CN103383648A - 一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统，首先，将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘。此方法可以真实释放被垃圾数据占用的空间，并且压缩速度要远快于虚拟机本身提供的压缩工具。
Description
技术领域
本发明涉及计算机虚拟化技术领域，尤其涉及一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统。
背景技术
随着硬件的支持与性能的提升，虚拟机技术得到了迅速的发展。虚拟机的使用范围也越来越广，但是，其缺点也逐渐暴露。虚拟机磁盘，在宿主机的存在形式即一个或少数被切割的大文件；也可以为了保证虚拟机下的IO性能，直接采用物理磁盘分区或LVM逻辑卷作为其读写的磁盘。但是，为了使虚拟机迁移方便和节省空间，在更多情况下使用的是大文件的形式。基于大文件形式的虚拟机磁盘的格式一般有VMware支持的vmdk文件格式；Sun VirtualBox支持的vdi文件格式；Qemu/kvm支持的qcow、qcow2文件格式。
这些基于大文件形式的虚拟机磁盘，在正常使用或作为母盘的升级过程中，会变得越来越大，其中碎片或者写脏的区域会越来越多，所述写脏的区域是指一个新的虚拟扇区被使用后，而后其上的相关数据删除后，虚拟机操作系统仅仅是将其文件与目录的链接清除，而不真正将相关扇区数据置零。这样会导致虚拟机内部空间越来越小，这些被占用的空间无法利用，产生极大的浪费。
目前的虚拟机产品或工具仅提供一些简单的压缩工具，但效果不明显，并且压缩速度很慢。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统，该方法通过将待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到物理内存中进行后续压缩操作，可以成功压缩虚拟机磁盘大小，并且压缩速度远远高于传统方法。
本发明采用如下方法来实现：一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法，所述方法针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
步骤1、将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
步骤2、在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；此操作在Linux或者windows下都是容易实现的；所述虚拟机磁盘最初设置的空间大小，即在建立虚拟机磁盘时，设置的最大空间；
步骤3、判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则执行步骤4，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；Linux –o loop模式可以直接挂载Ext2/3/4，btrfs，Windows NTFS，FAT格式；以上是为了得到直接操作所述RAW格式的虚拟机磁盘的能力；
步骤4、在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
步骤5、关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；如果是Linux系统，则直接umout，就可以关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘；如果是虚拟机，则可以直接关闭该虚拟机；
步骤6、对于步骤5得到的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
方法中，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后执行步骤1。
方法中，在执行步骤1之前还包括：判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则执行步骤1，否则结束。
方法中，若步骤2中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。即，在所述临时文件内建立至少一个大文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述大文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的大文件删除；关闭上述的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘。
方法中，若复制到内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘是Windows系统分区，或者是在Linux下直接加载的文件分区，则可以直接将主目录下的pagefile.sys删除，此文件是系统运行起来的虚拟内存，即页面文件。如果想基于此磁盘做扩展镜像，即冻结此镜像，此方法一般可以多节省几个G的空间。
一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的系统，所述系统针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
第一转换模块，将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
转移模块，在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；此操作在Linux或者windows下都是容易实现的；所述虚拟机磁盘最初设置的空间大小，即在建立虚拟机磁盘时，设置的最大空间；
判定模块，判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则由写零模块完成写零操作，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；Linux –o loop模式可以直接挂载Ext2/3/4，btrfs，Windows NTFS，FAT格式；以上是为了得到直接操作所述RAW格式的虚拟机磁盘的能力；
写零模块，在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
第二转换模块，关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；如果是Linux系统，则直接umout，就可以关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘；如果是虚拟机，则可以直接关闭该虚拟机；
测试模块，对于第二转换模块中的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
系统中，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后由第一转换模块完成格式转换操作。
系统中，在第一转换模块之前还包括：阈值判定模块，判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则由第一转换模块完成转换操作，否则结束。
系统中，若转移模块中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。即，在所述临时文件内建立至少一个大文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述大文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的大文件删除；关闭上述的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘。
方法中，若复制到内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘是Windows系统分区，或者是在Linux下直接加载的文件分区，则可以直接将主目录下的pagefile.sys删除，此文件是系统运行起来的虚拟内存，即页面文件。如果想基于此磁盘做扩展镜像，即冻结此镜像，此方法一般可以多节省几个G的空间。
综上所述，本发明提供了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统，首先将待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到宿主机内存中去，在宿主机内存中进行写零和删除操作，最后将所述RAW格式的虚拟机磁盘转换回动态扩展格式的虚拟机磁盘。通过上述操作可以真实地删除垃圾数据，将写脏扇区得到真正释放，并且由于其操作在内存中进行，所以压缩速度远远快于传统方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法流程图；
图2为本发明提供的一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的系统结构图。
具体实施方式
本发明给出了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明中技术方案作进一步详细的说明：
本发明首先提供了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法，如图1所示，所述方法针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
S101将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
S102在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；
S103判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则执行S104，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；
S104在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
S105关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；
S106对于S105得到的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
