[發(fā)明專利]基于虛擬化平臺的高效存儲管理方法

有效

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• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104050014B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹少坤;趙德祥;盧波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海愛數(shù)信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F12/0897
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種計算機存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于虛擬化平臺的高效存儲管理方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)虛擬化環(huán)境下，直連服務(wù)器的物理磁盤以裸盤形式提供給虛擬化平臺，作為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)資源，由于虛擬化平臺自身的限制，不能把物理磁盤匯聚成存儲資源池，如果要把多個磁盤匯聚成一個存儲資源池，需要借助SAS/SATA HBA 卡的硬件RAID功能，該功能需要在HBA卡廠商提供的第三方配置工具進(jìn)配置，這樣就不能簡單、靈活、高效把磁盤匯聚成存儲資源池；

在實際虛擬化應(yīng)用場景中，虛擬化平臺上會運行多個應(yīng)用虛擬機，環(huán)境比較復(fù)雜，對性能要求比較高，虛擬化平臺不能添加固態(tài)硬盤做為二級緩存，來提高虛擬化平臺上虛擬應(yīng)用的IO讀寫性能。

經(jīng)檢索，公開號為CN101604226的中國專利公開了一種基于虛擬RAID構(gòu)建動態(tài)緩存池提高存儲系統(tǒng)性能的方法，該存儲系統(tǒng)構(gòu)成包括：物理存儲設(shè)備，存儲陣列，存儲陣列管理臺，虛擬RAID，虛擬緩存池。構(gòu)建步驟包括：設(shè)定虛擬緩存池策略；創(chuàng)建虛擬RAID，創(chuàng)建塊設(shè)備映射表。創(chuàng)建虛擬緩存池，創(chuàng)建虛擬RAID 映射表。提取熱點數(shù)據(jù)到緩存池，創(chuàng)建虛擬緩存池映射表；定時更新熱點數(shù)據(jù)，修改熱點數(shù)據(jù)映射表；清空虛擬緩存池。修改虛擬RAID，修改塊設(shè)備映射表。修改虛擬緩存池，修改虛擬RAID映射表。其目的為在不占用系統(tǒng)有限設(shè)備槽位不增加硬件成本的前提下，有效解決緩存容量不足導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降問題，其解決了硬件緩存容量不足問題；但是在虛擬化應(yīng)用中，其也存在緩存資源不足、IO讀寫性能差、對硬件性能要求高等問題。

綜上可知，在虛擬化平臺上使用直連磁盤資源的傳統(tǒng)方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于虛擬化平臺的高效存儲管理方法，提高了數(shù)據(jù)存儲性能，簡化存儲設(shè)施管理和部署，由于存儲管理系統(tǒng)為虛擬機，可以對其進(jìn)行備份，提高存儲管理系統(tǒng)的安全性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于虛擬化平臺的高效存儲管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在虛擬化平臺中，存儲管理虛擬機接管服務(wù)器上的直連磁盤；

2)存儲管理虛擬機把直連磁盤匯聚成存儲資源池；

3)建立存儲資源池后，把固態(tài)硬盤添加進(jìn)存儲資源池中，啟動存儲管理虛擬機的二級緩存功能；

4)把存儲資源池提供給虛擬化平臺，并在虛擬化平臺上，建立各種虛擬化應(yīng)用虛擬機；

5)根據(jù)設(shè)定周期，對存儲管理虛擬機進(jìn)行備份管理。

所述的存儲管理虛擬機接管服務(wù)器上的直連磁盤具體為：

11)設(shè)置掛載物理磁盤的SAS/SATA HBA卡的模式為直通模式；

12)存儲管理虛擬機直接探測到HBA卡上的所有物理磁盤。

所述的存儲資源池為并行條帶化資源池，體現(xiàn)冗余資源池，或條帶化與冗余混合的資源池。

所述的存儲管理虛擬機包括二級緩存模塊和資源池管理模塊。

所述的應(yīng)用虛擬機讀IO數(shù)據(jù)具體如下：

所述的應(yīng)用虛擬機所需讀取的IO數(shù)據(jù)經(jīng)過存儲管理虛擬機時，二級緩存模塊使讀IO數(shù)據(jù)先從固態(tài)硬盤讀取，如果命中，返回數(shù)據(jù)，否則，再通過資源池管理模塊從存儲資源池中的物理磁盤讀取數(shù)據(jù)返回，并且把數(shù)據(jù)寫入固態(tài)硬盤。

所述的應(yīng)用虛擬機寫IO數(shù)據(jù)具體如下：

IO數(shù)據(jù)先寫入固態(tài)硬盤后，返回結(jié)果，然后異步sync到存儲資源池中的直連磁盤，數(shù)據(jù)被異步sync到直連磁盤后，再清除固態(tài)硬盤的此數(shù)據(jù)。

所述的存儲管理虛擬機為運行有存儲管理系統(tǒng)的虛擬機，可對存儲管理系統(tǒng)進(jìn)行備份，當(dāng)存儲管理系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，可快速恢復(fù)。

所述的虛擬化平臺包括VMware、KVM、XEN或Hyper-V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)使直連磁盤讓存儲管理虛擬機接管，在存儲管理虛擬機中，對磁盤進(jìn)行匯聚與配置，這樣可以簡化、靈活的把磁盤匯聚成存儲資源池，提供給虛擬化平臺,做為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)資源；

(2)增加二級緩存后，可以極大的提升IO讀寫性能；

(3)存儲管理系統(tǒng)運行在虛擬機中，可以非常方便對存儲管理系統(tǒng)進(jìn)行備份，當(dāng)存儲管理系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，可以快速恢復(fù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于虛擬化平臺的高效存儲管理示意圖；

圖2為本發(fā)明存儲管理虛擬機示意圖；