CN108536729B - 一种跨分区镜像文件同步方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跨区域镜像文件同步方法和装置。所述方法在中心源服务器通过调用中心源服务器对应的Ceph的TCP接口，从Ceph中导出预先生成的镜像文件；将镜像文件转换为预设格式；将镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器。在边缘服务器从中心源服务器同步镜像文件，并对镜像文件进行格式还原；通过调用边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将镜像文件导入Ceph中；调用镜像模块glance的Http接口，对镜像文件进行注册。在本发明中，中心源服务器预先将虚拟机的镜像文件存储到其对应的Ceph中，通过调用该Ceph的TCP接口实现镜像文件的导出，从而实现将一个区域的虚拟机的镜像文件快速同步到多个区域，极大地缩短了镜像文件的同步时间以及虚拟机的部署时间。
Description
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，特别是涉及一种跨分区镜像文件同步方法和装置。
背景技术
随着云计算的快速发展，云基础设施规模不断扩大，云平台承载的业务种类也日益繁多，这对分布式环境下的批量、快速部署虚拟机提出了更高的要求。一方面，大量企业不断将传统业务向云平台迁移，已有的基础设施扩容受到能耗成本等各种因素的影响，私有云部署逐渐呈现地理上的分布式特征；另一方面，越来越多的企业和用户选择将应用和数据放置到公有云和混合云中，云提供商也大力提供公有云或混合云服务，使得分布式云计算逐渐成为主流的云计算部署模式。分布式云计算发展趋势对虚拟机的批量部署提出了相比集中部署更多的技术挑战，需要在满足跨分区、分布式部署的前提下，提供与集中部署模式对等或更好的存储和分发机制。
传统的虚拟机部署策略，当面临大量用户的服务请求时，往往需要一定的等待时间，这大大降低了用户对“云”的期待。针对该问题，人们提出很多解决方法，但大多数方法是对部署虚拟机的改进，尤其是对镜像文件的传输机制的优化。这是由于虚拟机的镜像文件包括了虚拟机上的操作系统和用户需要的软件，一个完整的镜像文件可能有十几G，甚至几十G大小，虚拟机镜像文件的传输占用了整个虚拟机部署的大量时间，尤其是在分布式部署模式下，传输镜像文件所用的时间往往会受到广域网带宽等因素的限制，传输时间长，而且容易传输失败，从而导致虚拟机部署的时间难以接受。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种跨分区镜像文件同步方法和装置，用以解决部署虚拟机时，虚拟机的镜像文件传输时间过长的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来解决的：
本发明提供了一种跨区域镜像文件同步方法，在中心源服务器执行的步骤，包括：通过调用中心源服务器对应的分布式文件系统Ceph的传输控制协议TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件；将所述镜像文件转换为预设格式；将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器。
其中，将所述镜像文件转换为预设格式，包括：将所述镜像文件的格式从raw格式转换为qcow2格式，以实现对所述镜像文件的压缩。
其中，在将所述镜像文件转换为预设格式之后，还包括：采用预设的压缩算法，对所述镜像文件进行进一步地压缩。
其中，将所述镜像文件同步到部分边缘服务器，包括：将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
本发明还提供了一种跨区域镜像文件同步方法，在边缘服务器执行的步骤，包括：从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原；通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中；调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册。
其中，对所述镜像文件进行格式还原，包括：将所述镜像文件的格式从qcow2格式转换为raw格式，以实现对所述镜像文件的解压缩。
其中，在对所述镜像文件进行格式还原之前，还包括：采用预设的解压缩算法，对所述镜像文件进行解压缩处理。
其中，在对所述镜像文件进行注册之后，还包括：将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
本发明还提供了一种跨区域镜像文件同步装置，设置在中心源服务器，包括：导出模块，用于通过调用中心源服务器对应的Ceph的TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件；转换模块，用于将所述镜像文件转换为预设格式；同步模块，用于将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器。
