CN106569872A - 一种缩短虚拟机快照链的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种缩短虚拟机快照链的方法。该缩短虚拟机快照链的方法，在不关机和停止业务的情况下对虚拟机不需要的快照进行删除处理，并把删除的快照的数据向前提交到下一个快照中，再把下一个快照的基础镜像指向删除快照的基础镜像，以此在每次触发条件满足时来缩短虚拟机快照链的长度。该缩短虚拟机快照链的方法，可以优化虚拟机快照链的长度，提高虚拟机对虚拟机磁盘的读写性能，从而改善虚拟机的性能，而且由于离线操作虚拟机业务不会中断，所以虚拟机的快照数据不会受到影响，能保证在快照恢复时和打快照时刻的状态一致。
Description
技术领域
本发明涉及云计算虚拟机磁盘树深度优化技术领域，特别涉及一种缩短虚拟机快照链的方法。
背景技术
虚拟化是云计算的基石，虚拟化无处不在，虚拟化技术可以充分利用昂贵的硬件资源并且还可以隔离硬件体系结构和软件系统之间的依赖关系，改进系统的安全性能，提高计算资源的利用率。虚拟机取代实体物理机已成为一个趋势，各公司和研究所对虚拟化的研究也成为一个热点。虚拟机可以把底层的物理系统抽象出来，为客户操作系统提供一个功能上完整的虚拟计算机，虚拟机的广泛应用使得人们对虚拟机的功能和性能有了更高的要求。
虚拟机快照功能是为虚拟机保存某一时刻的状态，它可以用作系统的还原点，也可以用作虚拟机的备份、模板、克隆等。虚拟机快照功能在生产、测试、研发等很多领域都得到了广泛的用途。但与此同时，虚拟机的快照链过长也会大大的影响虚拟机的性能，从而限制了快照的使用。
在现有的技术中对虚拟机进行打快照时，很多厂商都会限制用户对虚拟机打快照的数量。并且在缩短快照链时，快照数据向后提交数据或向前提交数据时只能提交到虚拟机的活动镜像层，而向后提交数据时有可能破坏用户快照的数据，使用户快照的状态和打快照时刻的状态不一致，这就大大限制了快照链缩短时的灵活性和实用性。
基于上述情况，本发明提出了一种缩短虚拟机快照链的方法。旨在解决现有的技术中对虚拟机进行快照链优化时，只能把快照数据向前提交到虚拟机活动镜像层，即最顶层的限制，而不能把快照数据向前提交到中间层的问题。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的缩短虚拟机快照链的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种缩短虚拟机快照链的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）首先将虚拟机活动镜像层相邻的快照进行复试一份副本到指定的存储池中；
（2）然后在离线的状态下将第一步复制的快照副本的基础镜像指向虚拟机的虚拟磁盘，从而使虚拟机的虚拟磁盘和虚拟机活动镜像层的相邻快照之间的所有快照数据都提交到第一步创建的快照副本中，相当于在虚拟磁盘上又创建了第二条链式结构，链式结构的最顶层即是第一步创建的快照副本；且由于虚拟机还在原有的链式结构中运行，所以不会影响虚拟机的运行；
（3）在第二条链式结构上基于最顶层的快照副本创建一个空白镜像，将空白镜像指向第一步创建的快照副本，即空白镜像的基础镜像是第一步创建的快照副本；
（4）将运行的虚拟机切换到第二条链式结构中，此时将原来虚拟机的活动镜像中的内容复制到空白的活动镜像中，虚拟机运行在第二条链式结构上，第一条链式结构处于离线状态，对处于离线状态的第一条链式结构就可以任意将其链式中快照的数据向前提交到任何一个快照中；
（5）最后将虚拟机从第二条链式结构上切换到第一条链式结构上，完成虚拟机快照链的缩短。
