CN112395013A - 一种修正云硬盘bpb参数的方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种修正云硬盘BPB参数的方法及电子设备，该方法包括：使用wmic命令查询源端设备中硬盘的部分BPB参数属性，以将源端设备中硬盘的部分BPB参数属性写入中转设备；中转设备确定对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性，并在对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备所传入的部分BPB参数属性不一致时，仅将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备中的第一虚拟机挂载的硬盘。通过本发明，有效地避免了源端设备的硬盘被迁移至对端设备的过程中由于启动分区中的BPB参数不一致所导致的迁移至对端设备中的虚拟机无法启动的情形，并提高了云主机的迁移效率与迁移成功率。

Description

一种修正云硬盘BPB参数的方法及电子设备
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种修正云硬盘BPB参数的方法及电子设备。
背景技术
当BIOS将主引导记录(Master Boot Record，MBR)加载到内存地址为0:0x7c00后，CPU便开始在此地址开始运行。MBR位于硬盘的001扇区。MBR包括446字节的引导程序、64字节的硬盘分区表、2字节的结束标记0x55和0xaa。然后MBR将OBR(OS Boot Record，操作系统加载程序或者操作系统的主引导程序)加载到内存后跳转到OBR的代码执行，OBR将操作系统的代码加载到内存中。因此，Windows系统等操作系统在启动过程中，首先读取硬盘第一个扇区的前446字节(MBR)代码并执行，MBR会根据紧随其后64字节的分区表(DPT)查找硬盘分区表，然后加载硬盘分区记录(Partition Boot Record，PBR)的第一个扇区并执行，PBR的第三个字节开始存放的是一个叫BPB(BIOS parameter blocks)的参数，BPB参数记录了硬盘的硬件格式，例如每个柱面的扇区数，磁头数等。BPB参数会根据上述参数将LBA(逻辑线性地址)转换为CHS，即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区)的三维地址来定位Windows系统的引导程序。如果这些硬盘参数和实际的不一致，会因为找不到Windows系统的引导程序而无法正常启动Windows系统。
随着数字化转型的兴起，企业上云成为新趋势。云迁移可以帮用户把X86物理服务器或者计算机，或者虚拟机迁移到私有云或公有云上，从而保证用户业务无缝切换。但是，如果源端设备中的硬盘的BPB参数与迁移后在云平台启动的云硬盘的BPB参数不一致，则会导致云平台无法找到云硬盘的引导程序，从而导致云主机的迁移失败。
发明内容
本发明的目的在于揭示一种修正云硬盘BPB参数的方法及电子设备，用以避免源端设备的硬盘被迁移至对端设备的过程中由于启动分区中的BPB参数不一致所导致的迁移至对端设备中的虚拟机无法启动的情形，并提高云主机的迁移效率与迁移成功率。
为实现上述第一个目的，本发明提供了一种修正云硬盘BPB参数的方法，包括：
使用wmic命令查询源端设备中硬盘的部分BPB参数属性，以将源端设备中硬盘的部分BPB参数属性写入逻辑上独立于源端设备与对端设备的中转设备；
中转设备确定对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性，并在对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备所传入的部分BPB参数属性不一致时，仅将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备中的第一虚拟机挂载的硬盘。
作为本发明的进一步改进，所述中转设备为逻辑上独立于源端设备及对端设备的第二虚拟机或者运行第二虚拟机的计算机设备，并仅在中转设备与源端设备，以及中转设备与对端设备之间分别建立TCP/IP连接。
作为本发明的进一步改进，所述使用wmic命令查询源端设备中硬盘的部分BPB参数属性的操作由部署于源端设备的代理程序执行。
作为本发明的进一步改进，所述第二虚拟机为windows虚拟机。
作为本发明的进一步改进，部分BPB参数属性为源端设备中硬盘的启动分区中的STP参数属性和/或NH参数属性。
作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：
将包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置写入中转设备，并与自源端设备所写入的部分BPB参数属性予以绑定；
当对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备所写入的部分BPB参数属性不一致时，根据包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置定位所述对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘中待执行写入操作的部分BPB参数属性，以将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备中的第一虚拟机挂载的硬盘。
作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：
将对端设备中的硬盘独立地复制到中转设备中以形成云硬盘，并将所述云硬盘挂载至对端设备所创建的第一虚拟机。
