CN103809998A - 从操作系统安装映像的快照启动多台服务器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

从操作系统安装映像的快照启动多台服务器的系统和方法。本发明涉及从主存储驱动器和二级存储驱动器的至少一个启动多台服务器。操作系统安装映像被存储在主存储驱动器中，包括操作系统安装映像修改部分的快照被存储在二级存储驱动器的多个分区中。查找表指示服务器从主存储驱动器读取操作系统安装映像的未修改部分。查找表进一步指示服务器从二级存储驱动器读取操作系统安装映像的修改部分。本发明允许从经济型二次存储驱动器的分区的快照启动操作系统安装映像的修改部分。

Description

从操作系统安装映像的快照启动多台服务器的系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种从操作系统安装映像的快照启动多台服务器的系统和方法。
背景技术
一些数据管理系统包括由操作系统安装映像或由包括操作系统安装映像的修改的快照启动的多台服务器。操作系统安装映像和快照存储在共享驱动器的分区上，例如但不限于RAID卷。系统性能受试图同时访问共享驱动器的服务器之间竞争的影响。
共享驱动器通常包括一个或多个存储磁盘，包括但不限于SATA硬盘。服务器依赖于在外盘轨道上具有较弱性能趋向的磁盘搜索算法。先行读取缓冲区和其他方面的改进可以减少访问共享驱动器的服务器端口之间的延迟，提高系统性能。然而，任何改善都受访问共享驱动器的一个或多个磁盘的服务器之间的持续竞争影响。
发明内容
本公开的一个实施例是一个用于启动多台服务器的系统。该系统包括主存储驱动器，其被构形用以存储一操作系统安装映像。该系统还包括二级存储驱动器，该二级存储驱动器包括多个分区，该分区被构形用以存储操作系统安装映像的快照。每个快照包含操作系统安装映像的至少一个修改。该系统还包括与多台服务器中的至少一台服务器通信的一查找表。该查找表被存储在主存储驱动器或二级存储驱动器中的至少一个中。该查找表被构形用以指引服务器在服务器读取操作系统安装映像的一未修改部分时从主存储驱动器读取。该查找表进一步被构形用以指引服务器在服务器读取操作系统安装映像的一修改部分时从二级存储驱动器读取。
前面的一般性描述和下面的详细描述不用于限制本公开。附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，用于说明本公开的实施例。
附图说明
通过参考下列附图，本领域技术人员可更好地理解本公开的实施例：
图1是本实施例所述用于启动多台服务器的系统的方框图;
图2是本实施例所述启动多台服务器的方法的流程图;
图3是本实施例所述启动多台服务器的方法的流程图。
具体实施方式
现在根据附图对所公开的实施例进行详细说明。
图 1至3说明了从操作系统安装映像和包括操作系统安装映像的修改的快照启动多台服务器的系统和方法。如图1所示一个实施例，用于启动多台服务器110的系统100包括主存储驱动器102和二级存储驱动器104。主存储驱动器102被构形用以存储操作系统安装映像。在一些实施方案中，存储在主存储驱动器102中的操作系统安装映像是原始或未修改的安装映像。二级存储驱动器104被划分成多个分区106，其被构形用以存储操作系统安装映像的快照。存储在二级存储驱动器104的分区106上的每个快照存储包括至少一个对存储在主存储驱动器102中操作系统安装映像的修改。在一些实施例中，快照包括修改的操作系统安装映像，其包括相对于存储在主存储驱动器102上的操作系统安装映像的至少一个修改部分和操作系统安装映像的至少一个未修改部分。在其它实施例中，快照包括操作系统安装映像至少一个修改部分，而不必包括剩余的在操作系统安装映像的未修改部分，从而允许快照被存储在较少的内存中。
系统100还包括存储在主存储驱动器102或二级存储驱动器104中至少一个中的查找表108。查找表108被构形用以当启动操作系统安装映像时，指引服务器110读取主存储驱动器102或二级存储驱动器104中的至少一个。查找表108包括存储在二级存储驱动器104的分区106上的快照中的操作系统安装映像的修改部分的位映射。服务器110与查找表108之间的通信是利用位映射从主存储驱动器102读取操作系统安装映像的未修改部分。服务器110进一步利用位映射从存储在二级存储驱动器104的分区106快照读取操作系统安装映像的修改部分。
