CN103678151A - 虚拟机的块存储设备的配置方法及配置装置 - Google Patents

Abstract

一种虚拟机的块存储设备的配置方法，包括如下步骤：初始化虚拟机的块存储设备，并向块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间；设置块存储设备的实际使用存储空间占真实存储空间的警报比例和增量比例；监控块存储设备的实际使用存储空间占真实存储空间的当前比例，并将当前比例与警报比例进行比较；如果当前比例等于或大于警报比例时，根据增量比例和存储比例对块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。本发明还提出一种虚拟机的块存储设备的配置装置。本发明可以提高虚拟机的块存储设备的存储空间的利用率。

Description

虚拟机的块存储设备的配置方法及配置装置

技术领域

本发明涉及存储虚拟化技术领域，特别涉及一种虚拟机的块存储设备的配置方法和虚拟机的块存储设备的配置装置。

背景技术

虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。存储虚拟化是为虚拟机提供高可用的、可灵活配置且安全的存储服务。其中，数据块级别存储虚拟化是为虚拟机提供逻辑存储的一种存储服务。该服务对虚拟机抽象了块存储的逻辑地址，虚拟机可以像使用真实存储设备一样直接操作这些逻辑存储设备的地址。在实现层面，该服务捕获并解析虚拟机的逻辑IO请求，并将上述逻辑IO请求映射成的真实物理地址，最终作用到实际存储介质上。

这种从虚拟机的逻辑IO请求地址到物理介质的实际地址的映射关系中，可以通过一次性在块存储初始化时全部映射完毕，并且不会改变。上述这种配置方式称为厚配置。在厚配置中，虚拟机使用的虚拟存储空间的存储容量，即为物理介质所需要的存储容量。

但是，厚配置存在以下缺点：被事先分配好的存储空间可能一直未被虚拟机使用，从而导致无法充分利用存储容量、存储利用率低的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种虚拟机的块存储设备的配置方法，该方法可以在块存储设备的实际使用空间的当前比例达到警报比例时对块存储设备的存储空间进行动态扩容，从而可以实现存储空间的最大化利用。本发明的另一个目的在于提供一种虚拟机的块存储设备的配置装置，该装置可以通过多个功能模块协同工作，在块存储设备的实际使用空间的当前比例达到警报比例时对块存储设备的存储空间进行动态扩容，从而可以提高存储空间的利用率。

本发明一方面的实施例提供一种虚拟机的块存储设备的配置方法，包括如下步骤：

S1：初始化虚拟机的块存储设备，并向所述块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间；

S2：设置所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的警报比例和增量比例；

S3：监控所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的当前比例，并将所述当前比例与所述警报比例进行比较；

S4：如果所述当前比例等于或大于所述警报比例，则根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

根据本发明的一个方面，所述存储比例为10%-30%。

根据本发明的另一个方面，所述警报比例为70%-90%，所述增量比例为20%-40%。

根据本发明的又一个方面，所述根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例，包括：所述扩容后的存储比例=所述存储比例+所述增量比例。

根据本发明的再一个方面，在根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行扩容之后，还包括如下步骤：重复执行步骤S3和S4，直至所述块存储设备的真实存储空间的存储比例达到100%。

本发明实施例提供的虚拟机的块存储设备的配置方法，该方法是在虚拟机存储块初始化时仅分配预设存储比例的真实存储空间，并且实时监控该虚拟机实际使用存储量，当该存储量达到预设的警报比例后动态扩容虚拟机的块存储设备的容量，这种配置方法可以理解为相对于现有的厚配置的虚拟机块存储的精简配置方法。该方法可以实现对块存储设备的动态扩容，从而避免出现存储空间未使用的空闲情况，进而可以实现对存储容量的充分利用，提高存储空间的存储利用率。

本发明另一方面的实施例提供一种虚拟机的块存储设备的配置装置，包括：初始化模块，所述初始化模块与所述块存储设备相连，用于对虚拟机的块存储设备进行初始化，并向所述块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间；比例设置模块，用于设置所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的警报比例和增量比例；监控模块，所述监控模块与所述块存储设备相连，用于监控所述述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的当前比例；比较模块，所述比较模块与所述比例设置模块和所述监控模块相连，用于将所述当前比例与所述警报比例进行比较；扩容模块，所述扩容模块与所述初始化模块、所述比例设置模块和所述比较模块相连，用于在所述当前比例等于或大于所述警报比例时，根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

