CN105653345A - 用于支持对数据的非易失性随机访问的方法和设备 - Google Patents

用于支持对数据的非易失性随机访问的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例涉及用于支持对数据的非易失性随机访问的方法和系统。该方法包括：响应于接收到来自客户端的数据，使得数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及响应于主虚拟机丢失数据，基于镜像虚拟机的存储器中的数据来恢复数据。

Description

用于支持对数据的非易失性随机访问的方法和设备
技术领域
本发明的实施例总体上涉及数据存储，并且更具体地，涉及用于支持对数据的非易失性随机访问的方法和设备。
背景技术
在数据存储领域，随机访问存储器(RAM)是一种常用的数据存储器。然而，通常存储在RAM中的数据在RAM断电之后会丢失，这是一种不希望的情况。与此相对，非易失性随机存取存储器(NVRAM)是一种在断电之后，所存储的数据不丢失的随机访问存储器。NVRAM具有如下优点：运行速度快，例如当来自客户端的数据到达NVRAM即向客户端做出确认，而无需等待向磁盘进行存储；数据稳定性高，例如当系统掉电时可以降低数据丢失风险；等等。因此，NVRAM正在得到日益广泛的应用。
然而，对于虚拟架构中的虚拟机而言，由于NVRAM是不可用的，所以不利于虚拟架构下的数据的高速和稳定存储。为了解决上述问题，现有技术中已经提出了一些解决方案，例如基于磁盘的NVRAM方案和基于闪存(flash)的NVRAM方案。由于基于磁盘的NVRAM方案要将数据存储在物理存储设备上，所以运行速度较慢，具有较大的延迟，从而降低了系统性能。对于基于flash的NVRAM方案而言，由于其可擦写次数是有限的，所以读写寿命低，降低了其实用性。
综上所述，在现有技术的虚拟架构中的数据存储方面存在着有待改进的问题和缺陷。
发明内容
鉴于上述以及其他潜在问题，本领域中需要一种支持对数据的非易失性随机访问的方案。
在本发明的一个方面，提供一种用于支持对数据的非易失性随机访问的方法，该方法包括：响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及响应于所述主虚拟机丢失所述数据，基于所述镜像虚拟机的所述存储器中的数据来恢复所述数据。
根据本发明的另一方面，提供一种用于支持对数据的非易失性随机访问的设备。所述设备包括：数据存储单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及数据恢复单元，被配置为响应于所述主虚拟机丢失所述数据，基于所述镜像虚拟机的所述存储器中的数据来恢复所述数据。
通过下文描述将会理解，根据本发明的实施例，可以基于软件的来低成本、高性能和高可靠性地实现物理NVRAM设备的优点。具体而言，与现有技术相比，本发明的实施例利用了虚拟架构下的虚拟机，从而不需要采用特定的硬件设备，这有效降低了实现成本。此外，本发明的实施例利用了虚拟机的RAM来存储数据，并在主虚拟机和镜像虚拟机之间采用高速网络连接来提高存储速度，从而实现了高性能。另外，本发明的实施例通过多个虚拟机带来的冗余性实现了高可靠性。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施例，其中：
图1示出了根据本发明一个示例性实施例的支持对数据的非易失性随机访问的虚拟架构环境的框图；
图2示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的方法的流程图；
图3示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的方法的流程图；
图4示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的设备的框图；以及
图5示出了可与本发明的示例性实施例结合使用的计算机系统的框图。
在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考附图中示出的若干示例性实施例来描述本发明的原理和精神。给出这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。