本发明还提供了一种跨区域镜像文件同步装置，设置在边缘服务器，包括：还原模块，用于从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原；导入模块，用于通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中；注册模块，用于调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册。
本发明有益效果如下：
在本发明中，中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区，中心源服务器预先将虚拟机的镜像文件存储到其对应的Ceph中，通过调用该Ceph的TCP接口实现镜像文件的导出，从而实现将一个分区的虚拟机的镜像文件快速同步到多个分区，极大地缩短了镜像文件的同步时间以及虚拟机的部署时间。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的云计算平台的结构图；
图2是根据本发明第二实施例的跨分区镜像文件同步方法的流程图；
图3是根据本发明第三实施例的跨分区镜像文件同步方法的流程图；
图4是根据本发明第四实施例的公有云的结构示意图；
图5是根据本发明第五实施例的跨分区镜像文件同步装置的结构图；
图6是根据本发明第六实施例的跨分区镜像文件同步装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例一
本发明实施例提供一种可以进行跨分区镜像文件同步的云计算平台。图1是根据本发明第一实施例的云计算平台的结构图。
在云计算平台中，包括：一个中心源服务器、多个边缘服务器。其中，中心源服务器和边缘服务器处于不同分区中，在中心源服务器和边缘服务器中都可以创建虚拟机并生成虚拟机的镜像文件。
中心源服务器是指：需要将位于本分区的虚拟机的镜像文件向其他分区同步的服务器。
边缘服务器是指：需要得到中心源服务器同步的镜像文件的服务器。
中心源服务器和边缘服务器都存在对应的Ceph(分布式文件系统)。
Ceph用于存储虚拟机的镜像文件。Ceph提供TCP(Transmission ControlProtocol，传输控制协议)接口。
在本实施例中，云计算平台为OpenStack云计算平台。
在OpenStack云计算平台中，负责虚拟机镜像管理的为镜像模块(glance)。
glance，主要用于镜像文件的注册、上传、下载和删除等镜像生命周期的管理。glance对外提供的唯一接口是标准的Http(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)接口。
本发明基于上述云计算平台，提供跨分区镜像文件同步方法。
在本发明中，中心源服务器和边缘服务器分别处于不同的分区，地理位置相距较远，而且虚拟机的镜像文件比较大，一般在10G到50G之间，如果使用glance提供的Http接口向边缘服务器传输镜像文件，传输速度慢且容易传输失败，而且Http接口没有断点续传功能，因此通过glance的Http接口，将一个比较大的镜像文件从一个分区下载下来并上传到另外一个分区，失败率极高。因此，本发明实施例绕过直接使用glance的Http接口下载和上传镜像文件，而是直接使用作为底层存储系统的Ceph提供的TCP接口导入和导出镜像文件。通过这种方式可以实现虚拟机的批量、快速部署，解决了虚拟机部署周期长、无法态度扩展以及可用性低的问题。
实施例二
本发明实施例提供一种在中心源服务器执行的跨分区镜像文件同步方法。图2为根据本发明第二实施例的跨分区镜像文件同步方法的流程图。
步骤S210，通过调用中心源服务器对应的Ceph的TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件。
该预先生成的镜像文件为在中心源服务器创建的虚拟机的镜像文件。
步骤S220，将所述镜像文件转换为预设格式。
将所述镜像文件的格式从raw格式(一种虚拟机磁盘格式)转换为qcow2(另外一种虚拟机磁盘格式)格式，以实现对所述镜像文件的压缩。
在将所述镜像文件转换为预设格式之后，还可以采用预设的压缩算法，对所述镜像文件进行进一步地压缩。该预设的压缩方式，例如是gzip压缩算法。
步骤S230，将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器。
将所述镜像文件同步到部分边缘服务器，包括：将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区，中心源服务器预先将虚拟机的镜像文件存储到其对应的Ceph中，本实施例通过调用该Ceph的TCP接口实现镜像文件的导出，从而实现将一个分区的虚拟机的镜像文件快速同步到多个分区，极大地缩短了镜像文件的同步时间以及虚拟机的部署时间。
实施例三
本实施例提供一种在边缘服务器执行的跨分区镜像文件同步方法。如图3所示，为根据本发明第三实施例的跨分区镜像文件同步方法的流程图。
步骤S310，从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原。
格式还原，包括：将所述镜像文件的格式从qcow2格式转换为raw格式，以实现对所述镜像文件的解压缩。
如果镜像文件通过预设的压缩算法进行了压缩，则在对所述镜像文件进行格式还原之前，还需要采用预设的解压缩算法，对所述镜像文件进行解压缩处理。该解压缩算法与压缩算法相对应。例如：gzip算法。
步骤S320，通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中。
