[發(fā)明專利]基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107861685A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仁仕;張齊國
• 申請（專利權(quán)）人: 平安科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所44287
• 代理人: 胡海國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬磁盤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

虛擬磁盤(Virtual disk)，就是在本地電腦里面虛擬出一個(gè)遠(yuǎn)程電腦里面的磁盤，感覺像是在本機(jī)上的硬盤一樣，但其實(shí)它沒在本機(jī)上。虛擬磁盤就是用內(nèi)存中虛擬出一個(gè)或者多個(gè)磁盤的技術(shù)，和虛擬內(nèi)存一樣，內(nèi)存的速度要比硬盤快得多，利用這一點(diǎn)，在內(nèi)存中虛擬出一個(gè)或多個(gè)磁盤就可以加快磁盤的數(shù)據(jù)交換速度，從而提高電腦的運(yùn)行速度。

虛擬磁盤在當(dāng)前的云計(jì)算環(huán)境中得到廣泛使用，目前，虛擬磁盤在多次寫入文件后會(huì)形成碎片，即連續(xù)虛擬地址空間分布在不連續(xù)的文件地址空間中，這樣就會(huì)不可避免地帶來寫入放大，即對虛擬磁盤的一次寫操作會(huì)被放大成多個(gè)文件寫操作，對寫性能帶來了一定影響。如當(dāng)寫入的數(shù)據(jù)塊大小為2MB時(shí)，默認(rèn)簇的大小為64KB時(shí)，則需要寫入32個(gè)數(shù)據(jù)簇，而這32個(gè)數(shù)據(jù)簇可能離散分布在不連續(xù)的文件地址中。此時(shí)，寫入操作就會(huì)被放大到32倍，導(dǎo)致虛擬磁盤的寫入性能降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中虛擬磁盤在多次寫入文件后，會(huì)產(chǎn)生寫入放大，導(dǎo)致虛擬磁盤寫入性能降低的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入方法，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入方法包括：

在檢測到虛擬磁盤有寫入操作時(shí)，檢測所述寫入操作的寫入放大倍數(shù)；

當(dāng)所述寫入放大倍數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，則對所述寫入操作開啟寫時(shí)復(fù)制，以將所述寫入操作對應(yīng)的待寫入文件暫時(shí)寫入虛擬磁盤的緩存中；

當(dāng)接收到存儲(chǔ)指令時(shí)，在所述虛擬磁盤中為所述寫入操作分配連續(xù)的地址空間，并將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述虛擬磁盤中。

優(yōu)選地，在所述虛擬磁盤中為所述寫入操作分配連續(xù)的地址空間，并將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述虛擬磁盤中的步驟包括：

在所述虛擬磁盤中為所述待寫入文件分配連續(xù)的簇；

將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述連續(xù)的簇中，并更新所述緩存中的待寫入文件的虛擬地址偏移量。

優(yōu)選地，更新所述緩存中的待寫入文件的虛擬地址偏移量的步驟包括：

根據(jù)所述待寫入文件的文件頭部，索引出所述待寫入文件的虛擬地址偏移量；

更新所述緩存中的待寫入文件的虛擬地址偏移量，并釋放所述虛擬磁盤中已被占用的簇。

優(yōu)選地，釋放所述虛擬磁盤中已被占用的簇的步驟包括：

將所述已被占用的簇對應(yīng)的引用計(jì)數(shù)減1。

優(yōu)選地，在所述虛擬磁盤中為所述寫入操作分配連續(xù)的地址空間，并將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述虛擬磁盤中的步驟還包括：

讀取已被占用的簇對應(yīng)的首尾數(shù)據(jù)段，并與所述緩存中的待寫入文件進(jìn)行拼接后同時(shí)寫入到所述虛擬磁盤中。

此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入裝置，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入裝置包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入程序，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如下步驟：

在檢測到虛擬磁盤有寫入操作時(shí)，檢測所述寫入操作的寫入放大倍數(shù)；

當(dāng)所述寫入放大倍數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，則對所述寫入操作開啟寫時(shí)復(fù)制，以將所述寫入操作對應(yīng)的待寫入文件暫時(shí)寫入虛擬磁盤的緩存中；

當(dāng)接收到存儲(chǔ)指令時(shí)，在所述虛擬磁盤中為所述寫入操作分配連續(xù)的地址空間，并將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述虛擬磁盤中。

優(yōu)選地，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)如下步驟：

在所述虛擬磁盤中為所述待寫入文件分配連續(xù)的簇；

將所述緩存中的待寫入文件寫入到所述連續(xù)的簇中，并更新所述緩存中的待寫入文件的虛擬地址偏移量。

優(yōu)選地，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)如下步驟：

根據(jù)所述待寫入文件的文件頭部，索引出所述待寫入文件的虛擬地址偏移量；

更新所述緩存中的待寫入文件的虛擬地址偏移量，并釋放所述虛擬磁盤中已被占用的簇。

優(yōu)選地，所述基于寫時(shí)復(fù)制的虛擬磁盤寫入程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)如下步驟：

讀取已被占用的簇對應(yīng)的首尾數(shù)據(jù)段，并與所述緩存中的待寫入文件進(jìn)行拼接后同時(shí)寫入到所述虛擬磁盤中。