首先参考图1，其示出了根据本发明一个示例性实施例的支持对数据的非易失性随机访问的虚拟架构环境100的框图。如图所示，在环境100中包括两个虚拟机110和120，分别位于不同的物理主机130和140上，这些主机通过网络进行高速连接并且分别连接到相同或不同的电源上。根据本发明的实施例，虚拟机110称为“主虚拟机”，而用于与主虚拟机110协作从而支持对数据的非易失性随机访问的其他虚拟机120称为“镜像虚拟机”或者“备份虚拟机”。如图1所示，主虚拟机110被主机A130服务，镜像虚拟机120被主机B140服务，主机A130与主机B140之间通过高速网络连接。
在环境100中，主虚拟机110可以与镜像虚拟机120进行通信进而进行协作。举例而言，主虚拟机110可以将数据写入到本地存储器中，并可以通过高速网络(例如，利用10Gbps无限带宽技术(InfiniBand))将这些数据复制到镜像虚拟机120的存储器(例如，RAM)中，以便降低虚拟机之间数据交换的延时。当电源断电或者系统崩溃时，主虚拟机110可以基于镜像虚拟机的存储器中存储的数据来在本地恢复数据。通过这种方式，主虚拟机和镜像虚拟机的易失性存储器共同被用作虚拟机的中间存储设备，从而可以在不需要物理NVRAM设备的情况下实现NVRAM功能。
注意，环境100中所示的各个组成部分的数目仅仅是示意性的，并非意在限制本发明的范围。例如，可以存在任意数目的镜像虚拟机120，相应地也可以存在任意数目的用于服务镜像虚拟机的主机B140。
另外，应当注意的是，环境100中所示的用于服务主虚拟机110的主机A130和用于服务镜像虚拟机120的主机B140可以是不同的主机，也可以是同一主机。在主机A130和主机B140是同一主机的情况下，主虚拟机110和镜像虚拟机120被相同的主机进行服务，这并不影响二者之间的通信和协作，同样可以实现NVRAM功能。
另外，应当注意的是，主机A130和主机B140可以位于相同的电源域中，也可以位于不同的电源域中。在主机A130和主机B140位于不同的电源域中的情况下，当其中一个主机的电源突然断电时，不会影响另一个主机的正常运行，从而可以提供更高的稳定性。
根据本发明的实施例，主机A130和主机B140可以各自具有不间断电源UPS。根据本发明的实施例，主虚拟机110和镜像虚拟机120可以具有由高性能存储阵列支持的虚拟磁盘，以异步地将要存储的数据从存储器存入磁盘中。
下面参考图2，其示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的方法200的流程图。方法200可以由主虚拟机110或以其他方式与之关联的设备来执行。
方法200开始之后，在步骤S201，响应于接收到来自客户端的数据，使得数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中。
根据本发明的实施例，可以通过多种方式来使得数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中。在一个实施例中，可以响应于接收到来自客户端的数据，从主虚拟机向镜像虚拟机传输数据，以便数据被写入镜像虚拟机的存储器中。然后，可以响应于来自镜像虚拟机的对成功写入数据的确认消息，将数据写入主虚拟机的存储器。根据本发明的实施例，主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器分别可以包括RAM或者其他适当的存储器。
在另一个实施例中，可以响应于接收到来自客户端的数据，将数据写入主虚拟机的存储器；以及从主虚拟机向镜像虚拟机传输数据，以便数据被写入镜像虚拟机的存储器中。
根据本发明的实施例，在数据被成功写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器后，可以向客户端发送数据写入成功确认消息，从而指示该数据被写入成功。通过这种方式，避免了由于数据仅写入主虚拟机和镜像虚拟机之一，而导致的无法对数据进行非易失性随机访问。
根据本发明的实施例，在某些情况下，例如网络连接断开一段时间，有可能镜像虚拟机对于主虚拟机是不可达的。在这些情况下，在步骤S210，可以在检查点将数据写入主虚拟机的磁盘，例如周期性地写入磁盘。这样，即使数据丢失也仅仅是在一个较小的检查点间隔内的数据丢失，从而有效降低了数据丢失量。在本发明的实施例中，检查点可以是本领域技术人员根据需要预先设置的。
根据本发明的实施例，在镜像虚拟机处，也可以在预定的检查点将数据写入镜像虚拟机的磁盘。由此，可以减少在镜像虚拟机处的数据丢失。
然后，方法200进行到步骤S220，响应于主虚拟机丢失数据，基于镜像虚拟机的存储器中的数据来恢复数据。
