CN112181589A - 一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法,KVM虚拟机带有快照snap1，snap2，snap3,2，使用cp将snap1拷贝至目的存储池，作为目的存储池当前active’,3，在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式，手动创建当前active’的snap1’,在源存储池，调用存储模块优化的脚本，生成snap2‑snap1两个差异文件,再在目的存储池，使用cp–reflink＝auto，创建目的存储池快照snap2’，最后源端active对最后一快照生成差异文件active‑snap3，将此差异写入目的存储池，完成迁移，该发明可以解决各种基于KVM虚拟化平台或者云计算平台的用户，有带有reflink实现快照后，再进行迁移的问题。
Description
技术领域
本发明涉及KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移技术领域，具体为一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法。
背景技术
虚拟化是构建云基础架构的基石，甚至从一定程度上可以说虚拟化就是云计算。
从而实现所有的数据和信息都在动态的架构上，将硬件变成动态的服务。从而充分、高效、可靠的利用高昂的物理资源。
虚拟化技术较多，但在X86平台虚拟化技术中，KVM是目前最主流的虚拟化技术。它是基于Linux内核的全虚拟化解决方案。因此继承了Linux内核强大的资源管理及性能方面的优势。KVM目前虽然被大量社区开源人士维护，增加了一些便利管理的工具，比如virsh、QEMU等，但是仍有不少已知问题甚至是模块的缺失，都需要定制研发。
KVM虚拟化技术协助实现很多虚拟机的高级功能，比如快照、备份、容灾、迁移等。真实的客户使用场景是比较复杂的。快照是客户最常用的保存虚拟机当前状态和数据的方式，因此支持客户虚拟机的高级功能时，一般需要考虑虚拟机已经存在快照。因此对KVM架构上的虚拟机带有快照时，进行迁移遇到的技术难点也成为了研究的技术热点。
基于KVM实现的虚拟机支持qcow2和raw格式磁盘，qcow2格式磁盘支持快照等丰富的特性成为各大厂商优化的重点，KVM社区也针对qcow2格式磁盘的虚拟机开发出了更多的更易用的框架工具。
目前快照分为内置快照和外置快照两种形式。内置快照是快照数据和磁盘数据在一个qcow2文件中；外置快照是快照数据以单独的qcow2文件存放；这两种形式生成的快照数据始终是以qcow2格式体现。针对目前常见的虚拟机迁移场景，若虚拟机磁盘是qcow2格式，调用已经实现的libvirt migrate-live、qemu-img convert等技术可以支持虚拟机带有快照时在线/离线迁移各种场景的实现。
但是raw格式磁盘原始镜像，在性能表现上优于qcow2，主流虚拟化平台厂商对raw格式磁盘的功能特性的丰富也是趋势。由于raw格式磁盘无快照特性，目前主流的实现方式是结合文件系统的reflink功能实现虚拟机快照。通过生成磁盘元数据的映射文件记录磁盘信息，是一种轻量级的快照实现形式。
虚拟机对应的test_base磁盘对应的磁盘物理地址是0、1、2、3时，生成快照映射文件test_ref记录快照时刻的数据。当源磁盘发生修改或者写入新数据后，在磁盘上分配新的空间存放新数据，修改test_base数据指向，写入新数据时，先分配新空间，然后写入新数据。整个过程，不会影响test_ref指向的数据区。以上方式基本解决了raw格式磁盘虚拟机快照实现问题。且不会有常见的快照链的问题，快照与快照之间完全解耦。但是基于此方案实现快照后，无法再使用主流的convert、driver-mirror等常用的迁移技术进行迁移，功能方面是缺失的,无法再继续使用现有主流技术进行迁移操作。
因此，本发明提出了一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后可以实现迁移的优化方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决各种基于KVM虚拟化平台或者云计算平台的用户，通过不同的计算迁移，在进行比对后实现照片数据的准确，安全的数据迁移备份，将带有reflink实现快照迁移，而且可以再使用主流的convert、driver-mirror等常用的迁移技术进行迁移的KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，包括以下步骤
A、KVM虚拟机带有3个快照，分别为snap1，snap2，snap3，虚拟机源磁盘为active盘；
B、使用cp将snap1拷贝至目的存储池，作为目的存储池当前active’；
C、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式，手动创建当前active’的snap1’；
D、在源存储池，调用存储模块优化的脚本，生成snap2-snap1两个差异文件,将此差异文件写入目的存储池active’中；
E、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto，创建目的存储池快照snap2’；
F、源端active对最后一快照生成差异文件active-snap3，将此差异写入目的存储池，完成迁移；
G、迁移过后的虚拟机在目的存储中。
优选的，所述KVM虚拟机上包括显示器，调用存储模块，CPU模块，计算模块，数据收发模块，备份模块，加密模块，比对模块。
优选的，所述根据步骤B将快照snap1，snap2，拷贝至目的存储池，将snap1与snap2的差异写入目的存储池，对snap1，snap2的数据差异进行计算分析，目的存储池对nap1与snap2的数据进行存储，存为active’。
优选的，所述根据步骤C在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出方式，先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证，然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为，虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’的过程；包括以下步骤：
S1、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出；
S2、先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证；
S3、然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为；
S4、虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’，从而完成数据在目的存储池中的创建。
优选的，所述根据步骤D将snap1，snap2的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化，将snap1，snap2的数据进行计算，备份，将计算得到的snap2-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储，再将计算得到的snap2-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储的方法：包括以下步骤：