作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：
将复制到中转设备中的云硬盘在被挂载至对端设备所创建的第一虚拟机后，对被执行挂载的云硬盘执行删除操作。
基于相同发明思想，本申请还揭示了一种电子设备，包括：
处理器，存储器，以及
存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；
所述处理器在执行所述计算机程序时执行如上述任一项发明创造所述的一种修正云硬盘BPB参数的方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在本申请中，对端设备中的第一虚拟机启动后对从源端设备迁移过来的云硬盘可通过第一虚拟机的操作系统的硬件驱动程序直接基于LBA访问云硬盘，从而有效地避免了源端设备的硬盘被迁移至对端设备的过程中由于启动分区中的BPB参数不一致所导致的迁移至对端设备中的虚拟机无法启动的情形，并提高了云主机的迁移效率与迁移成功率。
附图说明
图1为本发明一种修正云硬盘BPB参数的方法的流程图；
图2为本发明一种修正云硬盘BPB参数的方法的详细流程图；
图3为基于本发明一种修正云硬盘BPB参数的方法的拓扑图；
图4为启动分区的数据结构示意图；
图5为硬盘分区记录(PBR)的数据结构示意图；
图6为启动分区中的BPB参数的数据结构示意图；
图7为本发明一种电子设备的拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在详细阐述本申请各实施例之前，对实施例中所涉及的主要技术术语的含义予以解释。
术语“STP参数属性”：STP，即sector_per_track。STP定义了每磁道上的sector数。Sector是物理硬盘的磁盘扇区，编号从1-63，每条track的最大sector数63。
术语“NH参数属性”：Number of Head，磁头的作用是将磁电进行转换在LBA模式下，可设置的最大磁头数为255。
实施例一：
参图1至图6所示，本实施例揭示了一种修正云硬盘BPB参数的方法(以下简称“方法”)的具体实施方式。
本实施例所揭示的修正云硬盘BPB参数的方法旨在为源端设备10中的物理态的硬盘或者虚拟态的硬盘(即云硬盘)或者基于虚拟硬盘的计算机设备(该计算机设备包括但不限于X86物理机、虚拟机、虚拟机集群、云服务器、数据中心)迁移至对端设备20，并在对端设备20中创建并启动第一虚拟机的场景中使用。第一虚拟机挂载自源端设备10中迁移过来的物理硬盘或者虚拟硬盘或者基于虚拟硬盘的计算机设备。在本实施例中，申请人对将源端设备10中的一个或者多个物理态的硬盘迁移并挂载至对端设备20上创建并启动的一个或者多个第一虚拟机的迁移场景予以详细阐述。
如无特殊说明，本申请中的“硬盘”被特指为物理态的机械硬盘(HD)、物理态的固态硬盘，至于固态硬盘的具体种类并不限定，只要上述“硬盘”具有硬盘分区表，以便于Windows系统的引导程序在对端设备20中正常启动Windows系统，从而在对端设备20中创建并启动一个或者多个第一虚拟机，即图3中对端设备20中的VM。同时，第一虚拟机在本实施例中与云迁移或者云主机迁移操作所形成的云主机作等同理解。
在本实施例中，一种修正云硬盘BPB参数的方法，包括以下步骤S1至步骤S2。
首先，执行步骤S1、使用wmic命令查询源端设备10中硬盘的部分BPB参数属性，以将源端设备10中硬盘的部分BPB参数属性写入逻辑上独立于源端设备10与对端设备20的中转设备30。使用wmic命令查询源端设备10中硬盘的部分BPB参数属性的操作由部署于源端设备10的代理程序(agent)执行。wmic命令可以在XP或.NET Server的标准命令行解释器(cmd.exe)、Telnet会话或“运行”对话框中执行。这些启动方法可以在本地使用，也可以通过.NET Server终端服务会话使用。在本实施例中，部分BPB参数属性为源端设备中硬盘的启动分区中的STP参数属性和/或NH参数属性。
部署于源端设备10的代理程序把云主机迁移需要的数据，包括硬盘的硬盘分区记录(PBR)的数据及实体数据，从源端设备10的硬盘中予以读取，通过TCP/IP协议发送至中转设备30。从而在中转设备30中配置出一个或者多个云硬盘，云硬盘最终被挂载至对端设备20的一个或者多个第一虚拟机中，以完成云主机的迁移。代理程序(agent)创建VSS一致性快照并同步数据到中转设备30，中转设备30上已经挂载好了和原windows分区一样大小的云硬盘，中转设备30将启动分区的数据写入云硬盘后进行PBR启动代码的修正。
源端设备10的代理程序通过wmic命令查看所有分区的偏移地址和STP参数属性和/或NH参数属性，发现硬盘的分区中的Bootable属性是True的分区就是启动分区，并分析从分区偏移地址开始往后的第24字节和26字节即sectors per track(STP参数属性)和number of heads(NH参数属性)。启动分区、硬盘分区记录(PBR)及启动分区中的BPB参数的数据结构，请分别参图4、图5及图6所示。
例如，第一个硬盘分区是启动分区，1048576就是启动分区的起始偏移，1048600开始的两个字节就是sectors per track，1048602就是number of heads。申请人示出了实现上述过程的简要代码。
wmic:root\cli>partition
Figure BDA0002773924450000061
中转设备30为逻辑上独立于源端设备10及对端设备20的第二虚拟机或者运行第二虚拟机的计算机设备，并仅在中转设备30与源端设备10，以及中转设备30与对端设备20之间分别建立TCP/IP连接。在实际场景中，对端设备20的一种典型场景是云平台。中转设备30可部署于包含对端设备20的云平台中，但逻辑上与对端设备20相互独立。中转设备30甚至可被配置为可移动计算机设备，并通过TCP/IP协议与对端设备20建立连接，以将迁移至中转设备30的云硬盘挂载至对端设备20的第一虚拟机中。