在一个实施例中，主存储驱动器102比二级存储驱动器104具有更高的性能水平。主存储驱动器102包括但不限于闪速存储器、固态硬盘、或任何其他高性能的存储装置，其被构形用于多台服务器访问。同时，二次存储驱动器104包括但不限于一个或多个硬盘驱动器、RAID卷、或任何其他经济型存储装置，其被构形用于多台服务器访问。上述混合方法允许从高性能主存储驱动器102启动操作系统安装映像的未修改部分。此外，混合方法允许从经济型二次存储驱动器104的分区106的快照启动操作系统安装映像的修改部分。
操作系统安装映像的修改通常是非实质性的。因此，考虑到整体的更高性能，服务器110从更高的性能主存储驱动器102的读取比从低性能二级存储驱动器104的读取更频繁。因为将快照存储在低性能的二次存储驱动器104上 ，系统100具有经济优势。因此，性能更高的主存储驱动器102并不需要象更经济的性能较低的二次存储驱动器104 需要同样多的内存。在一些实施例中，二级存储驱动器104包括至少相当于主存储驱动器102的10倍的内存。
在另一个实施例中，主存储驱动器102进一步被构形用以存储包括存储在二次存储驱动器104的分区106上的快照中的操作系统安装映像的修改部分的位映射的查找表108 。每台服务器110被构形用以在启动操作系统时通过主存储驱动器102访问查找表108的位映射。当服务器110在读取操作系统安装映像的未修改部分时，主存储驱动器102上存储查找表108允许服务器110直接从主存储驱动器102启动，而不需要访问二级存储驱动器104。
在一个实施例中，查找表被构形用以指引服务器110从存储在二次存储驱动器104的分区106上的快照启动操作系统安装映像的至少一个修改部分，和从存储在主存储驱动器102的操作系统安装映像启动至少一个未修改部分。在另一个实施例中，查找表108被构形用以指引服务器110完全从存储在二次存储驱动器104的分区106上的快照启动操作系统安装映像的修改版本。
在另一个实施例中，系统100还包括与服务器110通信的前向预测模块。前向预测模块包括硬件、软件或固件的任意组合，例如，但不限于，包括处理器的至少一个计算系统，其被构形用以从载体介质执行程序指令。前向预测模块被构形用以预期未来的读取以减少服务器110访问主存储驱动器102或二级存储驱动器104的延迟。在一个实施例中，前向预测模块包括每台服务器110上至少一个通信端口上的至少一个缓冲区。每个缓冲区被构形用以由每个相应的服务器110缓冲读取。前向预测模块被构形用以前馈缓存的读取以预期未来的读取。在另一个实施方案中，利用缓存的读取，前向预测模块被构形用以确定访问服务器110的命令给主存储驱动器102或二级存储驱动器104中的至少一个。
用于启动多台服务器110的方法200的一个实施例如图2所示。在一些实施例中，方法200由系统100的一个或多个元件执行。然而，上述实施例的系统100不应该被解释成对方法200的限定。可以设想，一个或多个本领域公知的额外的系统或设备可以执行方法200以下步骤。
在步骤202中，操作系统安装映像存储在多台服务器110可访问的主存储设备102中。在步骤204中 ，包括操作系统安装映像的修改的快照存储在二级存储驱动器104的分区106中。在步骤206中，多台服务器110从主存储驱动器102或二次存储驱动器104中的至少一个启动。在步骤208中，至少一台服务器110被指引从主存储驱动器102读取至少一个操作系统安装映像的未修改部分。在步骤210中，至少一台服务器110被指引从二级存储驱动器104读取至少一个操作系统安装映像的修改部分。在一些实施例中，至少一台服务器110被指引通过读取主存储驱动器102上的操作系统安装映像未修改部分和二级存储驱动器104上的修改部分从两个驱动器启动。
在另一个实施例中，主存储驱动器102比二级存储驱动器104具有更高的性能水平，以允许同访存储在二级存储驱动器104快照的操作系统安装映像修改部分相比，从主存储驱动器102以较高的速度对操作系统安装映像的未修改部分进行访问。
在另一个实施例中，方法200还包括以下步骤：由每台服务器110预期未来的读取，以减少访问主存储驱动器102或二次存储驱动器104之间的服务器端口的延迟时间。未来的读取是利用与缓存的过去的读取相关的信息进行预期。在另一实施例中，利用预期未来的读取来确定服务器110对主存储驱动器102或二次存储驱动器104提供访问的命令。
用于启动多台服务器110的方法300的另一个实施例如图3所示。除非另有说明，前述方法200的实施例同样适用于方法300 。在一些实施例中，方法300由系统100的一个或多个元件执行。然而，上述系统100或方法200的实施例不应该被解释为用于限定方法300 。可以设想，本领域公知的一个或多个额外的系统或设备，可以执行方法300的以下步骤。
