[發(fā)明專利]一種基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310751391.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103713970B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立;王軍林;唐明;徐博;成書晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曙光云計(jì)算技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14;G06F12/02
• 代理公司: 北京新知遠(yuǎn)方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11397
• 代理人: 馬軍芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

XEN是一個(gè)基于開源軟件組織的虛擬機(jī)監(jiān)控器(即Virtual?Machine?Monitor簡稱VMM)，可以允許在單一的物理機(jī)器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例。XEN默認(rèn)的RAW或是QCOW2(Qemu-copy-on-write2)磁盤格式由于RAW或QCOW2協(xié)議里面不支持跨平臺(tái)功能而不能跨越多個(gè)平臺(tái)使用，比如這兩種格式的虛擬機(jī)的文件不能用在VMWare、WindowXP、Mac等電腦上面跨越平臺(tái)使用，其原因是RAW或QCOW2協(xié)議里面不支持這種跨平臺(tái)功能。并且，現(xiàn)有RAW磁盤文件不支持快照技術(shù)，無法定期對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行在線備份和恢復(fù)，從而會(huì)影響客戶的數(shù)據(jù)安全。QCOW2雖然支持虛擬機(jī)在線快照，但是經(jīng)過測(cè)試，磁盤IO仍存在性能不高、延時(shí)長等缺點(diǎn)。由于RAW磁盤格式不支持快照功能，無論是用DD指令還是QEMU-IMG創(chuàng)建出來的RAW盤都不支持在線(離線)快照，原因是RAW格式的磁盤沒有做任何協(xié)議上的處理。

進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)的快照備份大部分都是基于差異備份或是增量備份來實(shí)現(xiàn)。差異備份或是增量備份是相對(duì)于完全備份而言。完全備份指的是，備份系統(tǒng)不會(huì)檢查自上次備份后檔案有沒有被更動(dòng)過，而只是機(jī)械性地將每個(gè)檔案讀出、寫入，不管檔案有沒有被修改過。備份全部選中的文件及文件夾，并不依賴文件的存盤屬性來確定備份哪些文件。增量備份和完全備份不同，其在做數(shù)據(jù)備份前會(huì)先判斷，檔案的最后修改時(shí)間是否比上次備份的時(shí)間晚。如果不是的話，那表示自上次備份后，這檔案并沒有被更動(dòng)過，所以這次不需要備份。換句話說，如果修改日期″的確″比上次更動(dòng)的日期來得晚，那么檔案就被更動(dòng)過，需要備份。差異備份則是針對(duì)完全備份：備份上一次的完全備份后發(fā)生變化的所有文件。增量備份和差異備份這兩種技術(shù)都存在自身的缺點(diǎn)。增量備份的缺點(diǎn)是，若要恢復(fù)所有文件，必須所有增量備份都可用，這就需要很長的時(shí)間來還原特定文件，因?yàn)楸仨毸阉鞫鄠€(gè)備份集以找到最新版本的文件。差異備份的缺點(diǎn)是，由于可能必須還原最后一次的差異和完整備份，還原所有文件可能需要相當(dāng)長的時(shí)間。

因此，在云計(jì)算環(huán)境下，期望能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬機(jī)在業(yè)務(wù)不中斷的情況下進(jìn)行任何時(shí)候的備份和恢復(fù)操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了一種基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法和系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)在業(yè)務(wù)不中斷的情況下進(jìn)行任何時(shí)候的備份和恢復(fù)操作。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法，其包括以下步驟：判斷是否存在父磁盤鏡像文件；如果存在，則創(chuàng)建空快照文件，并且初始化磁盤鏡像文件快照尾協(xié)議；判斷父磁盤鏡像文件是否為稀疏類型；如果父磁盤鏡像文件為稀疏類型，則依序進(jìn)行下列步驟：初始化磁盤鏡像文件快照頭協(xié)議、填充磁盤鏡像文件快照尾協(xié)議、填充磁盤鏡像文件快照頭協(xié)議、創(chuàng)建并填充塊分配映射表、以及更新并記錄父磁盤鏡像文件路徑；如果父磁盤鏡像文件為非稀疏類型，則將非稀疏父磁盤鏡像文件填充到空快照文件中；以及更新磁盤鏡像文件快照的頭協(xié)議和尾協(xié)議，并關(guān)閉磁盤文件快照，從而完成快照制作。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作系統(tǒng)，其包括：父磁盤鏡像文件檢查模塊，用于判斷是否存在父磁盤鏡像文件；快照文件創(chuàng)建模塊，用于在父磁盤鏡像文件檢查模塊判斷存在父磁盤鏡像文件時(shí)，創(chuàng)建空快照文件，并且初始化磁盤鏡像文件快照尾協(xié)議；父磁盤鏡像文件類型判斷模塊，用于判斷父磁盤鏡像文件為稀疏類型還是非稀疏類型；稀疏文件處理模塊，用于在父磁盤鏡像文件類型判斷模塊判斷父磁盤鏡像文件為稀疏類型時(shí)，初始化磁盤鏡像文件快照頭協(xié)議，填充磁盤鏡像文件快照尾協(xié)議，填充磁盤鏡像文件快照頭協(xié)議，創(chuàng)建并填充塊分配映射表，以及更新并記錄父磁盤鏡像文件路徑；非稀疏文件處理模塊，用于在父磁盤鏡像文件類型判斷模塊判斷父磁盤鏡像文件為非稀疏類型時(shí)，將非稀疏父磁盤鏡像文件填充到空快照文件中；以及快照協(xié)議更新單元，用于更新磁盤鏡像文件快照的頭協(xié)議和尾協(xié)議，并關(guān)閉磁盤文件快照，從而完成快照制作。

本發(fā)明提供的基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法和系統(tǒng)，解決了非稀疏磁盤鏡像文件不支持快照以及稀疏磁盤鏡像文件支持快照的性能不佳的缺陷，并支持毫秒級(jí)別的快照操作，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)在業(yè)務(wù)不中斷的情況下進(jìn)行任何時(shí)候的備份和恢復(fù)操作。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于虛擬機(jī)的磁盤鏡像文件快照的制作方法的流程示意圖。