[發(fā)明專利]一種虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410144078.0
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103902354A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程維軒
• 申請（專利權(quán)）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤的方法。

背景技術(shù)

VMware虛擬化平臺基于可投入業(yè)務(wù)使用的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建。使用VMware?vSphere等軟件可轉(zhuǎn)變或“虛擬化”基于x86的計算機的硬件資源（包括CPU、RAM、硬盤和網(wǎng)絡(luò)控制器），以創(chuàng)建功能齊全、可像“真實”計算機一樣運行其自身操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的虛擬機。每個虛擬機都包含一套完整的系統(tǒng)，因而不會有潛在沖突。VMware虛擬化的工作原理是，直接在計算機硬件或主機操作系統(tǒng)上面插入一個精簡的軟件層。該軟件層包含一個以動態(tài)和透明方式分配硬件資源的虛擬機監(jiān)視器（即“虛擬化管理程序”）。多個操作系統(tǒng)可以同時運行在單臺物理機上，彼此之間共享硬件資源。由于是將整臺計算機（包括CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）封裝起來，因此虛擬機可與所有標(biāo)準(zhǔn)的x86操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序完全兼容。可以同時在單臺計算機上安全運行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，每個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以在需要時訪問其所需的資源。

ESX是VMware的企業(yè)級虛擬化產(chǎn)品，是vmware虛擬化的平臺基礎(chǔ)，部署于服務(wù)器上。它是具有高級資源管理功能高效，靈活的虛擬主機平臺，完美匹配企業(yè)數(shù)據(jù)中心，通過提高資源使用率，擴展計算機性能和優(yōu)化服務(wù)器，VMware?ESX服務(wù)器幫助企業(yè)降低計算機基礎(chǔ)構(gòu)架的成本。

從廣義的角度講，vStorage?API是一種能讓虛擬基礎(chǔ)套件和存儲硬件更加緊密結(jié)合的機制：為虛擬套件提供解決方案的存儲硬件。VMware或者第三方管理軟件。為運行在虛擬機中的應(yīng)用程序提供更好的存儲服務(wù)質(zhì)量。

VAAI（vStorage?API?for?Array?Integration）是更大的vStorage?API規(guī)范的一個子集，主要是利用硬件卸載特性提升性能。

虛擬磁盤一個非常常見的操作是初始化大容量磁盤數(shù)據(jù)為零以保持虛擬機之間相互隔離。在目前的條件下這種初始化會占用主機資源包括CPU周期，DMA存儲池和HBA里的SCSI命令隊列。特別是在高負(fù)載IO情況下這種占用主機資源的操作將大大降低系統(tǒng)的性能，成為業(yè)務(wù)瓶頸。因此有必要利用一種新的機制來改善這種狀況，以提升系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實現(xiàn)的，該一種虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤的方法，其具體實施過程為：

一、存儲陣列硬件收到來自虛擬主機的初始化請求，并分配所需的資源，檢查其合法性，其中合法性檢查包括任務(wù)狀態(tài)檢查和參數(shù)合法性檢查，如果非法將終止該請求，并返回特定的感知數(shù)據(jù)；

二、進行虛擬磁盤初始化操作；

三、進行物理磁盤初始化操作；

四、將虛擬主機初始化磁盤的請求轉(zhuǎn)化為寫入磁盤數(shù)據(jù)的操作。

所述步驟二的詳細過程為：存儲陣列中的磁盤通過VM虛擬層映射到服務(wù)器主機中的虛擬主機，此時磁盤經(jīng)過虛擬層VMFS文件系統(tǒng)被映射為文件，虛擬主機發(fā)出初始化磁盤的命令，進行VMFS文件系統(tǒng)中的文件操作，然后由VMFS文件系統(tǒng)將請求通過FC或者ISCSI協(xié)議傳輸?shù)酱鎯ο到y(tǒng)中，存儲系統(tǒng)再做出相應(yīng)的處理，檢查是否需要執(zhí)行自精簡操作，如果是將執(zhí)行自精簡操作以初始化磁盤，而不寫入數(shù)據(jù)，否則執(zhí)行寫入磁盤的操作。

所述步驟三的操作過程為：服務(wù)器主機端向存儲硬件端發(fā)出命令以初始化磁盤數(shù)據(jù)，存儲硬盤端在接收到該命令后會根據(jù)數(shù)據(jù)IO的大小進行動態(tài)處理：在數(shù)據(jù)量很大的情況下，將次命令請求拆分為多次IO請求，系統(tǒng)將做并行處理；在數(shù)據(jù)量較小的情況下，將直接IO操作。

所述步驟三的詳細操作過程為：物理磁盤被裸映射到服務(wù)器中的VM虛擬主機，當(dāng)虛擬主機向磁盤發(fā)送初始化的命令以初始化磁盤的某一部分時，存儲硬件系統(tǒng)在接收到該命令后將執(zhí)行初始化磁盤的寫操作：如果需要初始化的IO數(shù)據(jù)量比較大，那么將此操作拆分成多個本地SCSI命令寫操作完成，如果需要初始化的IO數(shù)據(jù)量較小，那么存儲硬件系統(tǒng)將直接進行寫操作，對小數(shù)據(jù)量來說這是高效的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：

本發(fā)明的一種虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤的方法可在虛擬化應(yīng)用中快速初始化磁盤數(shù)據(jù)，解決現(xiàn)有此類操作給服務(wù)器主機帶來資源消耗過大的問題，實現(xiàn)將負(fù)載轉(zhuǎn)移到存儲硬件，提升系統(tǒng)整體性能；實用性強，易于推廣。

附圖說明

附圖1為物理磁盤初始化示意圖。

附圖2為虛擬磁盤初始化示意圖。