主虚拟机丢失数据可能由于多种原因引起。例如，当主虚拟机意外断电、系统崩溃等时，主虚拟机通常没有机会对文件系统进行清理即会关闭，因此主虚拟机的存储器中的数据可能会丢失。在这种情况下，在本发明的实施例中可以基于镜像虚拟机的存储器中的数据来恢复数据。特别地，主虚拟机可以首先重启，然后在主虚拟机处执行初始化，以便预留用于恢复数据的主存储空间，继而主虚拟机可以与镜像虚拟机重新建立连接，读取在镜像虚拟机的存储器中存储的数据，之后主虚拟机可以将读取的数据存储到用于恢复数据的主存储空间中。
可选地，根据本发明的实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的方案还可以包括对存储系统中的若干情况的处理，例如初始化、镜像虚拟机不可达、主虚拟机正常关机、镜像虚拟机正常关机的情况等等。相关细节将结合以下实施例进行描述。
下面参考图3，其示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的方法300的流程图。方法300是结合图2所述的方法200的一种具体实现方式，在方法300中，数据先从主虚拟机传到镜像虚拟机中，在数据写入镜像虚拟机的存储器后镜像虚拟机向主虚拟机发送一个确认消息，主虚拟机响应于该确认消息来将该数据写入本地存储器，从而完成完整的数据写入操作。方法300可以由主虚拟机110或以其他方式与之关联的设备来执行。
方法300开始之后，在步骤S310，响应于接收到来自客户端的数据，从主虚拟机向镜像虚拟机传输数据，以便数据被写入镜像虚拟机的存储器中。在步骤S320，响应于来自镜像虚拟机的对成功写入数据的确认消息，将数据写入主虚拟机的存储器。根据本发明的实施例，在主虚拟机突然掉电或者系统崩溃后，镜像虚拟机无法接收到来自主虚拟机的heartbeat消息，此时它会保持本地存储器中的数据，用于主虚拟机恢复数据所用。在主虚拟机重启之后，关于主虚拟机由于突然掉电或者系统崩溃等原因而丢失的数据，主虚拟机可以基于镜像虚拟机的存储器中的数据来进行恢复，例如可以通过如下的步骤S330-S350来执行该恢复过程。在步骤S330，响应于主虚拟机丢失数据，在主虚拟机处执行初始化，以便预留用于恢复数据的主存储空间。在步骤S340，读取在镜像虚拟机的存储器中存储的数据。在步骤S350，将读取的数据存储到用于恢复数据的主存储空间中。
可选地，根据本发明的实施例的方法还可以包括初始化的过程。在一个实施例中，可以在主虚拟机处执行初始化，以便为数据预留主存储空间，然后主虚拟机可以通知镜像虚拟机为数据预留镜像存储空间，其中主存储空间与镜像存储空间具有相同结构。根据本发明的实施例，主存储空间和镜像存储空间的结构可以具有多种实现形式，其可以由本领域技术人员根据实际需要或系统要求来预先设计，例如可以将存储空间设计为具有头部和多个数据段，其中该头部中可以存储相关信息。存储空间的结构的细节是本领域中已知的，在此不再以避免混淆本发明的实质。
在初始化过程结束后，可选地，可以对主存储空间和镜像存储空间进行一致性校验，从而保障初始化之后主存储空间和镜像存储空间保持一致。在根据本发明的实施例中，一致性校验可以通过多种方式进行。在一个实施例中，可以例如通过检查主存储空间和镜像存储空间的结构、大小、头部信息、数据段长度，等等，来确定二者是否具有一致性。应当注意的是，上述举例仅仅是示意性的，而不是对本发明的限制，本领域技术人员完全可以通过已知的其他技术手段来完成一致性校验。
在执行初始化过程之前，可选地，可以在主虚拟机与镜像虚拟机之间进行信息交换，这例如可以通过发送心跳(heartbeat)消息来实现。通过各自发送heartbeat消息，主虚拟机和镜像虚拟机可以彼此知道对方的存在，并可以交换各自的状态信息。
可选地，根据本发明的实施例的方法还可以包括对镜像虚拟机不可达的情况的处理过程。镜像虚拟机不可达的情况可能由于网络连接延迟或故障等多种原因引起，在该情况下，主虚拟机可能无法正常连接到镜像虚拟机，从而认为镜像虚拟机不可达。在一个实施例中，在镜像虚拟机不可达的情况下，主虚拟机停止将数据向镜像虚拟机进行写入，并将数据存储到主虚拟机的磁盘中。在镜像虚拟机不可达的情况结束后，主虚拟机可以通知镜像虚拟机对数据进行重新同步，将数据从主虚拟机的磁盘复制到主虚拟机的存储器中，并且向镜像虚拟机传输主虚拟机的存储器中的数据。对于镜像虚拟机而言，在此情况下，镜像虚拟机可以检测主虚拟机的可达性，并可以响应于主虚拟机通知对数据进行重新同步，将来自主虚拟机的数据存储到镜像虚拟机的存储器中。在一种具体实施方式中，对于4Gb的数据而言，例如可能需要大约20秒钟来将数据从磁盘拷贝到存储器中，并且可能以不到10秒钟的时间通过10Gb网络将该数据从主虚拟机传输到镜像虚拟机。