根据本发明的一个方面，所述初始化模块分配预设的所述存储比例为10%-30%。

根据本发明的另一个方面，所述比例设置模块设置的所述警报比例为70%-90%，所述增量比例为20%-40%。

根据本发明的又一个方面，所述扩容模块进行动态扩容以得到扩容后的存储比例为：所述扩容后的存储比例=所述存储比例+所述增量比例。

根据本发明的再一个方面，所述监控模块、所述比较模块和所述扩容模块重复执行对应功能，直至所述扩容模块得到扩容后的存储比例达到100%。

本发明实施例提供的虚拟机的块存储设备的配置装置，该装置通过初始化模块、比例设置模块、监控模块、比较模块和扩容模块的协同工作，通过在虚拟机存储块初始化时仅分配预设存储比例的真实存储空间，并且实时监控该虚拟机实际使用存储量，当该存储量达到预设的警报比例后动态扩容虚拟机的块存储设备的容量。这种配置装置可以理解为相对于现有的厚配置的虚拟机块存储的精简配置装置。该装置可以实现对块存储设备的动态扩容，从而避免出现存储空间未使用的空闲情况，进而可以实现对存储容量的充分利用，提高存储空间的存储利用率。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法的流程图；

图3示意性地示出虚拟机的块存储设备初始化时的厚配置与精简配置的比较；

图4示意性地示出虚拟机的块存储设备扩容后的厚配置与精简配置的比较；

图5是根据发明的虚拟机的块存储设备的配置装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是根据本发明第一实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法的流程图。

如图1所示，本发明第一实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法，包括如下步骤：

S1：初始化虚拟机的块存储设备，并向该块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间。

具体地，初始化虚拟机的块存储设备，同时分配预设的存储比例的空间给上述块存储设备使用。

在本发明的一个示例中，预设的存储比例为10%-30%。优选地，预设的存储比例为20%。需要说明的是，上述仅是出于示例的目的，而不是为了限制本发明。本发明中的预设的存储比例还可以在采用其他数值，在此不再赘述。

S2：设置块存储设备的实际使用存储空间占真实存储空间的警报比例和增量比例。

在本发明的一个示例中，警报比例为70%-90%，增量比例为20%-0%。优选地，警报比例为80%，增量比例为30%。需要说明的是，上述仅是出于示例的目的，而不是为了限制本发明。本发明中的警报比例和增量比例还可以采用其他数值，在此不再赘述。

S3：监控块存储设备的实际使用存储空间占真实存储空间的当前比例，并将当前比例与警报比例进行比较。

S4：如果当前比例等于或大于警报比例，则根据增量比例和存储比例对块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

在本发明的一个实施例中，扩容后的存储比例为原有的存储比例和增量比例之和。即，扩容后的存储比例=存储比例+增量比例。

具体地，当虚拟机的块存储设备的实际使用存储空间占可使用存储空间的比例、即当前比例达到设定的警报比例时，对块存储设备的真实存储空间进行动态扩容。

下面以预设的存储比例为20%、警报比例为80%、增量比例为30%对动态扩容进行描述。

在当前比例为20%*80%=16%时，自动增加虚拟机的块存储设备的空间分配比例至扩容后的存储比例，其中扩容后的存储比例为50%。

50%（扩容后比例）=20%（原有存储比例）+30%（增量比例）。

需要说明的是，扩容后的存储比例不超过100%。

图2是根据本发明第二实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法的流程图。图2中与图1中相同的步骤均采用相同的附图标记表示，对于不涉及本发明改进点的已有步骤，将简单介绍或者不介绍，而重点介绍相对于现有技术做出改进的步骤。

如图2所示，本发明第二实施方式的虚拟机的块存储设备的配置方法，在步骤S4的根据增量比例和存储比例对块存储设备的真实存储空间进行扩容之后，还包括如下步骤：重复执行上述步骤S3和S4，直至块存储设备的真实存储空间的存储比例达到100%。

本发明旨在保护一种虚拟机的块存储设备的配置方法，该方法是在虚拟机存储块初始化时仅分配预设存储比例的真实存储空间，并且实时监控该虚拟机实际使用存储量，当该存储量达到预设的警报比例后动态扩容虚拟机的块存储设备的容量，这种配置方法可以理解为相对于现有的厚配置的虚拟机块存储的精简配置方法。

