[發明專利]用于在虛擬計算環境中緩存的方法及系統

有效

• 申請號: 201380026137.8
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104380255B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 陳涵;雷暉;張喆
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F12/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 劉薇,于靜

技術領域

本發明的實施例一般涉及信息技術，更具體地，涉及內存緩存管理。

背景技術

內存緩存管理是影響云計算系統的性能的重要因素。在具有高內存壓力的環境中，在主機緩存器和客機(guest)緩存器中消除重復頁面是很重要的。然而，現有的緩存器重復數據刪除方法具有高復雜性，因此，不能廣泛適用。因此，存在解決在存儲相同的數據塊上浪費內存使用的問題的需要。

發明內容

在本發明的一個方面，提供了一種用于虛擬機獨占緩存的技術。示例性的用于在虛擬計算環境中緩存的計算機實現的方法可以包括以下步驟：迫使在主機物理機上的主機頁面緩存器僅僅存儲基礎鏡像數據；以及迫使在對應的客機虛擬機上的至少一個客機頁面緩存器的每一個僅僅存儲由客機虛擬機在客機虛擬機啟動后生成的數據，其中每個客機虛擬機在主機物理機上實現。

本發明的另一個方面包括一種系統，其包括具有至少一個計算機文件系統的主機物理機，每個系統存儲至少一個虛擬機鏡像，其中，主機物理機使用內存段作為主機緩存器，每個虛擬機鏡像包含至少一個操作系統和零個或更多個應用程序；在主機物理機上駐留的至少一個虛擬機，其中，每個虛擬機具有從虛擬機鏡像加載的虛擬磁盤，每個虛擬機從主機物理機中分配內存段以用作每個虛擬磁盤的客機緩存器；以及分區引擎，其將虛擬磁盤內容劃分為兩個非空且非重疊的子集，其中，第一子集將被緩存在客機緩存器中，第二子集將被緩存在主機緩存器中。

在本發明的另一個方面，一種系統包括：一個或多個基礎鏡像模板，其在通過一個或多個網絡連接的一個或多個物理主機計算機上的一個或多個主機緩存器上存儲，其中網絡位于計算機網絡環境中；一個或多個虛擬計算機進程，其駐留在計算機網絡環境上，虛擬計算機進程能夠訪問在物理主機計算機上駐留的一個或多個虛擬機上的一個或多個客機緩存器，客機緩存器具有特定于虛擬計算機進程的一個或多個的一個或多個私有數據鏡像；控制模塊，其監控虛擬計算機進程的一個或多個的啟動，在啟動后，控制模塊將基礎鏡像模板的一個或多個從主機緩存器的一個或多個加載到虛擬計算機進程的一個或多個上并執行；以及重定向模塊，其讀取一個或多個數據請求，并確定是否將請求導向主機緩存器的一個或多個或者客機緩存器的一個或多個。

本發明或其單元的另一個方面可以采用有形地具體化計算機可讀指令的制造品的形式實現，該計算機可讀指令在執行時使計算機執行多個方法步驟，如在此所描述的。另外，本發明或其單元的另一個方面可以采用包括存儲器和連接到存儲器并可操作以執行所提到的方法步驟的至少一個處理器的裝置的形式實施。此外，本發明或其單元的再一個方面可以采用用于實現在此描述的方法步驟的裝置或其單元的形式實現；該裝置可包括(i)硬件模塊、(ii)軟件模塊、或(iii)硬件和軟件模塊的結合；(i)至(iii)中的任意一個實現在此提出的特定技術，軟件模塊被存儲在有形的計算機可讀存儲介質(或多個這樣的介質)中。

根據以下結合附圖來閱讀的說明性實施例的詳細描述，本發明的這些和其它目標、特征和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施例的表示數據讀請求的控制流和數據流的圖；

圖2是根據本發明的實施例的表示示例性輸入/輸出流的圖；

圖3是根據本發明的實施例的表示用于在虛擬計算環境中緩存的技術的流程圖；

圖4是在其上可以實施本發明的至少一個實施例的示例性計算機系統的系統圖。

具體實施方式

如在此所描述的，本發明的一個方面包括虛擬機(VM)獨占緩存。本發明的至少一個實施例包括提供基于功能劃分的緩存機制。在該機制中，VM主機緩存基礎鏡像中的數據，每個單獨的VM客機緩存它自己的在它啟動后生成的“私有數據”。因此，主機和每個客機都可確定是否緩存數據塊而不需要任何其它的信息交換。

在此的本發明的示例實施例的描述包括使用術語“基礎鏡像數據”和“私有數據”。在云產品中，每個虛擬機從來自由云管理器提供的鏡像目錄的基礎鏡像中啟動。該鏡像例如包括操作系統、DB2軟件和所安裝的一些基礎包。用戶可以選擇該基礎鏡像，啟動虛擬機，并開始使用DB2。當用戶開始填充DB2數據庫時，新填充的數據屬于私有數據。換句話說，作為例子，基礎鏡像類似于許多虛擬機的模板，而私有數據是每個虛擬機相對該模板的變化。