作为备选方案，在另一个实施例中，在镜像虚拟机不可达的情况下，主虚拟机停止将数据向镜像虚拟机进行写入的同时，并不将数据存储到主虚拟机的磁盘中。也就是说，在镜像虚拟机不可达时不对该数据进行备份。此时若掉电或者系统崩溃，则主虚拟机无法利用镜像虚拟机来恢复该数据。
可选地，根据本发明的实施例的方法还可以包括对主虚拟机正常关机的情况的处理过程。在一个实施例中，在主虚拟机正常关机的情况下，主虚拟机可以将数据存储到主虚拟机的磁盘中，并且可以通知镜像虚拟机停止检测主虚拟机是否存在。在此情况下，镜像虚拟机可以停止发送heartbeat消息，并等待主虚拟机开机后发送的同步消息进行重新同步。
可选地，根据本发明的实施例的方法还可以包括对镜像虚拟机正常关机的情况的处理过程。在一个实施例中，在镜像虚拟机正常关机的情况下，主虚拟机可以将数据存储到主虚拟机的磁盘中，并且可以检测镜像虚拟机的启动情况。在镜像虚拟机重新启动后，主虚拟机可以通知镜像虚拟机对数据进行重新同步，将数据从主虚拟机的磁盘复制到主虚拟机的存储器中，并且向镜像虚拟机传输主虚拟机的存储器中的数据。根据本发明的实施例，在镜像虚拟机重新启动后，镜像虚拟机可以响应于主虚拟机通知对数据进行重新同步，而将来自主虚拟机的数据存储到镜像虚拟机的存储器中。
可选地，根据本发明的实施例的方法还可以包括对镜像虚拟机突然掉电或系统崩溃的处理过程。在镜像虚拟机突然掉电或系统崩溃的情况下，主虚拟机可以按照镜像虚拟机不可达的情况来进行处理。例如，主虚拟机可以停止将数据向镜像虚拟机进行写入，并将数据存储到主虚拟机的磁盘中。在镜像虚拟机重启后，主虚拟机可以通知镜像虚拟机对数据进行重新同步，将数据从主虚拟机的磁盘复制到主虚拟机的存储器中，并且向镜像虚拟机传输主虚拟机的存储器中的数据。镜像虚拟机可以在重启后响应于接收到来主虚拟机的重新同步通知，执行与主虚拟机的重新同步。
现在参考图4，其示出了根据本发明一个示例性实施例的用于支持对数据的非易失性随机访问的设备400的框图。根据本发明的实施例，设备400可以驻留在上文参考图1描述的主虚拟机中或以其他方式与之关联。
如图所示，设备400包括数据存储单元410，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，使得数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及数据恢复单元420，被配置为响应于主虚拟机丢失数据，基于镜像虚拟机的存储器中的数据来恢复数据。
根据本发明的实施例，数据存储单元410可以包括：第一数据传输单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，从主虚拟机向镜像虚拟机传输数据，以便数据被写入镜像虚拟机的存储器中；以及第一数据记录单元，被配置为响应于来自镜像虚拟机的对成功写入数据的确认消息，将数据写入主虚拟机的存储器。
根据本发明的实施例，数据存储单元410可以包括：第二数据记录单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，将数据写入主虚拟机的存储器；以及第二数据传输单元，被配置为从主虚拟机向镜像虚拟机传输数据，以便数据被写入镜像虚拟机的存储器中。
根据本发明的实施例，数据存储单元410可以包括：发送单元，被配置为如果数据被成功写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中，则向客户端发送数据写入成功确认消息。
根据本发明的实施例，数据存储单元410可以包括：第一磁盘记录单元，被配置为在检查点将数据写入主虚拟机的磁盘。
根据本发明的实施例，数据恢复单元420可以包括：恢复初始化单元，被配置为在主虚拟机处执行初始化，以便预留用于恢复数据的主存储空间；恢复读取单元，被配置为读取在镜像虚拟机的存储器中存储的数据；以及恢复记录单元，被配置为将读取的数据记录到用于恢复数据的主存储空间中。
根据本发明的实施例，设备400还可以包括：初始化单元，被配置为在主虚拟机处执行初始化，以便为数据预留主存储空间；以及通知单元，被配置为通知镜像虚拟机为数据预留镜像存储空间，其中主存储空间与镜像存储空间具有相同结构。
根据本发明的实施例，设备400还可以包括：校验单元，被配置为对主存储空间和镜像存储空间进行一致性校验。
根据本发明的实施例，设备400还可以包括：不可达处理单元，被配置为：在镜像虚拟机不可达的情况下，将数据存储到主虚拟机的磁盘中；以及在镜像虚拟机不可达的情况结束后，通知镜像虚拟机对数据进行重新同步，将数据从主虚拟机的磁盘复制到主虚拟机的存储器中，并且向镜像虚拟机传输主虚拟机的存储器中的数据。