下面参考图3和图4对现有的厚配置与本发明的精简配置进行比较。

图3显示了虚拟机的块存储设备进行初始化时的厚配置与精简配置的比较结果。从图中可以看出，虚拟机1和虚拟机2的块存储设备的可分配存储空间均为10G Bytes（字节）。

如图3所示，对虚拟机1的块存储设备采用厚配置，初始化时向块存储设备分配10G Bytes（字节）的真实存储空间。即，块存储设备的真实存储空间在物理存储上为[X+0,X+10G]字节。

对虚拟机2的块存储设备采用本发明的精简配置，初始化时向块存储设备分配Z Bytes（字节）的真实存储空间。即，块存储设备的真实存储空间在物理存储上为[Y+0,Y+Z]字节。

图4显示了虚拟机的块存储设备扩容后的厚配置与精简配置的比较结果。

如图4所示，厚配置没有扩容过程，虚拟机1的块存储设备的真实存储空间仍为10G Bytes（字节），这就导致虚拟机1的块存储设备长期占用物理存储上的该段存储空间，会造成存储空间未使用，利用率低的问题。

本发明的精简配置经过扩容后，块存储设备的真实存储空间在物理存储上由[Y+0,Y+Z]扩容至[Y+0,Y+Z’]字节，这种动态扩容方式可以具有很高的灵活性，可以实现存储空间的充分利用，提高存储空间的利用率。

本发明的虚拟机的块存储设备的配置方法，可以实现对块存储设备的动态扩容，从而避免出现存储空间未使用的空闲情况，进而可以实现对存储容量的充分利用，提高存储空间的存储利用率。

图5是根据本发明的虚拟机的块存储设备的配置装置500的示意图。

如图5所示，本发明的虚拟机的块存储设备的配置装置500，包括：初始化模块510、比例设置模块520、监控模块530、比较模块540和扩容模块550。其中，初始化模块510和监控模块530分别与虚拟机的块存储设备100相连，比较模块540与比例设置模块520和监控模块530相连，扩容模块550与初始化模块510、比例设置模块520和比较模块540相连。

初始化模块510可以对虚拟机的块存储设备100进行初始化，并向块存储设备100分配预设的存储比例的真实存储空间。

具体地，初始化模块510可以初始化虚拟机的块存储设备100，同时分配预设的存储比例的空间给上述块存储设备100使用。

在本发明的一个示例中，预设的存储比例为10%-30%。优选地，预设的存储比例为20%。需要说明的是，上述仅是出于示例的目的，而不是为了限制本发明。本发明中的预设的存储比例还可以在采用其他数值，在此不再赘述。

比例设置模块520可以设置块存储设备100的实际使用存储空间占真实存储空间的警报比例和增量比例。

在本发明的一个示例中，警报比例为70%-90%，增量比例为20%-40%。优选地，警报比例为80%，增量比例为30%。需要说明的是，上述仅是出于示例的目的，而不是为了限制本发明。本发明中的警报比例和增量比例还可以在采用其他数值，在此不再赘述。

监控模块530可以监控块存储设备100的实际使用存储空间占真实存储空间的当前比例。

具体地。监控模块530长期实时监控块存储设备100的实际使用存储空间占真实存储空间的当前比例。

比较模块540可以将由上述监控模块530监控得到当前比例和比例设置模块520设置的警报比例进行比较。

扩容模块550接收来自所述比较模块540的增量比例和初始化模块510的存储比例，可以在比较模块540判断当前比例等于或大于警报比例时，根据比例设置模块520设置的增量比例和初始化模块510设置的存储比例对块存储设备100的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

