CN107995318A - 一种网络云盘的高可用系统 - Google Patents

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Abstract

一种网络云盘的高可用系统，包括云存储服务器的网络云盘、差分虚拟磁盘，以及相关的网络QoS检测、云盘数据同步、云盘管理模块；网络云盘用于存储云桌面用户的用户数据；使用网络云盘时，在云桌面主机上创建一个差分虚拟磁盘，云桌面虚拟机启动时加载该差分虚拟磁盘，写入网络云盘的数据都写入差分虚拟磁盘中；网络云盘同步模块实时监控网络云盘的差分虚拟磁盘的大小，网络QoS检测模块用于监控云桌面主机到云存储服务器的网络QoS、云存储服务器的负载综合分析后，云盘数据同步模块将本地网络云盘的数据同步到云存储服务器，云盘管理模块完成网络云盘的创建、同步、关闭处理；具有满足客户的云盘数据及时同步到云端，断网可继续使用网络云盘的特点。

Description

一种网络云盘的高可用系统
技术领域
本发明属于虚拟桌面的网络云盘使用技术领域，具体涉及一种网络云盘的高可用系统。
背景技术
现有的云桌面，都需要提供网络云盘用于扩展桌面的可使用空间，用于满足系统数据和个人用户数据的分开管理，而使用网络云盘就需要依赖网络。云桌面主机上是云桌面上安装了网络云盘，使用网络云盘时通过网络直接访问云存储服务器上的原始虚拟磁盘，参见图1。
现有的网络云盘是通过网络协议直接访问的远端云存储服务器，因此对网络速度、抖动的依赖很大，在网络质量出现波动延迟，甚至偶尔的中断时，云盘的使用体验就非常的差。
传统无盘工作站使用的本地缓存，也可大大降低服务器读写压力和网络负载。但是传统无盘使用的本地缓存方案，是在客户机本地的物理内存划分出一部分空间用来缓冲客户机回写到服务器的数据,或者是写入本地的硬盘中缓存，这种方案的数据管理是基于当前客户机操作系统进行管理的，如果数据未同步到服务器时客户机系统还原或关机后，可能导致数据丢失或无法同步到服务器上。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种网络云盘的高可用系统，针对网络云盘的数据写入受网络影响大的问题，本发明通过在云桌面主机的本地建立虚拟差分磁盘的方式，所有写云盘操作首先写入云桌面主机本地差分虚拟磁盘，然后根据网络的QoS状态，动态的同步到云存储服务器进行合并，解决网络云盘写的波动问题，并可以在网络中断后仍然进行部分的写操作，待网络恢复后再自动完成同步，网络中断对用户完全无感知；具有可同时满足客户的云盘数据及时同步到云存储服务器，也同时满足断网可继续使用网络云盘的系统的特点，而且克服传统无盘工作站的本地缓存依赖客户机系统缺点，基于本地虚拟化架构，所有网络云盘的数据管理不依赖云桌面虚拟机的运行，云桌面。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种网络云盘的高可用系统，其特征在于，包括有云存储服务器上网络云盘、云桌面主机上使用的以云存储服务器的网络云盘为原始虚拟磁盘创建的差分虚拟磁盘，云存储服务器上的云盘管理和云盘数据同步模块，云桌面主机上的网络QoS检测、云盘数据同步、云盘管理等模块；
所述的服务端网络云盘，为一原始虚拟磁盘。用于存储云桌面用户的用户数据；比如一个qcow2格式的虚拟磁盘。
所述的差分虚拟磁盘，在使用网络云盘时，首先在云桌面终端上，基于该云服存储服务器的网络云盘的原始虚拟磁盘创建一个差分虚拟磁盘，在云桌面虚拟机启动时加载该差分虚拟磁盘，所有的云桌面系统中写入网络云盘的数据都是写入该本地的差分虚拟磁盘中；
所述的网络QoS检测模块，用于监控云桌面终端到云存储服务器的网络QoS、云存储服务器的负载综合分析后，选择最佳时机将本地网络云盘的数据同步到云存储服务器。
所述的网络云盘同步模块，用于云桌面管理系统实时监控网络云盘的差分虚拟磁盘的大小变化，根据系统设定的阈值，比如变化超过1GB时，启动与云存储服务器的云盘数据同步模块进行通信，把变化的部分同步到云存储服务器上。
所述的网络云盘数写数据是先写入了本地差分虚拟磁盘中；网络云盘的创建时使用的是本地差分虚拟磁盘作为云桌面的存储介质。
所述的选择最佳时机，实时检查云桌面主机与云存储服务器的网络QoS，包括时延、抖动，还有云存储服务器端的IO负载，当时延较小(比如小于5ms)，抖动为较小，IO负载小于系统最大负荷一定比例(比如70％)时，才会进行差分虚拟磁盘的同步。
本发明的有益效果是：
传统云盘直接通过网络完成读写方式，受到网络拥塞、闪断都可能导致操作失败，影响用户体验；本发明因为客户的操作直接在本地完成读写操作，然后通过后台的网络云盘同步模块实现数据保存到云存储服务器上，因此可以实现网络拥塞、闪断时，甚至网络中断时保证用户的网络云盘仍然是可用状态，提供更好的用户体验。本发明涉及虚拟桌面的网络云盘使用方式，可同时满足客户的云盘数据及时同步到云端，也同时满足断网可继续使用网络云盘的系统，而且克服传统无盘工作站的本地缓存依赖客户机系统缺点，基于本地虚拟化架构，所有网络云盘的数据管理不依赖云桌面虚拟机的运行，云桌面。
附图说明
图1为普通云桌面网络云盘使用原理框图。
图2为本发明高可用的IDV云桌面网络云盘使用原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图2，一种网络云盘的高可用系统，其特征在于，包括有云存储服务器的网络云盘、云桌面主机使用的以云存储服务器网络云盘为原始虚拟磁盘创建的差分虚拟磁盘和网络QoS检测、网络云盘同步、云盘管理等模块；
所述的服务端网络云盘，为一原始虚拟磁盘，用于存储云桌面用户的用户数据，比如一个qcow2格式的虚拟磁盘；
所述的差分虚拟磁盘，在使用网络云盘时，首先在云桌面主机上，基于该服务端网络云盘的原始虚拟磁盘创建一个差分虚拟磁盘，在云桌面虚拟机启动时加载该差分虚拟磁盘，所有的云桌面系统中写入网络云盘的数据都是先写入该本地的差分虚拟磁盘中；
所述的网络云盘同步模块，用于云桌面管理系统实时监控网络云盘的差分虚拟磁盘的大小，同时监控云桌面主机到云存储服务器的网络QoS、云存储服务器的负载综合分析后，选择最佳时机将本地网络云盘的数据同步到云存储服务器。
所述的网络云盘数写数据是先写入了本地差分虚拟磁盘中；网络云盘的创建时使用的是本地差分虚拟磁盘作为云桌面的存储介质。
所述的选择最佳时机，实时检查云桌面主机与云存储服务器的网络QoS，包括时延、抖动，还有云存储服务器端的IO负载，当时延较小(比如小于5ms)，抖动为0，IO负载小于系统最大负荷70％时，才会进行差分虚拟磁盘的同步合并。
所述的云盘管理是实现提供用户使用云盘功能的API，包括云桌面启动时创建网络云盘的虚拟差分磁盘，云盘数据同步模块同步数据到云存储服务器后提交同步数据时，因为当前云盘正在使用中，不能直接改写网络云盘的原始差分磁盘，需要云盘管理模块创建用于同步的网络云盘副本，首先将同步数据与网络云盘副本合并。当用户关机不再使用网络云盘时，将最后修改数据同步完成后，将原有网络云盘对应的原始虚拟磁盘删除，使用网络云盘副本替换。
某IDV云桌面系统使用方案。
该IDV产品基于IDV云桌面架构，云桌面的运行在云桌面主机上，通过云桌面服务器进行统一的模板分发、鉴权管理、配置维护管理等。同时通过云存储服务器提供给每个用户一个网络云盘，使用网络云盘可以有效保障客户桌面数据的可靠性，同时使用了本发明技术部署的网络云盘，可以有效克服网络抖动影响写数据慢、甚至断网带来的无法使用问题，可以进一步提升IDV云桌面的用户体验。
网络云盘：一种虚拟化技术，通过网络协议将远端服务器上的某个虚拟磁盘文件映射到本地，并挂载到云桌面虚拟机供用户使用，使用户可以获得更多的空间和保障数据的可靠性。
原始虚拟磁盘：用于创建多个虚拟机差分磁盘的基础盘，保存公共数据的虚拟磁盘。(为了多个虚拟机能共享部分磁盘存储空间，比如安装相同操作系统虚拟机，则操作系统相关就可以作为公共数据安装到一个虚拟磁盘中，每个虚拟机基于该虚拟磁盘创建出新的虚拟磁盘，对于相同内容直接读取原始磁盘，只有虚拟机特有数据则保存在自己的差分虚拟磁盘中。)
差分虚拟磁盘：基于公共的原始虚拟磁盘创建的虚拟机专用存储的虚拟磁盘。
IDV云桌面：IDV是Intelligent Desktop Virtualization的简称，是英特尔公司提出了一种革新性的框架——Intelligent Desktop Virtualization(IDV)智能桌面虚拟化。
和虚拟桌面基础架构VDI下所有桌面计算资源高度集中在数据中心、界面发送至终端设备不同，IDV采取更多的是分布式方法来满足运营技术需求，同时集中和简化管理和部署功能。VDI通常带来的显著挑战包括前期成本、存储相关的技术挑战、不确定的TCO以及很多情况下对网络的依赖，使得脱机使用变得十分困难。此外，VDI对各种可用外围设备存有某些限制。毕竟，消耗大量带宽资源的外围设备能暴露出低带宽下出现的问题。

