的数据。总之，本专利技术提供了一种方便地本地实现物理到虚拟的方法，能够大大简化从物 理到虚拟的过程，具有很好的推广应用前景。附图说明图1是基于主操作系统实现的虚拟化计算机系统结构示意图。图2是基于超级监视器实现的虚拟化计算机系统结构示意图。图3在文件系统中创建文件和安装主域示意4主域检查客域存储设备访问并保护主域示意5物理到虚拟的操作步骤流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步 的详细描述。参见图3，介绍本专利技术的物理到虚拟的安装部分。通常的物理机系统包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在本地实现物理到虚拟的方法，该方法包括安装和启动运行两个部分，其特征在于：安装部分包括在物理机的操作系统上运行安装程序在所述操作系统管理的文件系统中创建文件，并在所述创建的文件中安装主域；启动运行部分包括计算机加电启动后加载所述主域运行，然后由所述主域在虚拟机中引导并运行原来的操作系统，从而实现物理到虚拟的转化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，张玉昆，
申请(专利权)人：北京世纪红山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]