用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及數(shù)據(jù)存儲，并且更具體地，涉及用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，隨機(jī)訪問存儲器(RAM)是一種常用的數(shù)據(jù)存儲器。然而，通常存儲在RAM中的數(shù)據(jù)在RAM斷電之后會丟失，這是一種不希望的情況。與此相對，非易失性隨機(jī)存取存儲器(NVRAM)是一種在斷電之后，所存儲的數(shù)據(jù)不丟失的隨機(jī)訪問存儲器。NVRAM具有如下優(yōu)點(diǎn):運(yùn)行速度快，例如當(dāng)來自客戶端的數(shù)據(jù)到達(dá)NVRAM即向客戶端做出確認(rèn)，而無需等待向磁盤進(jìn)行存儲；數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高，例如當(dāng)系統(tǒng)掉電時可以降低數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險；等等。因此，NVRAM正在得到日益廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，對于虛擬架構(gòu)中的虛擬機(jī)而言，由于NVRAM是不可用的，所以不利于虛擬架構(gòu)下的數(shù)據(jù)的高速和穩(wěn)定存儲。為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些解決方案，例如基于磁盤的NVRAM方案和基于閃存(flash)的NVRAM方案。由于基于磁盤的NVRAM方案要將數(shù)據(jù)存儲在物理存儲設(shè)備上，所以運(yùn)行速度較慢，具有較大的延遲，從而降低了系統(tǒng)性能。對于基于flash的NVRAM方案而言，由于其可擦寫次數(shù)是有限的，所以讀寫壽命低，降低了其實(shí)用性。
[0004]綜上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的虛擬架構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲方面存在著有待改進(jìn)的問題和缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述以及其他潛在問題，本領(lǐng)域中需要一種支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方案。
[0006]在本發(fā)明的一個方面，提供一種用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法，該方法包括:響應(yīng)于接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，使得所述數(shù)據(jù)被分別寫入主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器中；以及響應(yīng)于所述主虛擬機(jī)丟失所述數(shù)據(jù)，基于所述鏡像虛擬機(jī)的所述存儲器中的數(shù)據(jù)來恢復(fù)所述數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的設(shè)備。所述設(shè)備包括:數(shù)據(jù)存儲單元，被配置為響應(yīng)于接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，使得所述數(shù)據(jù)被分別寫入主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器中；以及數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，被配置為響應(yīng)于所述主虛擬機(jī)丟失所述數(shù)據(jù)，基于所述鏡像虛擬機(jī)的所述存儲器中的數(shù)據(jù)來恢復(fù)所述數(shù)據(jù)。
[0008]通過下文描述將會理解，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以基于軟件的來低成本、高性能和高可靠性地實(shí)現(xiàn)物理NVRAM設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例利用了虛擬架構(gòu)下的虛擬機(jī)，從而不需要采用特定的硬件設(shè)備，這有效降低了實(shí)現(xiàn)成本。此夕卜，本發(fā)明的實(shí)施例利用了虛擬機(jī)的RAM來存儲數(shù)據(jù)，并在主虛擬機(jī)和鏡像虛擬機(jī)之間采用高速網(wǎng)絡(luò)連接來提高存儲速度，從而實(shí)現(xiàn)了高性能。另外，本發(fā)明的實(shí)施例通過多個虛擬機(jī)帶來的冗余性實(shí)現(xiàn)了高可靠性。
【附圖說明】
[0009]通過參考附圖閱讀下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明實(shí)施例的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的若干實(shí)施例，其中:
[0010]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的虛擬架構(gòu)環(huán)境的框圖；
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法的流程圖；
[0012]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法的流程圖；
[0013]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的設(shè)備的框圖；以及
[0014]圖5示出了可與本發(fā)明的示例性實(shí)施例結(jié)合使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0015]在各個附圖中，相同或?qū)?yīng)的標(biāo)號表TJK相同或?qū)?yīng)的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參考附圖中示出的若干示例性實(shí)施例來描述本發(fā)明的原理和精神。給出這些實(shí)施例僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0017]首先參考圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的虛擬架構(gòu)環(huán)境100的框圖。如圖所示，在環(huán)境100中包括兩個虛擬機(jī)110和120，分別位于不同的物理主機(jī)130和140上，這些主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速連接并且分別連接到相同或不同的電源上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，虛擬機(jī)110稱為“主虛擬機(jī)”，而用于與主虛擬機(jī)110協(xié)作從而支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的其他虛擬機(jī)120稱為“鏡像虛擬機(jī)”或者“備份虛擬機(jī)”。如圖1所示，主虛擬機(jī)110被主機(jī)A 130服務(wù)，鏡像虛擬機(jī)120被主機(jī)B140服務(wù)，主機(jī)A 130與主機(jī)B 140之間通過高速網(wǎng)絡(luò)連接。