优选地，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后执行步骤1。
优选地，在执行S101之前还包括：判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则执行S101，否则结束。
优选地，若S102中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。
本发明还提供了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的系统，如图2所示，所述系统针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
第一转换模块201，将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
转移模块202，在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；
判定模块203，判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则由写零模块204完成写零操作，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；
写零模块204，在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
第二转换模块205，关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；
测试模块206，对于第二转换模块205中的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
优选地，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后由第一转换模块201完成格式转换操作。
优选地，在第一转换模块201之前还包括：阈值判定模块，判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则由第一转换模块201完成转换操作，否则结束。
优选地，若转移模块202中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。
如上所述，本发明给出了一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法及系统，其与传统方法的区别在于，对于待压缩的虚拟机磁盘的压缩操作是在内存中完成的，并且，通过写零并将其删除的方法，可以真实的收回写脏的区域。本发明所给的方法不仅可以收回垃圾数据所占的扇区，并且其压缩速度很快。
以上实施例用以说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的方法，其特征在于，所述方法针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
步骤1、将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
步骤2、在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；
步骤3、判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则执行步骤4，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；
步骤4、在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
步骤5、关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；
步骤6、对于步骤5得到的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后执行步骤1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤1之前还包括：判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则执行步骤1，否则结束。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若步骤2中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。
5.一种可压缩式的虚拟机磁盘大小回收的系统，其特征在于，所述系统针对的是待压缩的虚拟机磁盘格式是动态扩展格式的情况，包括：
第一转换模块，将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘；
转移模块，在宿主机内存中生成一个内存磁盘，将所述RAW格式的虚拟机磁盘复制到所述内存磁盘中；在复制前所述宿主机内存中剩余空间大于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小；
判定模块，判断宿主机操作系统能否直接挂载所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，若能，则由写零模块完成写零操作，否则用虚拟机打开所述RAW格式的虚拟机磁盘；
写零模块，在所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘中建立至少一个文件，占用其所剩余的所有空间，并在所述文件中写满二进制0，并将所述写满二进制0的文件删除；
第二转换模块，关闭所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘，并将所述内存磁盘中的RAW格式的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘；
测试模块，对于第二转换模块中的所述动态扩展格式的虚拟机磁盘进行测试，如果无问题则替换所述待压缩的虚拟机磁盘重新投入使用。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，若待压缩的虚拟机磁盘格式不是动态扩展格式，则将所述待压缩的虚拟机磁盘转换为动态扩展格式的虚拟机磁盘，然后由第一转换模块完成格式转换操作。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，在第一转换模块之前还包括：阈值判定模块，判断所述待压缩的虚拟机磁盘的可回收空间是否达到预设阈值，若是，则由第一转换模块完成转换操作，否则结束。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，若转移模块中所述宿主机内存中剩余空间小于所述待压缩的虚拟机磁盘最初设置的空间大小，则在宿主机硬盘中找到一个空间，作为所述待压缩的虚拟机磁盘转换为RAW格式的虚拟机磁盘的转换过程中的临时文件，基于所述临时文件进行后续操作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100080 Beijing city Haidian District minzhuang Road No. 3, Tsinghua Science Park Building 1 Yuquan Huigu a Patentee after: Beijing ahtech network Safe Technology Ltd Address before: 100080 Haidian District City, Zhongguancun, the main street, No. 1 Hailong building, room 1415, room 14 Patentee before: Beijing Antiy Electronic Installation Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and system for compressible virtual machine magnetic disk size recycling Effective date of registration: 20170821 Granted publication date: 20160907 Pledgee: CITIC Bank Harbin branch Pledgor: Beijing ahtech network Safe Technology Ltd Registration number: 2017990000776 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20180817 Granted publication date: 20160907 Pledgee: CITIC Bank Harbin branch Pledgor: Beijing ahtech network Safe Technology Ltd Registration number: 2017990000776 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and system for compressible virtual machine magnetic disk size recycling Effective date of registration: 20180817 Granted publication date: 20160907 Pledgee: CITIC Bank Harbin branch Pledgor: Beijing ahtech network Safe Technology Ltd Registration number: 2018990000700 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20191021 Granted publication date: 20160907 Pledgee: CITIC Bank Harbin branch Pledgor: Beijing ahtech network Safe Technology Ltd Registration number: 2018990000700 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |