虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在云計算中，虛擬機(jī)運(yùn)行時所需的軟件資源都存放在存儲服務(wù)器上。現(xiàn)有技術(shù)中，虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)是由位于客戶端的虛擬磁盤接口、虛擬機(jī)監(jiān)控器(Virtual MachineMonitor, VMM)和位于服務(wù)器的輸入輸出(input and output, 10)服務(wù)及虛擬磁盤映像所組成，其中，VMM主要負(fù)責(zé)處理與服務(wù)器的交互，緩存管理則依賴于客戶端操作系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)制。虛擬機(jī)存儲的特點(diǎn)是在客戶端操作系統(tǒng)下層，通過虛擬技術(shù)屏蔽客戶端操作系統(tǒng)與服務(wù)器交互的細(xì)節(jié)，使得客戶端操作系統(tǒng)及其應(yīng)用程序無需本質(zhì)改動就可以按照云計算的模式運(yùn)行。
[0003]但是，在云計算環(huán)境中，由于虛擬存儲對上層進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器細(xì)節(jié)的屏蔽，客戶端操作系統(tǒng)則無法了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的狀況，因此無法正確選擇上傳數(shù)據(jù)的時機(jī)。即使客戶端上沒有進(jìn)程占用虛擬磁盤，服務(wù)器仍然可能處于繁忙狀態(tài)。客戶端有可能在服務(wù)器繁忙的情況下持續(xù)提交寫請求，這樣，一方面會使得服務(wù)器更加繁忙，甚至在緩沖區(qū)溢出造成數(shù)據(jù)丟失，浪費(fèi)帶寬資源；另一方面客戶端操作系統(tǒng)不能在期望的時間內(nèi)得到服務(wù)器響應(yīng)，造成相關(guān)程序運(yùn)行緩慢或崩潰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本公開要解決的一個技術(shù)問題是:如何解決云計算中虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)中由寫突發(fā)而產(chǎn)生的擁堵問題。
[0005]第一方面，本公開提供一種虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法，包括:
[0006]接收客戶端操作系統(tǒng)的寫請求；
[0007]將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中；
[0008]根據(jù)服務(wù)器的狀態(tài)將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。
[0009]其中，根據(jù)服務(wù)器的狀態(tài)將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器包括:
[0010]判斷服務(wù)器的狀態(tài)，若服務(wù)器的狀態(tài)為空閑，則將寫請求的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，若服務(wù)器的狀態(tài)為繁忙，則將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中。
[0011]可選地，將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中包括:將寫請求數(shù)據(jù)緩存在非易失性存儲器。
[0012]和/或
[0013]該虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法還包括:
[0014]根據(jù)寫請求數(shù)據(jù)的類型將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。
[0015]進(jìn)一步地，根據(jù)寫請求數(shù)據(jù)的類型將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器包括:
[0016]若寫請求數(shù)據(jù)為用戶數(shù)據(jù)，則將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器；和/或
[0017]若寫請求數(shù)據(jù)為內(nèi)存交換數(shù)據(jù)和/或臨時數(shù)據(jù)，則將寫請求數(shù)據(jù)存儲在非易失性存儲器；
[0018]和/或
[0019]該虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法還包括:
[0020]若寫請求數(shù)據(jù)為臨時數(shù)據(jù)，將臨時數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，將至少一個臨時數(shù)據(jù)合并為總臨時數(shù)據(jù)后，存儲到非易失性存儲器。
[0021 ]可選地，非易失性存儲器包括日志磁盤。
[0022]可選地，若客戶端或服務(wù)器發(fā)生意外重啟時，還包括:
[0023]讀取日志磁盤中保存的控制段；
[0024]從控制段開始掃描日志磁盤，找到分配段、提交段所標(biāo)識的數(shù)據(jù)段；
[0025]依次上傳分配段、提交段所標(biāo)識的數(shù)據(jù)段；
[0026]上傳完畢后,正常啟動客戶端操作系統(tǒng)。
[0027]可選地，該虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)還包括:
[0028]將日志磁盤中的數(shù)據(jù)段提交到服務(wù)器；
[0029]當(dāng)接收到服務(wù)器返回的接收確認(rèn)后，更改數(shù)據(jù)段的控制段為提交段；
[0030]當(dāng)接收到服務(wù)器返回的提交確認(rèn)后，更改數(shù)據(jù)段的控制段為可用段；
[0031 ]回收可用段標(biāo)識的數(shù)據(jù)段。
[0032]可選地，該虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)還包括:
[0033]接收客戶端操作系統(tǒng)的讀請求；
[0034]根據(jù)讀請求在虛擬機(jī)緩存中查找讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)；
[0035]若在虛擬機(jī)緩存中查找到讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)，則讀取數(shù)據(jù)，若在虛擬機(jī)緩存中未查找到讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)，則將讀請求發(fā)送到服務(wù)器。
[0036]第二方面，本公開提供一種虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)裝置，包括:
[0037]接收模塊，用于接收客戶端操作系統(tǒng)的寫請求；
[0038]緩存模塊，與接收模塊相通信，用于將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中；
[0039]控制模塊，與緩存模塊相通信，用于根據(jù)服務(wù)器的狀態(tài)將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。
[0040]其中，控制模塊還用于:判斷服務(wù)器的狀態(tài)，若服務(wù)器的狀態(tài)為空閑，則將寫請求的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，若服務(wù)器的狀態(tài)為繁忙，則將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中。