在本实施例中，第二虚拟机为windows虚拟机(例如VMware虚拟机)。windows虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。在实体计算机中能够完成的工作在虚拟机中都能够实现。在计算机中创建虚拟机时，需要将实体机的部分硬盘和内存容量作为虚拟机的硬盘和内存容量。每个虚拟机都有独立的CMOS、硬盘和操作系统，可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。
所述方法还包括：将对端设备20中的硬盘独立地复制到中转设备30中以形成云硬盘，并将所述云硬盘挂载至对端设备20所创建的第一虚拟机。在本实施例中，被执行迁移的硬盘的过程中，不仅可将源端设备10中的硬盘的包含BPB参数、主引导记录、分区表迁移至中转设备30中，还可仅迁移源端设备10中的实体数据。当仅迁移源端设备10中的实体数据时，在中转设备30中形成的云硬盘是没有文件系统的裸盘。因此，当云硬盘为裸盘时，不要通过本发明对BPB参数执行重新写入的修正操作。同时，还可将源端设备10中的硬盘的包含BPB参数、主引导记录、分区表迁移及实体数据整体复制并迁移至中转设备30中，以形成一个或者多个云硬盘。BPB参数记录了硬盘的硬件格式。
然后，执行步骤S2、中转设备30确定对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性，并在对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备10所传入的部分BPB参数属性不一致时，仅将自源端设备10所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备20中的第一虚拟机(VM)挂载的硬盘。
对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘是指：准备将中转设备30中配置出一个或者多个云硬盘，云硬盘最终被挂载至对端设备20的一个或者多个第一虚拟机中。云硬盘被挂载至后期创建并启动的一个或者多个第一虚拟机后，即完成云主机的迁移操作。
结合图2所示，在本实施例中，该方法还包括：
将包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置写入中转设备，并与自源端设备所写入的部分BPB参数属性予以绑定；
当对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备10所写入的部分BPB参数属性不一致时(参图2的步骤15)，根据包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置定位所述对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘中待执行写入操作的部分BPB参数属性，以将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载的硬盘。在本实施例中，所谓修正云硬盘的BPB参数是指：当对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备10所写入的部分BPB参数属性不一致时，将对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性在中转设备30中执行写入拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载的硬盘的操作。目前，在云主机的迁移过程中，如果准备被挂载至对端设备20的云硬盘的分区偏移地址开始往后的第24字节和26字节(参图6所示)所对应的STP参数属性与NH参数属性与准备为端设备20中的第一虚拟机所挂载的云硬盘的STP参数属性与NH参数属性不一致，则根据中转设备30确定对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性，确定是否需要对据中转设备30确定对端设备20中拟为对端设备20中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性执行写入操作，以修正云硬盘的BPB参数。
当中转设备30中的云硬盘被挂载至对端设备20的第一虚拟机后，该方法还包括：将复制到中转设备30中的云硬盘在被挂载至对端设备20所创建的第一虚拟机后，对被执行挂载的云硬盘执行删除操作。
结合图2所示，申请人对该方法的具体实现过程予以详细阐述。
开始。
步骤11、源端设备中的代理程序使用wmic命令定位启动分区并解析源端设备中硬盘的BPB参数。解析并得到的硬盘的BPB参数包含STP参数属性和/或NH参数属性。
步骤12、源端设备10与中转设备30通过RPC将硬盘的启动分区位置和STP参数属性和/或NH参数属性(即部分BPB参数)同步至中转设备30。
步骤13、中转设备30分析传入的启动分区的第一个扇区，以获得对端设备20所挂载的硬盘的BPB参数。
步骤14、同步对端设备20所挂载的硬盘的BPB参数至中转设备30。此时，对端设备中的第一虚拟机尚未创建并启动。
步骤15、判断源端设备10的硬盘的BPB参数是否与对端设备20中第一虚拟机挂载的硬盘的部分BPB参数属性一致，若是，执行步骤18，若否，执行步骤16、根据之前获取的启动分区位置及对端设备的BPB参数属性(即步骤11中所确定的BPB参数属性)，对该对端设备的BPB参数属性予以修正，然后通过遍历步骤17予以再次判断。
步骤18、将中转设备30的硬盘(即云硬盘)挂载至对端设备20的第一虚拟机，并创建第一虚拟机。结束。