在步骤302中，操作系统安装映像存储在可由多台服务器110访问的主存储驱动器102中。在步骤304中，操作系统安装映像的一个或多个部分被修改。在一些实施例中，操作系统安装映像的修改包括，但不限于，调整启动参数或启动条件。在一些实施例中，修改的内容具体根据一或多台服务器110选择。
 步骤306中，主存储驱动器102中操作系统安装映像的修改通过创建快照进行保存。在一些实施例中，每个快照包括与主存储驱动器102上操作系统安装映像的至少一个修改部分相关联的操作系统安装映像的修改版本。在其他实施例中，每个快照保存操作系统安装映像的选定的修改。在步骤308中，快照存储在二级存储驱动器104的分区106中。
在步骤310中，操作系统安装映像的修改部分被映射到存储在二次存储驱动器104的分区106的快照中。在一个实施例中，查找表108还包括表示在操作系统安装映像相应部分的修改的被设置为“0”或“1”值的位映射。在步骤312中，多台服务器110中的每台服务器利用查找表从主存储驱动器102或二次存储驱动器104中的至少一个启动。
在步骤314中，查找表108指示至少一台服务器110从主存储驱动器102上读取操作系统安装映像的至少一个未修改部分。在步骤314中 ，查找表108所指示的至少一台服务器110从二级存储驱动器104中读取操作系统安装映像的至少一个修改部分。在一些实施例中，至少一台服务器110被指引通过读取主存储驱动器102上操作系统安装映像的未修改部分和二级存储驱动器104的修改部分从两个驱动器启动。
应当认识到，在一些实施例中，本公开描述的各个步骤，可以由一个单一的或多个计算系统进行计算。计算系统可以包括，但不限于：个人计算系统、大型机计算系统、工作站、图像计算机、并行处理器，或本领域中已知的任何其他设备。在一般情况下，术语“计算系统”广义地定义为可包括任何装置，它具有一个或多个处理器，从存储介质中执行指令。
 如本文实施例所述的程序指令执行的方法，可能在载体介质上被传输或存储。载体介质可以是传输介质，如，但不限于电线、电缆或无线传输链路。载体介质还可以包括存储介质，例如，但不限于只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘，或磁带。
本文实施例所述的方法可以包括存储在存储介质中的结果。搜寻结果被存储后，结果可以在存储介质中访问，并使用实施例中所描述的任何方法或系统，格式化用于显示给用户，被另一软件模块、方法或系统所使用，此外，结果可以被存储“永久”、“半永久”、暂时或一段时间。例如，该存储介质可以是随机存取存储器（RAM），并且结果不一定在存储介质中无限地持续下去。
还可以预期的是，上述本公开实施例的一个系统或方法可以包括本文所描述的任何其他实施例的至少一部分。对于本技术领域的技术人员，本文所描述的系统和方法可以有各种实施方式，并根据本公开的一个实施例的上下文具体实施。
此外，还应当理解，本发明由附加的权利要求进行限定。尽管已经提供了本发明的实施例，但在不脱离本公开的范围和实质的情况下，本领域的技术人员明显的可以进行各种修改。

Claims (20)

1.一种用于启动多台服务器的系统，包括：
一主存储驱动器，其被构形用以存储一操作系统安装映像；
一二级存储驱动器，其包括多个分区，所述分区被构形用以存储所述操作系统安装映像的快照，其中每个快照包括对所述操作系统安装映像的至少一个修改；
多台服务器，其被构形用以从所述主存储驱动器或所述二级存储驱动器中的至少一个启动；以及
存储在所述主存储驱动器或所述二级存储驱动器中的至少一个上的一查找表，所述查找表被构形用以指引至少一台服务器在所述至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个未修改部分时从所述主存储驱动器读取，所述查找表进一步被构形用以指引所述至少一台服务器在所述至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个修改部分时从所述二级存储驱动器读取。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的多台服务器中的每台服务器被构形用以从所述主存储驱动器和所述二级存储驱动器启动。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：每台服务器被构形用以从所述主存储驱动器读取所述操作系统安装映像的所述至少一个未修改部分，其中每台服务器进一步被构形用以从所述二级存储驱动器读取所述操作系统安装映像的所述至少一个修改部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主存储驱动器比所述二级存储驱动器具有更高的性能水平。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述主存储驱动器包括闪存。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述二级存储驱动器包括至少一个RAID卷。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主存储驱动器包括所述的查找表。