[0018]在環(huán)境100中，主虛擬機(jī)110可以與鏡像虛擬機(jī)120進(jìn)行通信進(jìn)而進(jìn)行協(xié)作。舉例而言，主虛擬機(jī)110可以將數(shù)據(jù)寫入到本地存儲器中，并可以通過高速網(wǎng)絡(luò)(例如，利用1Gbps無限帶寬技術(shù)(InfiniBand))將這些數(shù)據(jù)復(fù)制到鏡像虛擬機(jī)120的存儲器(例如，RAM)中，以便降低虛擬機(jī)之間數(shù)據(jù)交換的延時。當(dāng)電源斷電或者系統(tǒng)崩潰時，主虛擬機(jī)110可以基于鏡像虛擬機(jī)的存儲器中存儲的數(shù)據(jù)來在本地恢復(fù)數(shù)據(jù)。通過這種方式，主虛擬機(jī)和鏡像虛擬機(jī)的易失性存儲器共同被用作虛擬機(jī)的中間存儲設(shè)備，從而可以在不需要物理NVRAM設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)NVRAM功能。
[0019]注意，環(huán)境100中所示的各個組成部分的數(shù)目僅僅是示意性的，并非意在限制本發(fā)明的范圍。例如，可以存在任意數(shù)目的鏡像虛擬機(jī)120，相應(yīng)地也可以存在任意數(shù)目的用于服務(wù)鏡像虛擬機(jī)的主機(jī)B140。
[0020]另外，應(yīng)當(dāng)注意的是，環(huán)境100中所示的用于服務(wù)主虛擬機(jī)110的主機(jī)A 130和用于服務(wù)鏡像虛擬機(jī)120的主機(jī)B 140可以是不同的主機(jī)，也可以是同一主機(jī)。在主機(jī)A 130和主機(jī)B 140是同一主機(jī)的情況下，主虛擬機(jī)110和鏡像虛擬機(jī)120被相同的主機(jī)進(jìn)行服務(wù)，這并不影響二者之間的通信和協(xié)作，同樣可以實(shí)現(xiàn)NVRAM功能。
[0021]另外，應(yīng)當(dāng)注意的是，主機(jī)A 130和主機(jī)B 140可以位于相同的電源域中，也可以位于不同的電源域中。在主機(jī)A 130和主機(jī)B 140位于不同的電源域中的情況下，當(dāng)其中一個主機(jī)的電源突然斷電時，不會影響另一個主機(jī)的正常運(yùn)行，從而可以提供更高的穩(wěn)定性。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，主機(jī)A 130和主機(jī)B 140可以各自具有不間斷電源UPS。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，主虛擬機(jī)110和鏡像虛擬機(jī)120可以具有由高性能存儲陣列支持的虛擬磁盤，以異步地將要存儲的數(shù)據(jù)從存儲器存入磁盤中。
[0023]下面參考圖2，其示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于支持對數(shù)據(jù)的非易失性隨機(jī)訪問的方法200的流程圖。方法200可以由主虛擬機(jī)110或以其他方式與之關(guān)聯(lián)的設(shè)備來執(zhí)行。
[0024]方法200開始之后，在步驟S201，響應(yīng)于接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)被分別寫入主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器中。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以通過多種方式來使得數(shù)據(jù)被分別寫入主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器中。在一個實(shí)施例中，可以響應(yīng)于接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，從主虛擬機(jī)向鏡像虛擬機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，以便數(shù)據(jù)被寫入鏡像虛擬機(jī)的存儲器中。然后，可以響應(yīng)于來自鏡像虛擬機(jī)的對成功寫入數(shù)據(jù)的確認(rèn)消息，將數(shù)據(jù)寫入主虛擬機(jī)的存儲器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器分別可以包括RAM或者其他適當(dāng)?shù)拇鎯ζ鳌?br>[0026]在另一個實(shí)施例中，可以響應(yīng)于接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)寫入主虛擬機(jī)的存儲器；以及從主虛擬機(jī)向鏡像虛擬機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，以便數(shù)據(jù)被寫入鏡像虛擬機(jī)的存儲器中。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在數(shù)據(jù)被成功寫入主虛擬機(jī)的存儲器和鏡像虛擬機(jī)的存儲器后，可以向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)寫入成功確認(rèn)消息，從而指示該數(shù)據(jù)被寫入成功。通過這種方式，避免了由于數(shù)據(jù)僅寫入主虛擬機(jī)和鏡像虛擬機(jī)之一，而導(dǎo)致的無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行非易失性隨機(jī)訪問。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在某些情況下，例如網(wǎng)絡(luò)連接斷開一段時間，有可能鏡像虛擬機(jī)對于主虛擬機(jī)是不可達(dá)的。在這些情況下，在步驟