[發(fā)明專利]虛擬機數(shù)據(jù)緩存方法和計算機可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111000132.0
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113434263B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭超;鄒理賢;劉建平
• 申請（專利權(quán)）人: 云宏信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 廣州永華專利代理有限公司 44478
• 代理人: 陳潔

本發(fā)明公開了一種虛擬機數(shù)據(jù)緩存方法和計算機可讀存儲介質(zhì)。該緩存方法具體如下：接收多個I/O請求，依次對各個I/O請求所請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存，若符合判斷條件，則不對其請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存，所述判斷條件包括條件T1：本次I/O請求的數(shù)據(jù)存儲段與上一次I/O請求的相連，即本次I/O請求與上一次I/O請求一起形成數(shù)據(jù)存儲段相連的兩個I/O請求。該緩存方法能夠充分利用緩存空間，整體上提高虛擬機響應(yīng)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬機數(shù)據(jù)緩存方法和計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

虛擬機是指利用虛擬化技術(shù)在一臺物理計算機上虛擬出來的具有完整計算機系統(tǒng)功能的虛擬計算機。一臺物理計算機上可以虛擬出多臺虛擬機，各臺虛擬機可以運行不同的操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)一臺物理計算機上運行不同的操作系統(tǒng)，這臺物理計算機稱為虛擬機的宿主機。由于宿主機存儲空間有限，用戶為了擴展虛擬機的存儲空間，通常會通過網(wǎng)絡(luò)來將遠程存儲設(shè)備映射給虛擬機進行使用。虛擬機接收到寫I/O請求，就將數(shù)據(jù)寫入到該虛擬機所使用的遠程存儲設(shè)備中，遠程存儲設(shè)備通常是機械硬盤，整個數(shù)據(jù)寫入過程耗時較長。為了提高虛擬機的響應(yīng)速度，通常會采取緩存的方式來處理I/O請求，緩存的耗時比寫入到遠程存儲設(shè)備的機械硬盤中的耗時要短得多，緩存完畢就立刻返回響應(yīng)消息，然后虛擬機再把數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的機械硬盤中。目前，常用的緩存方式有兩種：一、將數(shù)據(jù)寫入到宿主機的頁面緩存（內(nèi)存）之后就返回響應(yīng)消息，然后再把數(shù)據(jù)寫入到虛擬機所使用的機械硬盤中；二、在遠程存儲設(shè)備中增加一個固態(tài)硬盤作為緩存盤，固態(tài)硬盤的讀寫速度比機械硬盤的要快許多，將數(shù)據(jù)寫入到固態(tài)硬盤中就返回響應(yīng)消息，然后再把數(shù)據(jù)寫入到虛擬機所使用的機械硬盤中。隨著虛擬機上運行的業(yè)務(wù)增多，容易把有限的緩存空間占用殆盡，如此一來，在未清除舊緩存數(shù)據(jù)之前，就無法對后續(xù)的數(shù)據(jù)進行緩存，只能直接將其寫入到虛擬機所使用的機械硬盤中，虛擬機響應(yīng)速度變慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種虛擬機數(shù)據(jù)緩存方法以及存儲有被執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法的計算機程序的計算機可讀存儲介質(zhì)，該數(shù)據(jù)緩存方法能夠充分利用緩存空間，整體上提高虛擬機響應(yīng)速度。

I/O請求按照數(shù)據(jù)量的大小可以分為大I/O請求和小I/O請求。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，先后處理的多個小I/O請求中，若在后處理的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入起始位置和在前處理的小 I/O請求的終點位置相鄰，則很快可以找到在后處理的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入起始位置，那么該在后處理的小I/O請求響應(yīng)速度就會較快；若在后處理的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入起始位置和在前處理的小 I/O請求的終點位置不相鄰，則需要耗費較多的時間來查找在后處理的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入起始位置，那么該在后處理的I/O請求響應(yīng)速度就會比較慢。如果每個在前的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入終點位置都與在后的小I/O請求的數(shù)據(jù)寫入起始位置相鄰，那這些小I/O請求形成了數(shù)據(jù)存儲段相連的多個小I/O請求。針對數(shù)據(jù)存儲段與上一個I/O請求相連的小I/O請求，即使不進行緩存就直接寫入到機械硬盤中，也能使虛擬機保持較高的I/O請求響應(yīng)速度。藉此，發(fā)明人想出一種解決方案，對于數(shù)據(jù)存儲段與上一個I/O請求相連的小I/O請求，不對其請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存，減少緩存的數(shù)據(jù)量以避免把有限的緩存空間占用殆盡，充分利用緩存空間使得虛擬機響應(yīng)速度整體上最大化。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種虛擬機數(shù)據(jù)緩存方法，接收多個I/O請求，依次對各個I/O請求所請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存，若符合判斷條件，則不對其請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存，所述判斷條件包括條件T1：本次I/O請求的數(shù)據(jù)存儲段與上一次I/O請求的相連，即本次I/O請求與上一次I/O請求一起形成數(shù)據(jù)存儲段相連的兩個I/O請求。

可選地，所述判斷條件包括條件T2：本次I/O請求與上1～k次I/O請求一起形成數(shù)據(jù)存儲段相連的k+1個I/O請求，這k+1個I/O請求的數(shù)據(jù)寫入總量超過預(yù)設(shè)閾值A(chǔ)1，其中k為正整數(shù)。

可選地，所述預(yù)設(shè)閾值A(chǔ)1為4MiB 。

可選地，若判斷出本次I/O請求所請求寫入的數(shù)據(jù)量超過預(yù)設(shè)閾值A(chǔ)2，則不對其請求寫入的數(shù)據(jù)進行緩存。