在本实施例中，对端设备20中的第一虚拟机启动后对从源端设备10迁移过来的云硬盘可通过第一虚拟机的操作系统的硬件驱动程序直接基于LBA访问云硬盘，从而有效地避免了源端设备10的硬盘被迁移至对端设备20的过程中由于启动分区中的BPB参数不一致所导致的迁移至对端设备中的虚拟机(即对端设备中的一个或者多个第一虚拟机)无法启动的情形，并提高了云主机的迁移效率与迁移成功率。
同时，在本实施例中，当对端设备20的第一虚拟机对挂载的云硬盘的访问操作不通过BIOS，而是通过基于LBA访问云硬盘，因此不需要基于BPB参数将LBA(逻辑线性地址)转换为CHS，以使得在对端设备20中的第一虚拟机所依赖的Windows系统的引导程序正常启动Windows系统，以正常启动第一虚拟机，并防止盲目地挂载云硬盘所导致的由于BPB参数，尤其是STP参数属性与NH参数属性在迁移前与迁移后的介质中不一致所导致的虽然能够挂载云硬盘但是无法通过Windows系统的引导程序启动第一虚拟机的技术问题，且整个修正云硬盘BPB参数的过程可自动执行，不需要人为干预，提高了云主机在源端设备10与对端设备20之间的迁移成功率及迁移效率。
实施例二：
结合图7所示，本实施例揭示了一种电子设备100的具体实施方式。
参图7所示，本实施例揭示了一种电子设备100，包括：处理器51、存储器52以及存储在存储器52中且被配置为由所述处理器51执行的计算机程序，该处理器51在执行所述计算机程序时执行如实施例一所述的一种修正云硬盘BPB参数的方法中的步骤。
具体的，该存储器52由若干存储单元组成，即存储单元521～存储单元52i，其中，参数i取大于或者等于二的正整数。处理器51与存储器52均接入系统总线53。系统总线53的形式并不需要予以具体限定，I2C总线、SPI总线、SCI总线、PCI总线、PCI-e总线、ISA总线等，并可根据电子设备500的具体类型及应用场景需求予以合理变更。系统总线53并非本申请发明点，故在本申请中不予展开陈述。
需要说明的是，本实施例中的存储单元52可为物理态的存储单元，从而将电子设备100理解为物理态的计算机或者计算机集群或者集群服务器；同时，存储单元52还可为虚拟态的存储单元，例如基于物理存储设备通过底层虚拟化技术所形成的虚拟存储空间，从而将该电子设备100配置为虚拟服务器、虚拟集群等虚拟装置，或者将该电子设备100理解为PC、平板电脑、智能手机、智能可穿戴电子设备、物理集群或者数据中心等。
本实施例所示出的电子设备100与实施例一中具相同部分的技术方案，请参照实施例一所示，在此不再赘述。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种修正云硬盘BPB参数的方法，其特征在于，包括：
使用wmic命令查询源端设备中硬盘的部分BPB参数属性，以将源端设备中硬盘的部分BPB参数属性写入逻辑上独立于源端设备与对端设备的中转设备；
中转设备确定对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性，并在对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备所传入的部分BPB参数属性不一致时，仅将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备中的第一虚拟机挂载的硬盘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中转设备为逻辑上独立于源端设备及对端设备的第二虚拟机或者运行第二虚拟机的计算机设备，并仅在中转设备与源端设备，以及中转设备与对端设备之间分别建立TCP/IP连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用wmic命令查询源端设备中硬盘的部分BPB参数属性的操作由部署于源端设备的代理程序执行。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二虚拟机为windows虚拟机。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，部分BPB参数属性为源端设备中硬盘的启动分区中的STP参数属性和/或NH参数属性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置写入中转设备，并与自源端设备所写入的部分BPB参数属性予以绑定；
当对端设备中拟为对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘的部分BPB参数属性与自源端设备所写入的部分BPB参数属性不一致时，根据包含源端设备中硬盘的部分BPB参数属性所对应的启动分区位置定位所述对端设备中的第一虚拟机挂载硬盘中待执行写入操作的部分BPB参数属性，以将自源端设备所传入的部分BPB参数属性写入拟为对端设备中的第一虚拟机挂载的硬盘。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将对端设备中的硬盘独立地复制到中转设备中以形成云硬盘，并将所述云硬盘挂载至对端设备所创建的第一虚拟机。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将复制到中转设备中的云硬盘在被挂载至对端设备所创建的第一虚拟机后，对被执行挂载的云硬盘执行删除操作。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器，存储器，以及
存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；
所述处理器在执行所述计算机程序时执行如权利要求1至8中任一项所述的一种修正云硬盘BPB参数的方法中的步骤。
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