根据本发明的实施例，在镜像虚拟机不可达的情况下，镜像虚拟机检测主虚拟机的可达性，并响应于主虚拟机通知对数据进行重新同步，将来自主虚拟机的数据存储到镜像虚拟机的存储器中。
根据本发明的实施例，设备400还可以包括主虚拟机正常关机处理单元，被配置为：在主虚拟机正常关机的情况下，将数据存储到主虚拟机的磁盘中，并且通知镜像虚拟机停止检测主虚拟机是否存在。
根据本发明的实施例，设备400还可以包括镜像虚拟机正常关机处理单元，被配置为：在镜像虚拟机正常关机的情况下，将数据存储到主虚拟机的磁盘中，并且检测镜像虚拟机的启动情况；以及在镜像虚拟机重新启动后，通知镜像虚拟机对数据进行重新同步，将数据从主虚拟机的磁盘复制到主虚拟机的存储器中，并且向镜像虚拟机传输主虚拟机的存储器中的数据。
根据本发明的实施例，在镜像虚拟机重新启动后，镜像虚拟机响应于主虚拟机通知对数据进行重新同步，将来自主虚拟机的数据存储到镜像虚拟机的存储器中。
根据本发明的实施例，服务主虚拟机的主机和服务镜像虚拟机的主机之间被高速网络连接。
根据本发明的实施例，服务主虚拟机的主机和服务镜像虚拟机的主机分别位于不同的电源域中。
根据本发明的实施例，服务主虚拟机的主机和服务镜像虚拟机的主机各自具有不问断电源UPS。
为清晰起见，在图4中没有示出设备400包含的可选单元以及各个单元所包含的子单元。然而，应当理解，上文参考图1描述的各个特征同样适用于设备400，在此不再赘述。
应当理解，设备400可以利用各种方式实现。例如，在某些实施例中，设备400可以利用软件和/或固件来实现。例如，设备400可以被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品，其中的每个单元是通过计算机指令来实现其功能的程序模块。备选地或附加地，设备400可以部分地或者完全地基于硬件来实现。例如，设备400可被实现为集成电路(IC)芯片、专用集成电路(ASIC)或者片上系统(SOC)。现在已知或者将来开发的其他方式也是可行的，本发明的范围在此方面不受限制。
下面参考图5，其示出了适于用来实践本发明实施方式的计算机系统的示意性框图。如图5所示，计算机系统可以包括：CPU(中央处理单元)501、RAM(随机存取存储器)502、ROM(只读存储器)503、系统总线504、硬盘控制器505、键盘控制器506、串行接口控制器507、并行接口控制器508、显示控制器509、硬盘510、键盘511、串行外部设备512、并行外部设备513和显示器514。在这些设备中，与系统总线504耦合的有CPU501、RAM502、ROM503、硬盘控制器505、键盘控制器506、串行控制器507、并行控制器508和显示控制器509。硬盘510与硬盘控制器505耦合，键盘511与键盘控制器506耦合，串行外部设备512与串行接口控制器507耦合，并行外部设备513与并行接口控制器508耦合，以及显示器514与显示控制器509耦合。应当理解，图5所述的结构框图仅仅为了示例的目的而示出的，而不是对本发明范围的限制。在某些情况下，可以根据具体情况而增加或者减少某些设备。
如上所述，设备400可以通过硬件实现，例如芯片、ASIC、SOC等。这些硬件可以集成在计算机系统500中。此外，本发明的实施例也可以通过计算机程序产品的形式实现。例如，本发明的方法均可通过计算机程序产品来实现。该计算机程序产品可以存储在例如图5所示的RAM504、ROM504、硬盘510和/或任何适当的存储介质中，或者通过网络从适当的位置下载到计算机系统500上。计算机程序产品可以包括计算机代码部分，其包括可由适当的处理设备(例如，图5中示出的CPU501)执行的程序指令。所述程序指令至少可以包括用于实现本发明方法的步骤的指令。
本发明的实施例可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的系统和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明系统可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了设备的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施例，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来实现。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施例。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (32)