该缩短虚拟机快照链的方法，在开始进行缩短虚拟机快照链之前需要一个触发条件，触发条件可以人工触发也可以是系统自动触发。
所述系统自动触发可以选择在基于快照启动虚拟机时触发，或者选择在创建一个虚拟磁盘树叶子节点时触发，也可以选择在新建叶节点到根节点的深度超过阈值；阀值由系统设定，满足触发条件后，系统自动触发并完成缩短虚拟机快照链流程。
所述人工触发是当管理员确认某个虚拟机快照不需要时可以执行删除快照操作，人工操作会触发缩短快照链的流程；把删除的快照的数据向前提交到下一个快照中，把下一个快照的基础镜像指向删除快照的基础镜像；或者把删除的快照的数据提交到删除快照与虚拟机活动镜像层之间的任意一个删除快照和提交数据快照之间用户不需要的快照中。
本发明的有益效果是：该缩短虚拟机快照链的方法，可以优化虚拟机快照链的长度，提高虚拟机对虚拟机磁盘的读写性能，从而改善虚拟机的性能，而且由于离线操作虚拟机业务不会中断，所以虚拟机的快照数据不会受到影响，能保证在快照恢复时和打快照时刻的状态一致。
附图说明
附图1为本发明虚拟机快照链式结构示意图。
附图2为本发明虚拟机快照备份示意图。
附图3为本发明更改备份快照基础镜像指向示意图。
附图4为本发明切换虚拟机活动镜像示意图。
附图5为本发明虚拟机快照链缩短后示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该缩短虚拟机快照链的方法，包括以下步骤：
（1）首先将虚拟机活动镜像层相邻的快照进行复试一份副本到指定的存储池中；
（2）然后在离线的状态下将第一步复制的快照副本的基础镜像指向虚拟机的虚拟磁盘，从而使虚拟机的虚拟磁盘和虚拟机活动镜像层的相邻快照之间的所有快照数据都提交到第一步创建的快照副本中，相当于在虚拟磁盘上又创建了第二条链式结构，链式结构的最顶层即是第一步创建的快照副本；且由于虚拟机还在原有的链式结构中运行，所以不会影响虚拟机的运行；
（3）在第二条链式结构上基于最顶层的快照副本创建一个空白镜像，将空白镜像指向第一步创建的快照副本，即空白镜像的基础镜像是第一步创建的快照副本；
（4）将运行的虚拟机切换到第二条链式结构中，此时将原来虚拟机的活动镜像中的内容复制到空白的活动镜像中，虚拟机运行在第二条链式结构上，第一条链式结构处于离线状态，对处于离线状态的第一条链式结构就可以任意将其链式中快照的数据向前提交到任何一个快照中；
（5）最后将虚拟机从第二条链式结构上切换到第一条链式结构上，完成虚拟机快照链的缩短。
该缩短虚拟机快照链的方法，在开始进行缩短虚拟机快照链之前需要一个触发条件，触发条件可以人工触发也可以是系统自动触发。
所述系统自动触发可以选择在基于快照启动虚拟机时触发，或者选择在创建一个虚拟磁盘树叶子节点时触发，也可以选择在新建叶节点到根节点的深度超过阈值；阀值由系统设定，满足触发条件后，系统自动触发并完成缩短虚拟机快照链流程。
所述人工触发是当管理员确认某个虚拟机快照不需要时可以执行删除快照操作，人工操作会触发缩短快照链的流程；把删除的快照的数据向前提交到下一个快照中，把下一个快照的基础镜像指向删除快照的基础镜像；或者把删除的快照的数据提交到删除快照与虚拟机活动镜像层之间的任意一个删除快照和提交数据快照之间用户不需要的快照中。
下面以虚拟机快照链有四个快照为例，具体实施步骤如下
（1）创建虚拟机（VM）并为虚拟机创建四个快照。如附图1所示，其中Base为创建虚拟机时的虚拟磁盘，snap1、snap2、snap3、snap4为虚拟机的快照，active为虚拟机的活动镜像，虚拟机的写操作都是在这层进行的，当读操作在这一层找不到数据时会沿着快照链逐次向下层寻找。
（2）人工或系统自动触发缩短快照链的操作，例如把snap1的数据向前提交到snap2当中；也可以把snap1数据提交到snap3或snap4中，前提是snap1和snap3或snap4之间的快照不会再被恢复。
