CN112433811B - 虚拟硬盘更换方法、装置、设备、系统及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟硬盘更换方法，装置、设备、系统及可读存储介质，该方法包括：虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令；利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。该方法中，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令，基于该后端切换指令确定出目标云主机和目标虚拟硬盘后端，最终在无需目标云主机关机的情况下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接，实现目标云主机在线更换虚拟硬盘。即云主机的业务正常运行，用户无感知的情况下，完成虚拟硬盘更换。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟化技术领域，特别是涉及一种虚拟硬盘更换方法、装置、设备、系统及可读存储介质。
背景技术
在云平台中云主机内看到的硬盘都是虚拟硬盘，是虚拟机管理器(Hypervisor)通过软件的方式模拟出来的。Hypervisor可以自行模拟硬盘，也可以把这个模拟工作委托给诸如虚拟硬盘后端的其他模块。
云平台创建虚拟机后，虚拟硬盘后端都是固定的，即云主机和虚拟硬盘后端一一对应。当出现技术革新，或者需求变更的情况下，需要重新构建虚拟硬盘后端，并需要关闭云主机后，再完成虚拟硬盘后端的更换。关闭云主机便意味着服务中断，会严重影响用户的正常使用。
综上所述，如何有效地解决虚拟硬盘后端更换等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种虚拟硬盘更换方法、装置、设备、系统及可读存储介质，在云主机处于运行状态下，自由切换云主机的虚拟硬盘后端，实现虚拟硬盘更新。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种虚拟硬盘更换方法，包括：
虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令；
利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；
在所述目标云主机处于运行状态下，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接。
优选地，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接之后，还包括：
获取所述目标云主机对目标虚拟硬盘的IO请求；所述目标虚拟硬盘与所述目标虚拟硬盘后端对应；
将所述IO请求转发给所述目标虚拟硬盘后端，并利用所述目标虚拟硬盘后端处理所述IO请求。
优选地，还包括：
接收注册请求，并对所述注册请求对应的新虚拟硬盘后端进行注册。
优选地，还包括：
将所述目标云主机与所述新虚拟硬盘后端进行对接。
优选地，利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端，包括：
解析所述后端切换指令，得到云主机的UUID，以及虚拟硬盘后端识别符；
将所述UUID对应的云主机确定为目标云主机，将所述虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为所述目标虚拟硬盘后端。
优选地，将所述虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为所述目标虚拟硬盘后端，包括：
从至少2个备选虚拟硬盘后端中，找出与所述虚拟硬盘后端识别符对应的所述目标虚拟硬盘后端。
一种虚拟硬盘更换装置，应用于虚拟硬盘后端选择器，包括：
指令接收模块，用于接收云平台发送的后端切换指令；
指令解析模块，用于利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；
后端切换模块，用于在所述目标云主机处于运行状态下，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接。
一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述虚拟硬盘更换方法的步骤。
一种虚拟硬盘更换系统，包括：
云平台、云主机、物理硬盘、虚拟机管理器和如上述的电子设备；
所述物理硬盘虚拟化出至少2个虚拟硬盘，所述虚拟硬盘具有虚拟硬盘后端；
所述电子设备分别与所述云平台、所述虚拟机管理器和所述物理硬盘具有通信连接。
一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述虚拟硬盘更换方法的步骤。
应用本发明实施例所提供的方法，接收云平台发送的后端切换指令；利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。