S1、将snap1，snap2的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化；
S2、然后将snap1，snap2的数据进行计算，备份，计算后生成snap2-snap1两个差异文件，将计算得到的snap2-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储；
S3、再将计算得到的snap2-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储。
优选的，所述根据步骤E使用cp–reflink＝auto计算出snap1，snap2的差异数据，并将计算得到的snap1，snap2差异数据创建目的存储池快照snap2’的方法：包括以下步骤：
S1、使用cp–reflink的方法将接收的nap2-snap1数据进行计算比对，得到nap2-snap1的差异数据，并将得到的差异数据自行备份存储，
S2、手动创建当前创建目的存储池快照snap2，将计算得到的nap2-snap1数据存储在手动创建的active’的存储池。
优选的，所述源端active对最后一快照snap3生成差异文件active-snap3，并将生成的active-snap3差异文件写入手动建立的目的存储池snap3’，从而完成生成后的数据迁移。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该发明可以解决各种基于KVM虚拟化平台或者云计算平台的用户，通过不同的计算迁移，在进行比对后实现照片数据的准确，安全的数据迁移备份，将带有reflink实现快照迁移，而且可以再使用主流的convert、driver-mirror等常用的迁移技术进行迁移。
附图说明
图1为本发明迁移方案整体框架示意图；
图2为本发明迁移示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明提供一种技术方案：一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，包括以下步骤
A、KVM虚拟机带有3个快照，分别为snap1，snap2，snap3，虚拟机源磁盘为active盘；
B、使用cp将snap1拷贝至目的存储池，作为目的存储池当前active’；
C、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式，手动创建当前active’的snap1’；
D、在源存储池，调用存储模块优化的脚本，生成snap2-snap1两个差异文件,将此差异文件写入目的存储池active’中；
E、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto，创建目的存储池快照snap2’；
F、源端active对最后一快照生成差异文件active-snap3，将此差异写入目的存储池，完成迁移；
G、迁移过后的虚拟机在目的存储中。
KVM虚拟机上包括显示器，调用存储模块，CPU模块，计算模块，数据收发模块，备份模块，加密模块，比对模块。
将快照snap1，snap2，拷贝至目的存储池，将snap1与snap2的差异写入目的存储池，对snap1，snap2的数据差异进行计算分析，目的存储池对nap1与snap2的数据进行存储，存为active’。
在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出，先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证，然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为，虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’，从而完成数据在目的存储池中的创建。
将snap1，snap2的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化，然后将snap1，snap2的数据进行计算，备份，计算后生成snap2-snap1两个差异文件，将计算得到的snap2-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储，再将计算得到的snap2-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储。
使用cp–reflink的方法将接收的nap2-snap1数据进行计算比对，得到nap2-snap1的差异数据，并将得到的差异数据自行备份存储，手动创建当前创建目的存储池快照snap2，将计算得到的nap2-snap1数据存储在手动创建的active’的存储池。
源端active对最后一快照snap3生成差异文件active-snap3，并将生成的active-snap3差异文件写入手动建立的目的存储池snap3’，从而完成生成后的数据迁移。
实施例1，
将快照snap2，snap3，拷贝至目的存储池，将snap2与snap3的差异写入目的存储池，对snap2，snap3的数据差异进行计算分析，目的存储池对snap3与snap2的数据进行存储，存为active’。
在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出，先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证，然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为，虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’，从而完成数据在目的存储池中的创建。
将snap2，snap3的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化，然后将snap2，snap3的数据进行计算，备份，计算后生成snap3-snap2两个差异文件，将计算得到的snap3-snap2两个差异文件先在存储池中进行备份存储，再将计算得到的snap3-snap2两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储。
使用cp–reflink的方法将接收的snap3-snap2数据进行计算比对，得到snap3-snap2的差异数据，并将得到的差异数据自行备份存储，手动创建当前创建目的存储池快照snap2，将计算得到的snap3-snap2数据存储在手动创建的active’的存储池。
源端active对最后一快照snap3生成差异文件active-snap3，并将生成的active-snap3差异文件写入手动建立的目的存储池snap3’，从而完成生成后的数据迁移。
实施例2，
将快照snap1，snap3，拷贝至目的存储池，将snap1与snap3的差异写入目的存储池，对snap1，snap3的数据差异进行计算分析，目的存储池对snap3与snap1的数据进行存储，存为active’。
