CN110825497A - 一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质，包括：当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，并可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。

Description

一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及数据存储技术领域，特别涉及一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质。
背景技术
在QEMU虚拟化中，虽然提供了使用dirty bitmap记录虚拟磁盘脏数据来支持CBT(Changed Block Tracking技术，数据块修改追踪)快照的方法，但由于dirty bitmap只存在于虚拟机进程内存中，存在一旦虚拟机关机，dirty bitmap也将丢失的问题。
现有技术中，开源社区中的方法是将dirty bitmap保存在QCOW2(即QEMU Copy OnWrite Version 2，QEMU写时复制)文件中，但是这样必定改变磁盘的元数据，并且只支持QCOW2格式的虚拟磁盘。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种虚拟机开关机方法，包括：
当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；
当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。
可选的，所述获取外部位图载体文件的文件描述符，包括：
通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
可选的，所述通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件，包括：
获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
可选的，所述通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，包括：
获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
第二方面，本申请公开了一种虚拟机开关机装置，包括：
位图导出模块，用于当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；
位图导入模块，用于当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据。
可选的，所述位图导出模块，包括：
文件描述符获取子模块，用于通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
可选的，所述位图导出模块，包括：
位图导出子模块，用于获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
可选的，所述位图导入模块，包括：
位图导入子模块，获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
第三方面，本申请公开了一种虚拟机开关机设备，包括处理器和存储器；其中，
所述存储器，用于保存计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的虚拟机开关机方法。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的虚拟机开关机方法。
可见，本申请当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种虚拟机开关机方法流程图；
图2为本申请公开的一种虚拟机开关机装置结构示意图；
图3为本申请公开的一种虚拟机开关机设备结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在QEMU虚拟化中，虽然提供了使用dirty bitmap记录虚拟磁盘脏数据来支持CBT快照的方法，但由于dirty bitmap只存在于虚拟机进程内存中，存在一旦虚拟机关机，dirty bitmap也将丢失的问题。现有技术中，开源社区中的方法是将dirty bitmap保存在qcow2文件中，但是这样必定改变磁盘的元数据，并且只支持QCOW2格式的虚拟磁盘。为此，本申请提供了一种虚拟机开关机方案，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
参见图1所示，本申请实施例公开了一种虚拟机开关机方法，包括：
步骤S11：当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图。
在一种具体的实施方式中，虚拟机管理人员对虚拟机进行关机操作，则通过虚拟机管理平台，比如libvirt的外部IO管理模块创建并以写模式打开一个外部文件，作为外部位图载体文件，并将该外部文件的文件描述符通过QEMU接口，具体为get-fd发送到QEMU，然后虚拟机管理平台通过虚拟机monitor向虚拟机发送位图导出指令，当虚拟机获取到位图导出指令，则通过文件描述符将位图信息写入该外部文件，也即，将dirty bitmap记录的数据持久化到外部文件中。
在另一种具体的实施方式中，当虚拟机自身决定关机，则向虚拟机管理平台发送位图导出询问，虚拟机管理平台根据位图导出询问确定是否进行位图导出处理，当虚拟机管理平台确定进行位图导出处理，则通过外部IO管理模块创建并以写模式打开一个外部文件，作为外部位图载体文件，并将该外部文件的文件描述符通过QEMU接口，具体为get-fd发送到QEMU，然后虚拟机管理平台通过虚拟机monitor向虚拟机发送位图导出指令，当虚拟机获取到位图导出指令，则在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
步骤S12：当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。
在具体的实施方式中，当虚拟机开机，虚拟机关机平台检测到虚拟机开机，则通过外部IO管理模块以读模式打开步骤S11获得的持久化位图的外部文件，并将文件描述符通过QEMU接口，具体为get-fd发送到QEMU，然后通过虚拟机monitor向虚拟机发送位图导入指令，当虚拟机获取到位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并生成相应位图结构体，由此将位图信息导入虚拟机进程中，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份，这样，有效的利用了关机前的备份数据，否则，如果虚拟机关机位图丢失，则导致虚拟机关机前位图记录的数据作废，再次开机需重新备份。
并且，本实施例支持任意格式的虚拟磁盘的备份和快照，并且无需改变虚拟机磁盘文件。
可见，本申请实施例当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
参见图2所示，本申请公开了一种虚拟机开关机装置，包括：
位图导出模块11，用于当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；
位图导入模块12，用于当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据。
可见，本申请实施例当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
其中，所述位图导出模块11，包括：
文件描述符获取子模块，用于通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
位图导出子模块，用于获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
所述位图导入模块12，包括：
位图导入子模块，用于获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
参见图3所示，本申请实施例公开了一种虚拟机开关机设备，包括处理器21和存储器22；其中，所述存储器22，用于保存计算机程序；所述处理器21，用于执行所述计算机程序，以实现以下步骤：
当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。
可见，本申请实施例当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
本实施例中，所述处理器21执行所述存储器22中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
本实施例中，所述处理器21执行所述存储器22中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
本实施例中，所述处理器21执行所述存储器22中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。
可见，本申请实施例当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。这样，能够在虚拟机关机时将位图信息持久化到外部文件，在虚拟机开机时从外部文件中导入位图信息，避免了虚拟机关机导致的位图丢失问题并支持任意格式的虚拟机磁盘，以及可以利用导入的位图信息继续对数据进行增量备份，从而提升了虚拟机数据备份效率。
本实施例中，计算机可读存储介质中保存的计算机子程序被处理器执行时，可以具体实现以下步骤：通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
本实施例中，计算机可读存储介质中保存的计算机子程序被处理器执行时，可以具体实现以下步骤：获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
本实施例中，计算机可读存储介质中保存的计算机子程序被处理器执行时，可以具体实现以下步骤：获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种虚拟机开关机方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种虚拟机开关机方法，其特征在于，包括：
当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；
当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据，并利用当前位图信息进行虚拟磁盘数据的增量备份。
2.根据权利要求1所述的虚拟机开关机方法，其特征在于，所述获取外部位图载体文件的文件描述符，包括：
通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
3.根据权利要求1所述的虚拟机开关机方法，其特征在于，所述通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件，包括：
获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
4.根据权利要求1所述虚拟机开关机方法，其特征在于，所述通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，包括：
获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
5.一种虚拟机开关机装置，其特征在于，包括：
位图导出模块，用于当虚拟机关机，则获取外部位图载体文件的文件描述符，然后通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件；其中，所述位图信息为记录虚拟磁盘脏数据的位图；
位图导入模块，用于当虚拟机开机，则获取所述文件描述符，然后通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息，并根据所述位图信息生成对应的位图，然后利用所述位图继续记录本次开机期间产生的所述虚拟磁盘脏数据。
6.根据权利要求5所述的虚拟机开关机装置，其特征在于，所述位图导出模块，包括：
文件描述符获取子模块，用于通过预设的QEMU接口获取外部位图载体文件的文件描述符。
7.根据权利要求5所述的虚拟机开关机装置，其特征在于，所述位图导出模块，包括：
位图导出子模块，用于获取位图导出指令，在所述位图导出指令的控制下通过所述文件描述符将位图信息写入所述外部位图载体文件。
8.根据权利要求5所述的虚拟机开关机装置，其特征在于，所述位图导入模块，包括：
位图导入子模块，获取位图导入指令，在所述位图导入指令的控制下通过所述文件描述符从所述外部位图载体文件中获取所述位图信息。
9.一种虚拟机开关机设备，其特征在于，包括处理器和存储器；其中，
所述存储器，用于保存计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至4任一项所述的虚拟机开关机方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的虚拟机开关机方法。
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