在本方法中，不需虚拟机管理器来模拟虚拟硬盘，而是直接有虚拟硬盘后端来模拟虚拟硬盘，并通过虚拟硬盘后端选择器来切换与目标与主机相对接的虚拟硬盘后端，从而实现虚拟硬盘在线更换。具体的，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令，即用户可以从云平台发起硬盘切换。基于该后端切换指令确定出目标云主机和目标虚拟硬盘后端，最终在无需目标云主机关机的情况下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接，实现目标云主机在线更换虚拟硬盘。即云主机的业务正常运行，用户无感知的情况下，完成虚拟硬盘更换。
相应地，本发明实施例还提供了与上述虚拟硬盘更换方法相对应的虚拟硬盘更换装置、设备和可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种虚拟硬盘更换方法的实施流程图；
图2为一种云主机架构示意图；
图3为本发明实施例中一种虚拟硬盘更换系统的示意图；
图4为本发明实施例中一种拦截硬盘模拟流程的示意图；
图5为本发明实施例中一种虚拟硬盘更换装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中一种电子设备的结构示意图；
图7为本发明实施例中一种电子设备的具体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
为便于本领域技术人员更好地理解本发明实施例所提供的技术方案，下面对本文涉及的相关技术术语以及相关技术进行解释说明。
云平台：将底层节点构成的集群管理起来，并在此基础上对外提供云计算服务的平台。
云主机：云平台管理的虚拟机(VM)。
计算节点：承载云主机的物理服务器，也就是宿主机。
Hypervisor：云主机的监督程序(虚拟机管理器)，管理云主机的生命周期(比如关机、开机、挂载卷)。
虚拟硬盘(Virtual Disk)：虚拟机中内部应用程序看到的硬盘成为虚拟硬盘，虚拟硬盘可以是Hypervisor通过软件的方式模拟出来的。
虚拟硬盘后端(backend)：即模拟出虚拟硬盘的模块，且内运载向物理硬盘读写数据的协议。
请参考图2，图2为一种云主机架构示意图；可见，云主机与虚拟硬盘后端是固定的，且云主机后端是无法实现切换读取协议更换的。
请参考图3，图3为本发明实施例中一种虚拟硬盘更换系统的示意图。可见，在虚拟机管理器于虚拟硬盘后端之间插入虚拟硬盘后端选择器(backend-switch)。该backend-switch与云平台具有通信连接，可在云平台中设置switch parameter，即能够向backend-switch发送切换指令或部署信息的功能程序。在backend-switch中可以挂在注册多个backend，以供切换选择。也就是说，通过backend-switch可以实现云主机与不同的backend之间进行切换，实现在线更换虚拟硬盘。
请参考图1和图3，图1为本发明实施例中一种虚拟硬盘更换方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S101、虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令。
考虑到通过虚拟硬盘后端主要由虚拟机管理器进行控制，而本实施例中通过虚拟硬盘后端选择器来控制虚拟硬盘后端，因此，需要将虚拟硬盘后端和虚拟机管理器进行解耦。具体的，可通过拦截虚拟机管理器的硬盘模拟流程，来实现解耦，以便虚拟硬盘后端选择器可以控制虚拟硬盘后端。
其中，硬盘模拟流程可具体为虚拟机管理器，通过软件自行模拟虚拟硬盘，会通过软件委托其他模块模拟虚拟硬盘的流程。
具体的，backend-switch将虚拟机管理器的硬盘模拟流程进行拦截，其目的即为了实现虚拟机管理器与虚拟硬盘之间的解耦。从而实现切换虚拟硬盘的目的。
举例说明：请参考图4，图4为本发明实施例中一种拦截硬盘模拟流程的示意图。可在虚拟机管理器中设置backend-switch的backend-switch-plugin，其中Plugin是一种计算机应用程序，它和主应用程序互相交互，以提供特定的功能。在本文中，backend-switch-plugin主要将虚拟机管理器的硬盘模拟流程进行拦截，并将虚拟硬盘的IO请求委托给backend-switch。即，即通过改进hypervisor，并引入backend-switch，将真正的虚拟硬盘后端与hypervisor解耦，以便进一步实现通过云平台控制backend-switch以无缝切换云主机虚拟硬盘后端。
在本发明实施例中，可在云平台中添加虚拟硬盘切换功能(如虚拟硬盘设置界面)，用户可以在云平台发起后端切换请求，云平台获得后端切换请求之后，便可基于该后端切换请求生成后端切换指令。
在后端切换指令中，可具体携带需要进行虚拟硬盘切换的云主机的标识，如UUID(通用唯一识别码)，以及要切换至哪个虚拟硬盘后端对应的识别符，如虚拟硬盘后端的版本或ID。
S102、利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端。
