磁盘镜像的管理方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁盘镜像的管理方法和系统，该方法包括：通过预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像，然后并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，在各共享存储设备本地创建磁盘镜像，最后，响应于虚拟机创建请求，将创建的磁盘镜像提供给虚拟机。由此，可减少创建虚拟机中复制磁盘镜像所需时间，并且在规模化创建虚拟机时，以基于虚拟机请求的方式，能使多个共享存储设备共享磁盘镜像，复制镜像文件所用平均时间大为缩减，令资源池磁盘镜像随取随用，能提高创建虚拟机的效率。在资源池配额充足的条件下可以实现镜像创建“零延迟”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机领域，具体地涉及一种磁盘镜像的管理方法和系统。
技术介绍
云计算IaaS (基础设施即服务)系统中用户可以自主选择计算资源、存储空间、网络带宽乃至操作系统，而并不需要了解和控制云计算基础设置。IaaS系统会根据用户需求控制资源分配，并通过调度算法提供服务。目前，主流IaaS系统都是通过构建虚拟机为用户提供服务，其主要流程如图1所/Jn o从使用者角度来看，虚拟机是一种具有完整硬件系统功能，与实际物理系统相隔离的计算机系统。它拥有自己独立的虚拟CPU、内存、硬盘、乃至网卡，而且操作系统可以像调用实际物理资源一样使用这些设备。对于虚拟机而言，磁盘镜像文件类似于实际计算机中的硬盘等外部存储设备，保存着虚拟机中一切持久性数据。它可以以文件的形式保存在物理机磁盘中，并且通过物理机系统I/o实现读写功能。相比实际物理磁盘，虚拟机磁盘镜像具有许多特点。首先，它能够进行稀疏化存储，使实际磁盘空间消耗远低于预设值，随着使用再慢慢增长到容量上限。其次，虚拟机磁盘镜像具有良好的隔离性，对物理机镜像屏蔽内部细节，因此无论虚拟机对磁盘镜像如何操作，都不会对物理机产生任何影响。最重要的是，由于虚拟机磁盘镜像实际上仅仅是物理机分区中的一个文件，可以很容易地进行复制与迁移，所以通过镜像拷贝就可以实现相同配置虚拟机的批量创建。其主要流程如图2所示云计算平台通常可以提供两种方式创建磁盘镜像。其一，系统为用户提供空白磁盘镜像文件，允许用户自行安装操作系统；其二，由系统提供部分安装好操作系统的虚拟机磁盘镜像供直接用户使用。前者类似于物理计算机安装系统操作，具有较高的灵活性，可以让用户依照需求选择合适的操作系统；后者则类似于使用ghost(目前常见的备份软件，全称为Norton Ghost)进行磁盘克隆，进行批量创建时尤为适用。目前现有的云计算平台批量创建时大多采用“请求-响应”模式。即用户申请虚拟机后，系统再根据用户请求依次复制磁盘镜像文件。这种模式可以精确地控制镜像文件数量，使之恰好满足需求，但创建时用户却需要忍受漫长的镜像拷贝时间，批量创建时则更是一种煎熬。虽然计算机计算性能飞速提高，有些计算机的运算速度可达每秒上千万亿次，但是，计算机的外部存储设备，尤其是物理磁盘的I/o (输入/输出)性能却增长缓慢，在非磁盘阵列情况下，非固态SCSI (小型计算机系统接口)硬盘内部传输速率较小。一般而言，安装有操作系统的磁盘镜像文件通常较大。也就是说，即使创建磁盘镜像的过程完全独占磁盘1/0，复制一个磁盘镜像文件时间也会较长。而除了拷贝镜像过程夕卜，创建虚拟机其他步骤基本上在几秒内即可完成，这也意味着虚拟机创建中绝大部分等待时间消耗在了复制磁盘镜像过程中。借助于多核CPU(中央处理器)的帮助，创建虚拟机的其他步骤可并发处理，但受限于磁盘I/o能力，镜像复制过程只能逐个任务执行。因此当规模化创建虚拟机时，复制镜像文件所用时间将呈线性增长，可能占到创建总时间的较大比例。针对相关技术中创建虚拟机中复制磁盘镜像所需时间太长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中创建虚拟机中复制磁盘镜像所需时间太长的问题，本专利技术提出一种磁盘镜像的管理方法和系统，能够有效缩短磁盘镜像创建所需时间，提高系统的工作效率。根据本专利技术的一个方面，提供了一种磁盘镜像的管理方法该磁盘镜像的管理方法包括预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像；根据多个共享存储设备源磁盘镜像并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，在各共享存储设备本地创建磁盘镜像；响应于虚拟机创建请求，将创建的磁盘镜像提供给虚拟机。