在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出，先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证，然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为，虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’，从而完成数据在目的存储池中的创建。
将snap1，snap3的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化，然后将snap1，snap3的数据进行计算，备份，计算后生成snap3-snap1两个差异文件，将计算得到的snap3-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储，再将计算得到的snap3-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储。
使用cp–reflink的方法将接收的snap3-snap1数据进行计算比对，得到snap3-snap2的差异数据，并将得到的差异数据自行备份存储，手动创建当前创建目的存储池快照snap2，将计算得到的snap3-snap1数据存储在手动创建的active’的存储池。
源端active对最后一快照snap3生成差异文件active-snap3，并将生成的active-snap3差异文件写入手动建立的目的存储池snap3’，从而完成生成后的数据迁移。
基于KVM实现的虚拟机支持qcow2和raw格式磁盘，qcow2格式磁盘支持快照等丰富的特性成为各大厂商优化的重点，KVM社区也针对qcow2格式磁盘的虚拟机开发出了更多的更易用的框架工具。
目前快照分为内置快照和外置快照两种形式，内置快照是快照数据和磁盘数据在一个qcow2文件中，外置快照是快照数据以单独的qcow2文件存放，这两种形式生成的快照数据始终是以qcow2格式体现，针对目前常见的虚拟机迁移场景，若虚拟机磁盘是qcow2格式，调用已经实现的libvirt migrate-live，qemu-img convert等技术可以支持虚拟机带有快照时在线，离线迁移各种场景的实现。
该发明可以解决各种基于KVM虚拟化平台或者云计算平台的用户，通过不同的计算迁移，在进行比对后实现照片数据的准确，安全的数据迁移备份，将带有reflink实现快照迁移，而且可以再使用主流的convert、driver-mirror等常用的迁移技术进行迁移。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，包括以下步骤
A、KVM虚拟机带有3个快照，分别为snap1，snap2，snap3，虚拟机源磁盘为active盘；
B、使用cp将snap1拷贝至目的存储池，作为目的存储池当前active’；
C、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式，手动创建当前active’的snap1’；
D、在源存储池，调用存储模块优化的脚本，生成snap2-snap1两个差异文件,将此差异文件写入目的存储池active’中；
E、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto，创建目的存储池快照snap2’；
F、源端active对最后一快照生成差异文件active-snap3，将此差异写入目的存储池，完成迁移；
G、迁移过后的虚拟机在目的存储中。
2.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述KVM虚拟机上包括显示器，调用存储模块，CPU模块，计算模块，数据收发模块，备份模块，加密模块，比对模块。
3.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述根据步骤B将快照snap1，snap2，拷贝至目的存储池，将snap1与snap2的差异写入目的存储池，对snap1，snap2的数据差异进行计算分析，目的存储池对snap1与snap2的数据进行存储，存为active’。
4.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述根据步骤C在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出方式，先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证，然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为，虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’的过程；包括以下步骤：
S1、在目的存储池，使用cp–reflink＝auto方式进行数据的拷贝输出；
S2、先将数据拷贝至reflink内部进行保存，将拷贝的数据进行计算并验证；
S3、然后将验证符合条件的数据输送至虚拟机源磁盘为；
S4、虚拟机源磁盘为接收输出的数据后再进行手动创建active’的snap1’，从而完成数据在目的存储池中的创建。
5.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述根据步骤D将snap1，snap2的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化，将snap1，snap2的数据进行计算，备份，将计算得到的snap2-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储，再将计算得到的snap2-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储的方法：包括以下步骤：
S1、将snap1，snap2的数据拷贝至源存储池，存储池自动调用存储模块优化的脚本对存储池进行优化；
S2、然后将snap1，snap2的数据进行计算，备份，计算后生成snap2-snap1两个差异文件，将计算得到的snap2-snap1两个差异文件先在存储池中进行备份存储；
S3、再将计算得到的snap2-snap1两个差异文件数据写入目的存储池active’中进行存储。
6.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述根据步骤E使用cp–reflink＝auto计算出snap1，snap2的差异数据，并将计算得到的snap1，snap2差异数据创建目的存储池快照snap2’的方法：包括以下步骤：
S1、使用cp–reflink的方法将接收的snap2-snap1数据进行计算比对，得到snap2-snap1的差异数据，并将得到的差异数据自行备份存储，
S2、手动创建当前创建目的存储池快照snap2，将计算得到的nap2-snap1数据存储在手动创建的active’的存储池。
7.根据权利要求1所述的一种KVM虚拟机基于reflink实现快照后带快照迁移的优化方法，其特征在于：所述源端active对最后一快照snap3生成差异文件active-snap3，并将生成的active-snap3差异文件写入手动建立的目的存储池snap3’，从而完成生成后的数据迁移。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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