通过流存储的快速机器引导制造技术

本发明专利技术涉及通过流存储的快速机器引导。描述了一种技术，通过该技术在远处(例如远程)后备存储和近处(例如本地)后备存储之间保持虚拟硬盘，带来了便于和虚拟硬盘相耦合的机器的快速引导等好处。在数据在其上可用时，读请求从近处后备存储(例如区分层)来服务，在数据不可用时，读请求从远处后备存储(例如基层)来服务。近处后备存储可以被配置为具有和基层相对应的高速缓存层以及存储写操作的写区分层，或者被配置为可用来既对读数据进行高速缓存又用于存储写数据的单个区分层。可以使用后台复制操作来填充高速缓存，直到不再需要远处后备存储数据为止。

A quick machine boot through streaming storage

The present invention relates to a fast machine boot through streaming storage. A technique is described by the technology in the distance (such as remote backup storage) and near (such as local) to maintain the virtual hard disk backup storage, and brings the convenience of coupled phase virtual hard disk machine fast boot and other benefits. When data is available on it, the read request is served from a nearby backing store (such as zone hierarchy), and when the data is unavailable, the read request is served from a distant backing store, such as the base layer. Near the store may be configured with the corresponding cache and the base layer and the storage area to write hierarchical operation, or configured to be used both to read data cache and is used in a single area of hierarchical storage and write data. You can use the background copy operation to populate the cache until no longer remote back-up storage data is needed.