1.一种用于支持对数据的非易失性随机访问的方法，所述方法包括：
响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及
响应于所述主虚拟机丢失所述数据，基于所述镜像虚拟机的所述存储器中的数据来恢复所述数据。
2.根据权利要求1的方法，其中响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中包括：
响应于接收到来自客户端的数据，从所述主虚拟机向所述镜像虚拟机传输所述数据，以便所述数据被写入所述镜像虚拟机的存储器中；以及
响应于来自所述镜像虚拟机的对成功写入所述数据的确认消息，将所述数据写入所述主虚拟机的存储器。
3.根据权利要求1的方法，其中响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中包括：
响应于接收到来自客户端的数据，将所述数据写入所述主虚拟机的存储器；以及
从所述主虚拟机向所述镜像虚拟机传输所述数据，以便所述数据被写入所述镜像虚拟机的存储器中。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中包括：
如果所述数据被成功写入所述主虚拟机的存储器和所述镜像虚拟机的存储器中，则向所述客户端发送数据写入成功确认消息。
5.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中包括：
在检查点将所述数据写入所述主虚拟机的磁盘。
6.根据权利要求1的方法，其中响应于所述主虚拟机丢失所述数据，基于所述镜像虚拟机的所述存储器中的数据来恢复所述数据包括：
在所述主虚拟机处执行初始化，以便预留用于恢复所述数据的主存储空间；
读取在所述镜像虚拟机的所述存储器中存储的所述数据；以及
将读取的所述数据记录到所述用于恢复所述数据的主存储空间中。
7.根据权利要求1的方法，还包括：
在所述主虚拟机处执行初始化，以便为所述数据预留主存储空间；以及
通知所述镜像虚拟机为所述数据预留镜像存储空间，其中所述主存储空间与所述镜像存储空间具有相同结构。
8.根据权利要求7的方法，还包括：
对所述主存储空间和所述镜像存储空间进行一致性校验。
9.根据权利要求1的方法，还包括：
在所述镜像虚拟机不可达的情况下，将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中；以及
在所述镜像虚拟机不可达的情况结束后，所述主虚拟机通知所述镜像虚拟机对所述数据进行重新同步，将所述数据从所述主虚拟机的磁盘复制到所述主虚拟机的存储器中，并且向所述镜像虚拟机传输所述主虚拟机的存储器中的所述数据。
10.根据权利要求9的方法，其中在所述镜像虚拟机不可达的情况下，所述镜像虚拟机检测所述主虚拟机的可达性，并响应于所述主虚拟机通知对所述数据进行重新同步，将来自所述主虚拟机的所述数据存储到所述镜像虚拟机的存储器中。
11.根据权利要求1的方法，还包括：
在所述主虚拟机正常关机的情况下，将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中，并且通知所述镜像虚拟机停止检测所述主虚拟机是否存在。
12.根据权利要求1的方法，还包括：
在所述镜像虚拟机正常关机的情况下，所述主虚拟机将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中，并且检测所述镜像虚拟机的启动情况；以及
在所述镜像虚拟机重新启动后，所述主虚拟机通知所述镜像虚拟机对所述数据进行重新同步，将所述数据从所述主虚拟机的磁盘复制到所述主虚拟机的存储器中，并且向所述镜像虚拟机传输所述主虚拟机的存储器中的所述数据。
13.根据权利要求12的方法，其中在所述镜像虚拟机重新启动后，所述镜像虚拟机响应于所述主虚拟机通知对所述数据进行重新同步，将来自所述主虚拟机的所述数据存储到所述镜像虚拟机的存储器中。
14.根据权利要求1的方法，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机之间被高速网络连接。
15.根据权利要求1的方法，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机分别位于不同的电源域中。
16.根据权利要求1的方法，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机各自具有不间断电源UPS。
17.一种用于支持对数据的非易失性随机访问的设备，所述设备包括：