具体的，可对后端切换指令进行解析，基于解析结果确定出目标云主机和目标虚拟硬盘后端。其中，目标云主机即为需要进行虚拟硬盘更新的云主机，目标虚拟硬盘后端即目标云主机待更新的虚拟硬盘所对应的虚拟硬盘后端。
在本发明的一种的具体实施方式中，步骤S102利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端，可具体包括：
步骤一、解析后端切换指令，得到云主机的UUID，以及虚拟硬盘后端识别符；
步骤二、将UUID对应的云主机确定为目标云主机，将虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为目标虚拟硬盘后端。
为便于描述，下面将上述两个步骤结合起来进行说明。
在实际应用中，可采用与后端切换指令生成规则对后端切换指令进行解析，得到后端切换指令中所携带的云主机UUID，以及虚拟硬盘后端识别符。然后，便可直接将该UUID对应的云主机确定为目标云主机，将虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为目标虚硬盘后端。
其中，将虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为目标虚拟硬盘后端，可具体为从至少2个备选虚拟硬盘后端中，找出与虚拟硬盘后端识别符对应的目标虚拟硬盘后端。也就是说，可预先创建至少2个备选虚拟硬盘后端，然后在得到虚拟硬盘后端识别符之后，便可以找出与虚拟硬盘后端识别符对应的目标虚拟硬盘后端。
S103、在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。
在本发明实施例中，可无需关闭目标云主机，而是直接在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接，如此，目标云主机便可通过目标虚拟硬盘后端，访问目标虚拟硬盘，实现在线切换虚拟硬盘。具体的，目标云主机可直接通过目标虚拟硬盘后端访问目标虚拟硬盘，也可以通过backend-switch转发IO请求的方式，借助目标虚拟硬盘后端访问目标虚拟硬盘。
在本发明的一种具体方式中，在执行完S103之后，云主机访问虚拟硬盘的过程，包括：
步骤一、获取目标云主机对目标虚拟硬盘的IO请求；目标虚拟硬盘与目标虚拟硬盘后端对应；
步骤二、将IO请求转发给目标虚拟硬盘后端，并利用目标虚拟硬盘后端处理IO请求。
为便于描述，下面将上述两个步骤结合起来进行说明。
当目标云主机需要访问目标虚拟硬盘时，目标云主机可向backend-switch发起IO请求。
backend-switch在获取到IO请求之后，将IO请求转发给目标虚拟硬盘后端，该虚拟硬盘后端便可对IO请求进行响应，即实现目标云主机访问目标虚拟硬盘。
在本发明的一种具体实施方式，还可接收注册请求，并对注册请求对应的新虚拟硬盘后端进行注册。具体的，当有虚拟硬盘技术更新后，便可通过向backend-switch发送注册请求，进行便可在backend-switch上进行注册，以便提供新虚拟硬盘后端供切换选择。也就是说，在注册了新虚拟硬盘后端之后，便可将目标云主机与新虚拟硬盘后端进行对接。如此，便可将目标云主机的当前可访问的虚拟硬盘切换至该新虚拟硬盘。由于不同的云硬盘后端(即虚拟硬盘后端)对虚拟硬盘的加速效果不同，在出现的新云硬盘后端，并在backend-switch中注册后，针对现有的目标云主机，可以在不影响目标云主机的情况下，实现无缝切换到新的云硬盘后端的功能，提高了云平台的可扩展性和健壮性。
应用本发明实施例所提供的方法，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令；利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。
在本方法中，不需虚拟机管理器来模拟虚拟硬盘，而是直接有虚拟硬盘后端来模拟虚拟硬盘，并通过虚拟硬盘后端选择器来切换与目标与主机相对接的虚拟硬盘后端，从而实现虚拟硬盘在线更换。具体的，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令，即用户可以从云平台发起硬盘切换。基于该后端切换指令确定出目标云主机和目标虚拟硬盘后端，最终在无需目标云主机关机的情况下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接，实现目标云主机在线更换虚拟硬盘。即云主机的业务正常运行，用户无感知的情况下，完成虚拟硬盘更换。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种可应用于虚拟硬盘后端选择器的虚拟硬盘更换装置，下文描述的虚拟硬盘更换装置与上文描述的虚拟硬盘更换方法可相互对应参照。
参见图5所示，该装置包括以下模块：
指令接收模块101，用于接收云平台发送的后端切换指令；
指令解析模块102，用于利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；