步骤S330，调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册。
本实施例通过Ceph同步数据的方式，将镜像文件从中心源服务器同步到边缘服务器，并通过调用Ceph的TCP接口，将镜像文件存储到边缘服务器对应的Ceph中。
实施例四
为了便于理解本发明，下面给出一个具体的实例来进一步描述本发明。
图4是根据本发明第四实施例的公有云的结构示意图。
本实施例的公有云设有多个分区，例如图4所示的北京一区，上海一区，上海二区，广东一区，广东二区，湖北一区，湖北二区。
在每个分区中，包括用于创建虚拟机的服务器、镜像模块glance和分布式文件系统Ceph。
下面结合图4对跨区域镜像文件同步的步骤进行说明：
步骤1，在北京一区的服务器创建虚拟机，生成该虚拟机的镜像文件，并存储在北京一区的Ceph。
北京一区的服务器将用户制作(生成)的镜像文件存储在北京一区的Ceph。
步骤2，北京一区的服务器(中心源服务器)调用Ceph的TCP接口，从Ceph导出该镜像文件并进行格式转换和压缩。
glance虽然是负责虚拟机镜像的管理模块，但虚拟机的镜文件被存储在Ceph中，因此北京一区的服务器直接调用Ceph的接口导入和导出镜像文件。
调用的Ceph的接口是TCP接口，数据不需要经过Http接口的封装，因此镜像文件的传输成功率很高。
镜像文件的导出命令，例如：rbd export镜像文件名称。
导出的镜像文件格式为raw格式。服务器将镜像文件的格式从raw格式转换成qcow2格式。
具体的，使用Ceph的TCP接口导出镜像文件之后，因为虚拟机镜像比较大，一般在10G到50G之间，根据用户的实际应用数据量可能更大，如果直接通过网络传输到其它分区，需要消耗的时间较长，例如一个50G的文件，如果网络带宽是10M，则需要5000秒，接近一个半小时，因此镜像文件需要压缩传输。因此，一个50G的raw格式的镜像文件转换为qcow2格式后，容量大约是5G以下，压缩比达到10倍。
格式转换命令，例如：qemu-img convert-c-f raw-O qcow2 image image.qcow2。
在镜像文件转换为qcow2格式后，仍然可以使用常用的gzip等压缩算法对镜像文件进行进一步压缩。
步骤3，北京一区的服务器使用预设的同步命令，将镜像文件同步到上海一区和上海二区。
在镜像文件压缩完成后，可以使用rsync命令将镜像文件从一个分区同步到另外一个分区，具体同步命令如下：rysnc image.qcow2远端服务器IP。
步骤4，上海一区和上海二区的服务器分别对北京一区同步来的镜像文件进行格式还原和解压缩。
镜像文件通过rsync传输到新分区后，新分区的服务器(边缘服务器)进行镜像文件的解压缩，包括gzip的解压缩和将qcow2格式还原成raw格式。
步骤5，上海一区和上海二区的服务器调用各自对应的Ceph的TCP接口，分别将镜像文件导入对应的Ceph。
镜像文件解压缩完成后，通过Ceph的接口导入镜像文件到新分区的Ceph中，导入命令例如是：rbd import--image-format 2镜像文件名称。
步骤6，上海一区和上海二区的服务器调用各自对应的glance的Http接口，实现镜像文件的注册。
镜像文件导入Ceph之后，调用新分区的glance的Http接口注册该镜像文件。注册镜像文件即在glance中导入新镜像文件的元数据，例如镜像文件的名称以及镜像文件在Ceph中的文件位置等信息。
步骤7，上海一区参照步骤2～步骤6，将镜像文件同步到广东一区和广东二区，并在广东一区和广东二区分别完成镜像文件的存储和注册，上海二区参照步骤2～步骤6将镜像文件同步到湖北一区和湖北二区，并在湖北一区和湖北二区分别完成镜像文件的存储和注册。
在本实施例中，如果直接从北京一区将镜像文件并发同步到其它6个分区，北京一区的镜像源压力太大，而且带宽资源不足，因此可以采用分层同步的方法，将镜像文件先同步到指定分区(上海一区和上海二区)，即先将北京一区作为镜像源，将镜像从北京一区同步到上海一区和上海二区。再将上海一区和上海二区分别作为镜像源，将上海一区的镜像同步到广东一区和广东二区，将上海二区的镜像同步到湖北一区和湖北二区。其中，广东一区和广东二区作为上海一区的指定分区，湖北一区和湖北二区作为上海二区的指定分区。
当然，如果云计算平台中还有其他分区，则广东一区、广东二区、湖北一区和湖北二区参照本实施例再将镜像文件同步到其他分区，直到镜像文件被同步到所有分区为止。
实施例五
本实施例提供一种设置在中心源服务器的跨分区镜像文件同步装置。图5是根据本发明第五实施例的跨分区镜像文件同步装置的结构图。
该设置在中心源服务器的跨分区镜像文件同步装置，包括：
导出模块510，用于通过调用中心源服务器对应的Ceph的TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件。
转换模块520，用于将所述镜像文件转换为预设格式。
同步模块530，用于将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器。
可选地，所述转换模块520，用于将所述镜像文件的格式从raw格式转换为qcow2格式，以实现对所述镜像文件的压缩。
可选地，所述转换模块520，还用于在将所述镜像文件转换为预设格式之后，采用预设的压缩算法，对所述镜像文件进行进一步地压缩。
可选地，所述同步模块530，用于将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