【技术实现步骤摘要】
通过流存储的快速机器引导
本专利技术涉及计算机存储，尤其涉及通过流存储的快速机器引导。背景随着远程存储变得常见，存在很多这样的情况：其中具有本地存储的计算机系统没有其需要在本地存储的某些数据。例如，计算机器可先前将其本地存储备份，然而，随着备份磁盘数据被存储在不同的机器上，机器的当前磁盘数据可能会丢失或损坏。另一个例子是在新的物理机器正在被预配(provision)且具有空的硬盘驱动器的时候。机器通过将操作系统映像复制到本地硬盘驱动器来网络引导，使得机器能够从本地驱动器重新引导。作为另一个例子，计算机系统能主控一个或多个虚拟机，各个虚拟机包括作为物理机执行的软件。虚拟机可使用一个或多个虚拟硬盘，各个虚拟硬盘基本上是文件或其他被配置成作为物理硬盘驱动器运行的存储盘区(例如，磁盘、磁盘上的分区等)。虚拟机库可由“黄金映像”组成，“黄金映像”表示和虚拟机模板相对应的磁盘内容，用于有效地创建彼此几乎相同地开始的多个虚拟机。然而，主物理机本地也许没有存储黄金映像数据，或者本地可能没有存储其他潜在的大量虚拟磁盘数据。把数据复制到主机的过程可能需要很长时间，例如要几分钟，因此计算机系统或者计算机系统上的虚拟机不能快速地引导。一种避免长延迟的方案放弃对本地存储的使用，改为把数据存储在基于网络的存储(例如，Fibrechannel、iSCSI、SAN、SMB)上。尽管该方案允许计算机系统/虚拟机相对快速地起动，但是网络资源和基于网络的存储资源仍然继续被无限期地消耗。对网络存储的依赖也使计算机系统/虚拟机遭受到基于网络的存储失效。而且，根据基于网络的存储技术，相对于使用本地存储可实现的性能来说，性能还会降低。再者，和常规的本地存储相比，使远程存储看上去像是本地存储的现有技术一般要昂贵得多。
技术实现思路
提供本概述以便以简化形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些代表性概念。本概述不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在以限制所要求保护的主题的范围的任何方式来使用。简言之，这里所述的专利技术主题的各个方面针对这样一种技术，通过该技术，物理或虚拟计算计算机器的虚拟存储设备作为一数据结构(例如文件)链来保持，该数据结构包括保持在远处(例如远程)后台存储处的远处数据以及保持在近处(例如本地)后台存储(初始为空)处的近处数据。当需要数据来对读操作进行服务时，访问近处数据以便在数据可用的情况下提供数据，近处数据例如其中包括至少一个区分层(例如虚拟硬盘的区分文件)。否则，访问远处数据来提供数据，远处数据例如包括基层。根据需要，可以对近处数据进行写操作，例如对其中的区分文件。根据需要可以沿着该链进一步传播写操作，例如对不止一个区分层并且/或者一直到基层。由于虚拟盘可立即使用，而不是需要在从所下载的映像引导之前下载整个操作系统映像，因此该技术便于快速引导。例如，在引导操作期间，从引导盘仅需要相对少量的数据，该相对少量的数据可从远处数据和/或近处数据获得。在另一方面，后台复制操作可以把远处数据从远处后台存储复制到近处后台存储中的近处数据。除了任何写操作和经高速缓存的读操作以外，后台复制的数据填充近处后台存储中的近处数据(例如一个或多个区分文件)。当所有数据都已被复制时，根据需要停止后台复制以及与远处数据存储的任何其他通信。结合附图阅读以下详细描述，本专利技术的其他优点会变得显而易见。附图说明作为示例而非限制，在附图中示出了本专利技术，附图中相同的附图标记指示相同或相似的元素，附图中：图1是示出用于经由远处后台存储处保持的远处数据以及在近处后台存储处保持的近处数据，提供供机器使用的虚拟存储设备(例如虚拟盘)的示例组件的框图。图2是两层虚拟盘的表示，所述两层虚拟盘可用于在包括基层的远处数据以及包括区分层的近处数据之间保持虚拟存储设备数据。图3是三层虚拟盘的表示，所述三层虚拟盘可用于在包括基层的远处数据以及包括两个区分层的近处数据之间保持虚拟存储设备数据。图4是示出可被采取来用远处和近处后台存储之间保持的虚拟硬盘来执行操作的示例步骤的流程图。图5是示出可被采取来把数据从远处后台存储的远处数据后台复制到近处后台存储的近处数据的示例步骤的流程图。图6示出可以将本专利技术的各方面并入其中的计算环境的说明性示例。具体实施方式这里所述的技术的各个方面一般针对把数据存储在一数据结构(例如区分层和基层)链中，所述数据结构链形成诸如虚拟块设备这样的虚拟存储设备，其中所述链在远处(远程)存储中保持的后备存储文件或块设备(等)中终止。每个数据结构可稀疏地表示虚拟存储设备的区域，使得当通过用近处数据内的区域来覆盖沿所述链表示的重叠区域而联系在一起时，提供了诸如虚拟硬盘这样的完整数据集合。例如，0-16兆字节的数据范围可以被存储在本地盘上，而16-32兆字节的范围可以被存储在远程盘上的远程文件中，依此类推。作为虚拟存储设备的后备的远处数据和近处数据可以被称为“后备数据”，存储后备数据的容器取决于其位置可以被称为“远处后备存储”或“近处后备存储”。和访问近处数据相比，访问远处数据通常较慢或昂贵。文件可以充当后备存储，或者盘可以无须常规的文件系统层而直接充当后备存储。基于文件的后备存储可以被本地或远程地存储。基于盘的后备存储可以是本地附加的盘，或者是SANLUN这样的网络可访问盘。注意到后备存储不需要是单个位置或者是任何特定格式，只要在请求时提供正确的数据。因此，后备存储可以分布在许多位置和/或机器间。例如，单个后备存储可以为单个虚拟盘或者为不止一个虚拟盘存储后备数据。同样，单个后备存储可以仅存储虚拟盘的后备数据的一部分，也就是说，虚拟盘的后备数据可以分布在不止一个后备存储上。后备存储可以是有两个不同区分层的单个盘映像，例如对于在两台机器上引导的单个映像而言。后备存储可以包括包含来自多个盘映像的块的块数据库。虚拟盘的后备存储数据可以是稀疏的或者非稀疏的。此外，后备数据不需要被保持在传统磁盘或存储设备上，并且可以是数据的任何排列，不必要是一般被视为文件或磁盘的排列。例如，除了具有各种格式的磁盘或文件之外，后备文件可以被保持为块数据库、读和写操作的日志、等等。后备数据访问在可用时从近处数据进行，或者在不可用时从远处数据进行。在访问后备数据的机器正在运行时，数据可以被复制到近处存储，以最终允许链被剪断而不影响虚拟存储设备的内容。一旦被复制，就不再需要远处后备存储。由数据结构链所表示的虚拟存储设备可用于引导一机器(虚拟的或物理的)。即使在引导所需的所有(或大多数)数据是远处后备存储中的远处数据时，引导仍然是快速的，因为仅仅访问在引导期间所需的数据，而不是下载整个操作系统映像。尽管这里的一些例子一般针对虚拟机(VM)和块存储设备，但应当理解，这里所述的任何例子都是非限制性的例子。从这里所述的链化存储获得的好处可以通过远处和近处数据的任何有轨组合来实现。如此，本专利技术不限于此处所描述的任何特定实施例、方面、概念、结构、功能或示例。相反，这里所描述的任何一个实施例、方面、概念、结构、功能或示例都是非限制性的，且本专利技术可以按一般而言在计算和数据存储方面提供好处和优点的各种方式来使用。图1示出一计算环境，其中机器102(物理的或虚拟的)耦合至远处后备存储104和近处后备存储1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．在计算环境中，一种系统包括：机器的和近处后备存储耦合并且和远处后备存储耦合的虚拟存储设备，至少直到所述机器不需要远处后备存储的远处数据为止，所述机器包括访问逻辑，当和读操作相对应的数据在近处后备存储中可用时，所述访问逻辑从所述近处后备存储中的近处数据服务于读操作，否则，则从远处数据服务于所述读操作。