在本发明的一个实施例中，扩容模块550对真实存储空间进行动态扩容以得到的扩容后的存储比例为存储比例和增量比例之和。即，扩容后的存储比例=存储比例+增量比例。

具体地，当虚拟机的块存储设备100的实际使用存储空间占可使用存储空间的比例、即当前比例达到设定的警报比例时，对块存储设备的真实存储空间进行动态扩容。

下面以预设的存储比例为20%、警报比例为80%、增量比例为30%对动态扩容进行描述。

在当前比例为20%*80%=16%时，扩容模块550自动增加虚拟机的块存储设备的空间分配比例至扩容后的存储比例，其中扩容后的存储比例为50%。

50%（扩容后比例）=20%（原有比例）+30%（增量比例）。

需要说明的是，扩容后的存储比例不超过100%。

进一步，上述实施方式是扩容模块550在初次执行扩容的执行流程。即，扩容模块550在初次扩容时，根据比例设置模块520设置的增量比例和初始化模块510预设的存储比例进行扩容，得到扩容后的存储比例。扩容模块550在初次扩容完成后，检测扩容后的存储比例是否超过100%，如果没有，则继续根据比例设置模块520设置的增量比例和前次扩容后的存储比例再次进行扩容，以得到二次扩容后的存储比例。

例如，80%（二次扩容后的存储比例）=50%（前次扩容后的存储比例）+30%（增量比例）。

以此类推，监控模块530、比较模块540和扩容模块550重复执行对应功能，直至扩容模块550扩容后的存储比例达到100%，则扩容模块550停止扩容。

本发明旨在保护一种虚拟机的块存储设备的配置装置，该装置通过初始化模块、比例设置模块、监控模块、比较模块和扩容模块的协同工作，通过在虚拟机存储块初始化时仅分配预设存储比例的真实存储空间，并且实时监控该虚拟机实际使用存储量，当该存储量达到预设的警报比例后动态扩容虚拟机的块存储设备的容量。这种配置装置可以理解为相对于现有的厚配置的虚拟机块存储的精简配置装置。该装置可以实现对块存储设备的动态扩容，从而避免出现存储空间未使用的空闲情况，进而可以实现对存储容量的充分利用，提高存储空间的存储利用率。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种虚拟机的块存储设备的配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：初始化虚拟机的块存储设备，并向所述块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间；

S2：设置所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的警报比例和增量比例；

S3：监控所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的当前比例，并将所述当前比例与所述警报比例进行比较；

S4：如果所述当前比例等于或大于所述警报比例时，根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

2.根据权利要求1所述的虚拟机的块存储设备的配置方法，其特征在于，所述存储比例为10%-30%。

3.根据权利要求1所述的虚拟机的块存储设备的配置方法，其特征在于，所述警报比例为70%-90%，所述增量比例为20%-40%。

4.根据权利要求1所述的虚拟机的块存储设备的配置方法，其特征在于，所述根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例，包括：

所述扩容后的存储比例=所述存储比例+所述增量比例。

5.根据权利要求1所述的虚拟机的块存储设备的配置方法，其特征在于，在根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行扩容之后，还包括如下步骤：重复执行步骤S3和S4，直至所述块存储设备的真实存储空间的存储比例达到100%。

6.一种虚拟机的块存储设备的配置装置，其特征在于，包括：

初始化模块，所述初始化模块与所述块存储设备相连，用于对虚拟机的块存储设备进行初始化，并向所述块存储设备分配预设的存储比例的真实存储空间；

比例设置模块，用于设置所述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的警报比例和增量比例；

监控模块，所述监控模块与所述块存储设备相连，用于监控所述述块存储设备的实际使用存储空间占所述真实存储空间的当前比例；

比较模块，所述比较模块与所述比例设置模块和所述监控模块相连，用于将所述当前比例与所述警报比例进行比较；

扩容模块，所述扩容模块与所述初始化模块、所述比例设置模块和所述比较模块相连，用于在所述当前比例等于或大于所述警报比例时，根据所述增量比例和所述存储比例对所述块存储设备的真实存储空间进行动态扩容以得到扩容后的存储比例。

7.根据权利要求6所述的虚拟机的块存储设备的配置装置，其特征在于，所述初始化模块分配预设的所述存储比例为10%-30%。

8.根据权利要求6所述的虚拟机的块存储设备的配置装置，其特征在于，所述比例设置模块设置的所述警报比例为70%-90%，所述增量比例为20%-40%。

9.根据权利要求6所述的虚拟机的块存储设备的配置装置，其特征在于，所述扩容模块进行动态扩容以得到扩容后的存储比例为：

所述扩容后的存储比例=所述存储比例+所述增量比例。

10.根据权利要求6所述的虚拟机的块存储设备的配置装置，其特征在于，所述监控模块、所述比较模块和所述扩容模块重复执行对应功能，直至所述扩容模块得到扩容后的存储比例达到100%。

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