8.根据权利要求１所述的系统，其特征在于：该系统还包括一预测模块，该预测模块被构形用以利用与过去读取相关的高速缓存信息进行预读取。
9.一种启动多台服务器的方法，包括：     在一主存储驱动器中存储一操作系统安装映像；     在一二级存储驱动器的多个分区中存储所述操作系统安装映像的快照，其中每个快照包括对所述操作系统安装映像的至少一个修改；     从所述主存储驱动器或所述二级存储驱动器中的至少一个启动多台服务器；     当所述多台服务器中的至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个未修改部分时，指引所述至少一台服务器从所述主存储驱动器读取；以及     当所述多台服务器中的至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个修改部分时，指引所述至少一台服务器从所述二级存储驱动器读取。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
从所述主存储驱动器和所述二级存储驱动器启动所述多台服务器中的至少一台服务器。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
从所述主存储驱动器读取所述操作系统安装映像的所述至少一个未修改部分；以及
从所述二级存储驱动器读取所述系统安装映像的所述至少一个修改部分。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述主存储驱动器比所述二级存储驱动器具有更高的性能水平。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述主存储驱动器包括闪存。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述二级存储驱动器包括至少一个RAID卷。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将与过去读取相关的信息存入缓存；以及
利用与过去读取相关的缓存信息预期将要进行的读取。
16.一种启动多台服务器的方法，包括：
在一主存储驱动器存储一操作系统安装映像；
修改所述操作系统安装映像；
创建所述操作系统安装映像的快照，每个快照包括对所述操作系统安装映像的至少一个修改；
在一二级存储驱动器的多个分区中存储所述操作系统安装映像的快照；
在一查询表中映射所述操作系统安装映像的修改部分至存储在所述二级存储驱动器的所述多个分区的快照；
利用所述查找表从所述主存储驱动器或所述二级存储驱动器中的至少一个启动多台服务器；
当所述多台服务器中的至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个未修改部分时，指引所述至少一台服务器从所述主存储驱动器中的所述操作系统安装映像读取；以及
当所述多台服务器中的至少一台服务器正在读取所述操作系统安装映像的至少一个修改部分时，指引所述至少一台服务器从所述二级存储驱动器中的所述操作系统安装映像的至少一个快照读取。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
从所述主存储驱动器和所述二级存储驱动器启动所述多台服务器的至少一台服务器。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
从所述主存储驱动器读取所述操作系统安装映像的所述至少一个未修改部分；以及
从所述二级存储驱动器读取所述系统安装映像的所述至少一个修改部分。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述主存储驱动器比所述二级存储驱动器具有更高的性能水平。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将与过去读取相关的信息存入缓存；以及
利用与过去读取相关的缓存信息预期将要进行的读取。
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