[0041]可選地，緩存模塊用于將寫請求數(shù)據(jù)緩存在非易失性存儲器；
[0042]和/ 或
[0043]該裝置還包括:
[0044]控制模塊還用于根據(jù)寫請求數(shù)據(jù)的類型將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。
[0045]可選地，控制模塊還用于:
[0046]若寫請求數(shù)據(jù)為用戶數(shù)據(jù)，則將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器；和/或
[0047]若寫請求數(shù)據(jù)為內(nèi)存交換數(shù)據(jù)和/或臨時數(shù)據(jù)，則將寫請求數(shù)據(jù)存儲在非易失性存儲器；
[0048]和/ 或
[0049]裝置還包括:
[0050]控制模塊還用于若寫請求數(shù)據(jù)為臨時數(shù)據(jù)，將臨時數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，將至少一個臨時數(shù)據(jù)合并為總臨時數(shù)據(jù)后，存儲到非易失性存儲器。
[0051 ]可選地，非易失性存儲器包括日志磁盤。
[0052]可選地，若客戶端或服務(wù)器發(fā)生意外重啟時，控制模塊還用于:
[0053]讀取日志磁盤中保存的控制段；
[0054]從控制段開始掃描日志磁盤，找到分配段、提交段所標(biāo)識的數(shù)據(jù)段；
[0055]依次上傳分配段、提交段所標(biāo)識的數(shù)據(jù)段；
[0056]上傳完畢后,正常啟動客戶端操作系統(tǒng)。
[0057]可選地，控制模塊還用于:
[0058]將日志磁盤中的數(shù)據(jù)段提交到服務(wù)器；
[0059]當(dāng)接收到服務(wù)器返回的接收確認(rèn)后，更改數(shù)據(jù)段的控制段為提交段；
[0060]當(dāng)接收到服務(wù)器返回的提交確認(rèn)后，更改數(shù)據(jù)段的控制段為可用段；
[0061 ]回收可用段標(biāo)識的數(shù)據(jù)段。
[0062]可選地，該裝置還包括:
[0063]接收模塊用于:接收客戶端操作系統(tǒng)的讀請求；
[0064]控制模塊還用于:
[0065]根據(jù)讀請求在虛擬機(jī)緩存中查找讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)；
[0066]若在虛擬機(jī)緩存中查找到讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)，則讀取數(shù)據(jù)，若在虛擬機(jī)緩存中未查找到讀請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)，則將讀請求發(fā)送到服務(wù)器。
[0067]第三方面，本公開提供一種虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)，包括:
[0068]配置有虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)裝置的客戶端；
[0069]服務(wù)器，與客戶端相通信，用于為客戶端的用戶提供服務(wù)。
[0070]本公開提供的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法和裝置，在接收到寫請求之后，通過將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中，并根據(jù)服務(wù)器的狀態(tài)將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，可以解決云計算中虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)中由寫突發(fā)而產(chǎn)生的擁堵問題。
[0071]根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0072]圖1A示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的流程圖。
[0073]圖1B示出本發(fā)明一實施例的虛擬存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0074]圖2示出本發(fā)明另一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的流程圖。
[0075]圖3A示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的VMCache的結(jié)構(gòu)圖。
[0076]圖3B示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的流程示意圖。
[0077]圖4A示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的頁面映射管理的示意圖。
[0078]圖4B示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的內(nèi)存緩存布局的示意圖。
[0079]圖4C示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的日志磁盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080]圖4D示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的段狀態(tài)轉(zhuǎn)移的示意圖。
[0081]圖4E示出本發(fā)明一實施例四的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的段布局的示意圖。
[0082]圖5A示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法中讀方法的流程圖。
[0083]圖5B示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法中寫方法的流程圖。
[0084]圖6示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法中數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的流程圖。
[0085]圖7示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法中延遲提交確認(rèn)方法的流程圖。以及
[0086]圖8示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0087]下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。
[0088]圖1A示出本發(fā)明一實施例的虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法的流程圖。如圖1A所示，該虛擬機(jī)存儲系統(tǒng)實現(xiàn)方法主要包括:
[0089]步驟S102，接收客戶端操作系統(tǒng)的寫請求。
[0090]步驟S104，將寫請求數(shù)據(jù)緩存在虛擬機(jī)緩存中。
[0091]步驟S106，根據(jù)服務(wù)器的狀態(tài)將寫請求數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。
[0092]具體地，圖1B示出本發(fā)明一實施例的虛擬存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1B所示，客戶端操作系統(tǒng)11包括應(yīng)用程序12、文件系統(tǒng)13、虛擬機(jī)內(nèi)存管理14、虛擬磁盤接口 1