【技术特征摘要】
2010.02.08 US 12/701,6241.一种在计算环境中的系统，所述系统包括：机器的虚拟存储设备，所述虚拟存储设备和近处后备存储耦合，并且所述虚拟存储设备至少直到所述机器不需要远处后备存储的远处数据为止和远处后备存储耦合，所述远处数据包括针对所述虚拟存储设备的基层，所述近处数据包括与所述基层相对应的至少一个区分层，所述机器包括访问逻辑模块，当和读操作相对应的数据在近处后备存储中可用时，所述访问逻辑模块从所述近处后备存储中的近处数据服务于读操作，否则，则从远处数据服务于所述读操作。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机器包括从远程存储获得引导代码和数据以执行读操作从而引导所述机器的操作系统的固件。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述固件经由PXE技术、经由iSCSI技术、或经由以太网上光纤通道技术来获得引导代码和数据。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟存储设备包括虚拟硬盘，或者所述机器包括虚拟机，或者既所述虚拟存储设备包括虚拟硬盘又所述机器包括虚拟机。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述访问逻辑模块执行后台复制操作以便复制至少一些远处数据使其成为近处数据。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述读操作从所述远处数据服务，所述访问逻辑模块把和所述读操作相对应的数据副本保持在所述近处数据中的高速缓存中。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述近处数据包括区分层，所述区分层保持和对虚拟存储设备的写操作相对应的写入数据。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述机器把所述写入数据直写至至少一个其他层。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远处后备存储分布在多个位置间。10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述近处数据包括高速缓存层，所述高速缓存层保持和从所述远处数据复制的数据相对应的数据，所述从远处数据复制的数据对应于通过服务于一读请求获得的、或通过后台复制操作获得的、或者既通过服务于一读请求又通过后台复制操作获得的数据。11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述区分层保持和对虚拟存储设备的写操作相对应的写入数据，并且保持和从所述远处数据复制的数据相对应的经高速缓存的数据，其中所述机器保持把所述写入数据区别于所述经高速缓存的数据的信息。12.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·L·格林，J·K·奥辛斯，M·L·内尔，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US