本实施例所述的装置的功能已经在上述的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
实施例六
本实施例提供一种设置在边缘服务器的跨分区镜像文件同步装置。图6是根据本发明第六实施例的跨分区镜像文件同步装置的结构图。
该设置在边缘服务器的跨分区镜像文件同步装置，包括：
还原模块610，用于从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原。
导入模块620，用于通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中。
注册模块630，用于调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册。
可选地，所述还原模块610，将所述镜像文件的格式从qcow2格式转换为raw格式，以实现对所述镜像文件的解压缩。
可选地，所述还原模块610，还用于在对所述镜像文件进行格式还原之前，采用预设的解压缩算法，对所述镜像文件进行解压缩处理。
可选地，所述装置还包括传输模块(图中未示出)。该传输模块，用于在对所述镜像文件进行注册之后，将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
本实施例所述的装置的功能已经在上述的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (8)
1.一种跨区域镜像文件同步方法，其特征在于，在中心源服务器执行的步骤，包括：
通过调用中心源服务器对应的分布式文件系统Ceph的传输控制协议TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件；
将所述镜像文件转换为预设格式；
将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器，其中，中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区；
将所述镜像文件同步到部分边缘服务器，包括：
将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述镜像文件转换为预设格式，包括：
将所述镜像文件的格式从raw格式转换为qcow2格式，以实现对所述镜像文件的压缩。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述镜像文件转换为预设格式之后，还包括：
采用预设的压缩算法，对所述镜像文件进行进一步地压缩。
4.一种跨区域镜像文件同步方法，其特征在于，在边缘服务器执行的步骤，包括：
从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原；
通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中，其中，中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区；
调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册；
所述边缘服务器是位于指定分区的边缘服务器，在对所述镜像文件进行注册之后，还包括：
将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述镜像文件进行格式还原，包括：
将所述镜像文件的格式从qcow2格式转换为raw格式，以实现对所述镜像文件的解压缩。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在对所述镜像文件进行格式还原之前，还包括：
采用预设的解压缩算法，对所述镜像文件进行解压缩处理。
7.一种跨区域镜像文件同步装置，其特征在于，设置在中心源服务器，包括：
导出模块，用于通过调用中心源服务器对应的Ceph的TCP接口，从所述Ceph中导出预先生成的镜像文件；
转换模块，用于将所述镜像文件转换为预设格式；
同步模块，用于将所述镜像文件同步到全部或者部分边缘服务器，其中，中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区；
将所述镜像文件同步到部分边缘服务器，包括：
将所述镜像文件同步到位于指定分区的边缘服务器；其中，指定分区的边缘服务器将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
8.一种跨区域镜像文件同步装置，其特征在于，设置在边缘服务器，包括：
还原模块，用于从中心源服务器同步镜像文件，并对所述镜像文件进行格式还原；
导入模块，用于通过调用所述边缘服务器对应的Ceph的TCP接口，将所述镜像文件导入所述Ceph中，其中，中心源服务器和边缘服务器位于不同的分区；
注册模块，用于调用镜像模块glance的Http接口，对所述镜像文件进行注册；
所述边缘服务器是位于指定分区的边缘服务器，在对所述镜像文件进行注册之后，还包括：
将所述镜像文件同步到位于其他分区的边缘服务器，直到所述镜像文件被同步到全部边缘服务器中。
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