数据存储单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，使得所述数据被分别写入主虚拟机的存储器和镜像虚拟机的存储器中；以及
数据恢复单元，被配置为响应于所述主虚拟机丢失所述数据，基于所述镜像虚拟机的所述存储器中的数据来恢复所述数据。
18.根据权利要求17的设备，其中所述数据存储单元包括：
第一数据传输单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，从所述主虚拟机向所述镜像虚拟机传输所述数据，以便所述数据被写入所述镜像虚拟机的存储器中；以及
第一数据记录单元，被配置为响应于来自所述镜像虚拟机的对成功写入所述数据的确认消息，将所述数据写入所述主虚拟机的存储器。
19.根据权利要求17的设备，其中所述数据存储单元包括：
第二数据记录单元，被配置为响应于接收到来自客户端的数据，将所述数据写入所述主虚拟机的存储器；以及
第二数据传输单元，被配置为从所述主虚拟机向所述镜像虚拟机传输所述数据，以便所述数据被写入所述镜像虚拟机的存储器中。
20.根据权利要求17-19中任一项的设备，其中所述数据存储单元包括：
发送单元，被配置为如果所述数据被成功写入所述主虚拟机的存储器和所述镜像虚拟机的存储器中，则向所述客户端发送数据写入成功确认消息。
21.根据权利要求17-19中任一项的设备，其中所述数据存储单元包括：
磁盘记录单元，被配置为在检查点将所述数据写入所述主虚拟机的磁盘。
22.根据权利要求17的设备，其中所述数据恢复单元包括：
恢复初始化单元，被配置为在所述主虚拟机处执行初始化，以便预留用于恢复所述数据的主存储空间；
恢复读取单元，被配置为读取在所述镜像虚拟机的所述存储器中存储的所述数据；以及
恢复记录单元，被配置为将读取的所述数据记录到所述用于恢复所述数据的主存储空间中。
23.根据权利要求17的设备，还包括：
初始化单元，被配置为在所述主虚拟机处执行初始化，以便为所述数据预留主存储空间；以及
通知单元，被配置为通知所述镜像虚拟机为所述数据预留镜像存储空间，其中所述主存储空间与所述镜像存储空间具有相同结构。
24.根据权利要求23的设备，还包括：
校验单元，被配置为对所述主存储空间和所述镜像存储空间进行一致性校验。
25.根据权利要求17的设备，还包括不可达处理单元，被配置为：
在所述镜像虚拟机不可达的情况下，将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中；以及
在所述镜像虚拟机不可达的情况结束后，通知所述镜像虚拟机对所述数据进行重新同步，将所述数据从所述主虚拟机的磁盘复制到所述主虚拟机的存储器中，并且向所述镜像虚拟机传输所述主虚拟机的存储器中的所述数据。
26.根据权利要求25的设备，其中在所述镜像虚拟机不可达的情况下，所述镜像虚拟机检测所述主虚拟机的可达性，并响应于所述主虚拟机通知对所述数据进行重新同步，将来自所述主虚拟机的所述数据存储到所述镜像虚拟机的存储器中。
27.根据权利要求17的设备，还包括主虚拟机正常关机处理单元，被配置为：
在所述主虚拟机正常关机的情况下，将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中，并且通知所述镜像虚拟机停止检测所述主虚拟机是否存在。
28.根据权利要求17的设备，还包括镜像虚拟机正常关机处理单元，被配置为：
在所述镜像虚拟机正常关机的情况下，将所述数据存储到所述主虚拟机的磁盘中，并且检测所述镜像虚拟机的启动情况；以及
在所述镜像虚拟机重新启动后，通知所述镜像虚拟机对所述数据进行重新同步，将所述数据从所述主虚拟机的磁盘复制到所述主虚拟机的存储器中，并且向所述镜像虚拟机传输所述主虚拟机的存储器中的所述数据。
29.根据权利要求28的设备，其中在所述镜像虚拟机重新启动后，所述镜像虚拟机响应于所述主虚拟机通知对所述数据进行重新同步，将来自所述主虚拟机的所述数据存储到所述镜像虚拟机的存储器中。
30.根据权利要求17的设备，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机之间被高速网络连接。
31.根据权利要求17的设备，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机分别位于不同的电源域中。
32.根据权利要求17的设备，其中服务所述主虚拟机的主机和服务所述镜像虚拟机的主机各自具有不间断电源UPS。
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