Claims (3)

1.一种网络云盘的高可用系统，其特征在于，包括有服务端网络云盘、终端使用的以服务端网络云盘为原始虚拟磁盘创建的差分虚拟磁盘和网络云盘同步模块；
所述的服务端网络云盘，为一原始虚拟磁盘，用于存储云桌面用户的用户数据，包括文档、视频、音乐；
所述的差分虚拟磁盘，在使用网络云盘时，首先在终端上，基于该服务端网络云盘的原始虚拟磁盘创建一个差分虚拟磁盘，在云桌面虚拟机启动时加载该差分虚拟磁盘，所有的云桌面系统中写入网络云盘的数据都是写入该本地的差分虚拟磁盘中；
所述的网络云盘同步模块，用于云桌面管理系统实时监控网络云盘的差分虚拟磁盘的大小，同时监控云桌面主机到云存储服务器的网络QoS、云存储服务器的负载综合分析后，选择最佳时机将本地网络云盘的数据同步到云存储服务器。
2.根据权利要求1所述的一种网络云盘的高可用系统，其特征在于，所述的网络云盘数写数据是先写入了本地差分虚拟磁盘中；网络云盘的创建时使用的是本地差分虚拟磁盘作为云桌面的存储介质。
3.根据权利要求1所述的一种网络云盘的高可用系统，其特征在于，所述的选择最佳时机，实时检查云桌面主机与云存储服务器的网络QoS，包括时延、抖动，还有云存储服务器端的IO负载，当时延较小(比如小于5ms)，抖动为0，IO负载小于系统最大负荷70％时，才会进行差分虚拟磁盘的同步合并。
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