（3）将快照snap4复制出一份副本snap41，保存到指定的存储池中，如附图2所示，复试出来的snap41是一个单独的文件，里面包含了snap4的链式结构的信息。
（4）基于Base和snap41，将snap41的基础镜像由原来指向的snap3，更改其指向Base，如附图3所示；此时snap1、snap2、snap3的数据将一并提交到snap41中，由于虚拟机不运行在数据链上，且Base是只读的，所以不会影响虚拟机的运行，也不会破坏链式结构中的数据。
（5）基于snap41创建一个活动镜像active1，active1指向snap41，此时将虚拟机的活动镜像由原来的active切换到active1，切换是在线的，虚拟机没有停止运行，切换之后虚拟机在第二条链式结构中继续运行，原有的链式结构处于离线状态，如附图4所示。
（6）将第一条链中snap1数据提交到snap2中，此时在链式结构中snap1就会被删除掉，snap2的基础镜像由原来指向的snap1变为Base。
（7）对第一条链式结构离线操作完之后，再将虚拟机的活动镜像由active1切换到active，此时虚拟机回到原有的链式结构中运行，快照链深度由原来的4层变为3层，如附图5所示，这样就可以完成缩短虚拟机快照链的目的，为了不占用存储空间，可以将snap41和active1删除。
Claims (4)
1.一种缩短虚拟机快照链的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）首先将虚拟机活动镜像层相邻的快照进行复试一份副本到指定的存储池中；
（2）然后在离线的状态下将第一步复制的快照副本的基础镜像指向虚拟机的虚拟磁盘，从而使虚拟机的虚拟磁盘和虚拟机活动镜像层的相邻快照之间的所有快照数据都提交到第一步创建的快照副本中，相当于在虚拟磁盘上又创建了第二条链式结构，链式结构的最顶层即是第一步创建的快照副本；且由于虚拟机还在原有的链式结构中运行，所以不会影响虚拟机的运行；
（3）在第二条链式结构上基于最顶层的快照副本创建一个空白镜像，将空白镜像指向第一步创建的快照副本，即空白镜像的基础镜像是第一步创建的快照副本；
（4）将运行的虚拟机切换到第二条链式结构中，此时将原来虚拟机的活动镜像中的内容复制到空白的活动镜像中，虚拟机运行在第二条链式结构上，第一条链式结构处于离线状态，对处于离线状态的第一条链式结构就可以任意将其链式中快照的数据向前提交到任何一个快照中；
（5）最后将虚拟机从第二条链式结构上切换到第一条链式结构上，完成虚拟机快照链的缩短。
2.根据权利要求1所述的缩短虚拟机快照链的方法，其特征在于：该缩短虚拟机快照链的方法，在开始进行缩短虚拟机快照链之前需要一个触发条件，触发条件可以人工触发也可以是系统自动触发。
3.根据权利要求2所述的缩短虚拟机快照链的方法，其特征在于：所述系统自动触发可以选择在基于快照启动虚拟机时触发，或者选择在创建一个虚拟磁盘树叶子节点时触发，也可以选择在新建叶节点到根节点的深度超过阈值；阀值由系统设定，满足触发条件后，系统自动触发并完成缩短虚拟机快照链流程。
4.根据权利要求2所述的缩短虚拟机快照链的方法，其特征在于：所述人工触发是当管理员确认某个虚拟机快照不需要时可以执行删除快照操作，人工操作会触发缩短快照链的流程；把删除的快照的数据向前提交到下一个快照中，把下一个快照的基础镜像指向删除快照的基础镜像；或者把删除的快照的数据提交到删除快照与虚拟机活动镜像层之间的任意一个删除快照和提交数据快照之间用户不需要的快照中。
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