[發明專利]一種基于云平臺的虛擬機磁盤增量快照方法

有效

• 申請號: 201711150779.5
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN107943557B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 章修琳;孫江檳;楊朝暉
• 申請（專利權）人: 浙江網新恒天軟件有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F16/11
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發明公開了一種基于云平臺的虛擬機磁盤增量快照方法，包括三部分：增量快照的制作、增量快照的存儲管理和使用快照創建虛擬機；在增量快照的制作過程中，在上傳快照時不經過base與disk的合并過程，而是直接將base的增量上傳到glance服務；在glance服務中，虛擬機的快照以樹的邏輯結構進行存儲管理；當選擇從某快照創建虛擬機時，對該增量快照執行convert操作，向前追溯整個增量快照鏈并合并出完整快照文件。本發明每次對虛擬機制作快照時不會進行合并這一步，僅提取最新一次的增量數據作為快照上傳。從合并數據和上傳數據兩個階段都節省了時間開銷，提高了快照效率；快照在glance服務上以增量文件形式存儲，大大節省了空間占用，減少了冗余數據。

技術領域

本發明涉及云計算領域，尤其涉及對openstack項目中虛擬機磁盤快照制作、存儲、使用的優化。

背景技術

openstack云平臺在虛擬機管理上設有快照功能，快照用于保存虛擬機在某一時刻的系統狀態，以后可以恢復到這個狀態點。

對于openstack項目而言，虛擬機的磁盤鏡像是以qcow2文件格式存儲在計算節點上的。虛擬機的磁盤鏡像是支持疊加的，實際上是以base+disk的形式組成。其中disk文件是以qcow2格式保存在虛擬機UUID命名的文件夾下，其backing file為raw格式的base鏡像，保存在與虛擬機文件夾同級的_base文件夾中，disk只保存對base的修改。快照管理服務(glance)運行在控制節點上。制作快照的過程是將該虛擬機的disk與base合并后上傳到glance服務。一方面，合并過程需要耗費一定時間，合并之后文件經網絡傳輸到glance又將耗費一定時間；另一方面，合并之后的快照重復地包含了glance已經保存的base鏡像內容，存在空間的浪費。

發明內容

本發明的目的在于針對openstack項目中磁盤全量快照方案的時間耗費和空間占用問題，提出一種時間上更快捷，空間上更高效的磁盤增量快照方法，通過僅僅制作、傳輸和保存增量形式的磁盤快照，顯著縮小磁盤快照操作的時間和空間消耗。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于云平臺的虛擬機磁盤增量快照方法，包括三部分：增量快照的制作、增量快照的存儲管理和使用快照創建虛擬機；

(1)增量快照的制作

該部分的核心思想是，在上傳快照時不經過base與disk的合并過程，而是直接將base的增量(新的修改部分)上傳到glance服務；為了保存兩次快照間的修改數據，將虛擬機磁盤增量分為兩部分，分別為disk_base和disk，disk_base用于保存最近一次快照以前對虛擬機base的所有修改，disk保存最近一次快照以后對虛擬機base的修改；因此虛擬機的鏡像始終保持在三層疊加之內；

在對某臺虛擬機第一次制作快照和第n(n1)次制作快照時，base、disk_base和disk的變化具有差異；

第一次制作快照時，虛擬機的磁盤文件只包含disk，其backing file為base，保存了虛擬機創建以來對base的修改；先將disk文件作為快照數據上傳到glance服務，然后將disk文件重命名為disk_base，并以disk_base為backing file創建qcow2格式的空白增量文件disk，此時，虛擬機的鏡像文件變為三層結構，自頂向下依次為disk→disk_base→base，之后對base的最新修改將被保存到頂層的disk文件中；