此外，该磁盘镜像的管理方法进一步包括在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像之前，预先在每个共享存储设备划分出用于创建源磁盘镜像的存储空间。可选地，预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像包括以点对点互传的方式在多个共享设备上并行创建源磁盘镜像。并且，在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像之后，对创建的源磁盘镜像的正确性进行校验。其中，进一步包括在磁盘镜像数量不足时，在至少一个共享存储设备上继续创建磁盘镜像，其中，每一个共享存储设备均以自身保存源磁盘镜像作为复制源进行并行复制。此外，进一步包括在出现不同于已有源磁盘镜像的新源磁盘镜像的情况下，在多个共享存储设备上创建新源磁盘镜像，并创建相应的新磁盘镜像。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种磁盘镜像的管理系统。该磁盘镜像的管理系统包括镜像资源池模块、镜像存储调度模块、多个共享存储设备，其中镜像资源池模块用于控制镜像存储调度模块预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像；以及用于响应于虚拟机创建请求，将创建的磁盘镜像提供给虚拟机镜像存储调度模块用于根据多个共享存储设备上的源磁盘镜像并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，镜像存储调度模块在各共享存储设备本地创建磁盘镜像。其中，镜像存储调度模块进一步用于在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像之前，预先在每个共享存储设备划分出用于创建源磁盘镜像的存储空间。并且，镜像存储调度模块还用于磁盘镜像数量不足时，在至少一个共享存储设备上继续创建磁盘镜像，其中，每一个共享存储设备均以自身保存源磁盘镜像作为复制源进行并行复制。可选地，镜像存储调度模块还可用于在出现不同于已有源磁盘镜像的新源磁盘镜像的情况下，在多个共享存储设备上创建新源磁盘镜像，并创建相应的新磁盘镜像。本专利技术通过预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像，然后并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，在各共享存储设备本地创建磁盘镜像，最后，响应于虚拟机创建请求，将创建的磁盘镜像提供给虚拟机。由此，可减少创建虚拟机中复制磁盘镜像所需时间，并且在规模化创建虚拟机时，以基于虚拟机请求的方式，能使多个共享存储设备共享磁盘镜像，复制镜像文件所用时间大为缩减，能提高创建虚拟机的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是相关技术中IaaS系统通过构建虚拟机为用户提供服务的流程图；图2是相关技术中通过镜像拷贝实现相同配置虚拟机创建的流程图；图3是根据本专利技术实施例的磁盘镜像的管理方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例的磁盘镜像的管理系统的框图；图5是根据本专利技术实施例的一种基于任务的分层式云计算磁盘镜像预处理系统的结构图；图6是能够实现本专利技术技术方案的共享存储体系的结构图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，提供了一种磁盘镜像的管理方法如图3所示，该磁盘镜像的管理方法包括步骤S301，预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像；步骤S303，根据多个共享存储设备源磁盘镜像并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，在各共享存储设备本地创建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘镜像的管理方法，其特征在于，包括：预先在多个共享存储设备上创建源磁盘镜像；根据多个共享存储设备源磁盘镜像并行创建磁盘镜像，其中，根据每个共享存储设备上的源磁盘镜像，在各共享存储设备本地创建磁盘镜像；响应于虚拟机创建请求，将创建的磁盘镜像提供给虚拟机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，赵崇山，樊兴军，孙征，
申请(专利权)人：曙光云计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：