后端切换模块103，用于在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。
应用本发明实施例所提供的装置，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令；利用后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；在目标云主机处于运行状态下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接。
在本装置中，不需虚拟机管理器来模拟虚拟硬盘，而是直接有虚拟硬盘后端来模拟虚拟硬盘，并通过虚拟硬盘后端选择器来切换与目标与主机相对接的虚拟硬盘后端，从而实现虚拟硬盘在线更换。具体的，虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令，即用户可以从云平台发起硬盘切换。基于该后端切换指令确定出目标云主机和目标虚拟硬盘后端，最终在无需目标云主机关机的情况下，将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接，实现目标云主机在线更换虚拟硬盘。即云主机的业务正常运行，用户无感知的情况下，完成虚拟硬盘更换。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
IO请求处理模块，用于将目标虚拟硬盘后端与目标云主机进行对接之后，获取目标云主机对目标虚拟硬盘的IO请求；目标虚拟硬盘与目标虚拟硬盘后端对应；将IO请求转发给目标虚拟硬盘后端，并利用目标虚拟硬盘后端处理IO请求。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
注册模块，用于接收注册请求，并对注册请求对应的新虚拟硬盘后端进行注册。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
后端自动更新模块，用于将目标云主机与新虚拟硬盘后端进行对接。
在本发明的一种具体实施方式中，指令解析模块102，具体用于解析后端切换指令，得到云主机的UUID，以及虚拟硬盘后端识别符；将UUID对应的云主机确定为目标云主机，将虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为目标虚拟硬盘后端。
在本发明的一种具体实施方式中，指令解析模块102，具体用于从至少2个备选虚拟硬盘后端中，找出与虚拟硬盘后端识别符对应的目标虚拟硬盘后端。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，下文描述的一种电子设备与上文描述的一种虚拟硬盘更换方法可相互对应参照。
参见图6所示，该电子设备包括：
存储器332，用于存储计算机程序；
处理器322，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的虚拟硬盘更换方法的步骤。
具体的，请参考图7，图7为本实施例提供的一种电子设备的具体结构示意图，该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，存储器332存储有一个或一个以上的计算机应用程序342或数据344。其中，存储器332可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器332的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储器332通信，在电子设备301上执行存储器332中的一系列指令操作。
电子设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。
上文所描述的虚拟硬盘更换方法中的步骤可以由电子设备的结构实现。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种虚拟硬盘更换系统，下文描述的一种虚拟硬盘更换系统与上文描述的一种虚拟硬盘更换方法可相互对应参照。
请参考图3，该系统包括：
云平台、云主机、物理硬盘、虚拟机管理器和如上述的电子设备；
物理硬盘虚拟化出至少2个虚拟硬盘，虚拟硬盘具有虚拟硬盘后端；
电子设备分别与云平台、虚拟机管理器和物理硬盘具有通信连接。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种虚拟硬盘更换方法可相互对应参照。
一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的虚拟硬盘更换方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
Claims (9)
1.一种虚拟硬盘更换方法，其特征在于，包括：
虚拟硬盘后端选择器接收云平台发送的后端切换指令；
利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；
在所述目标云主机处于运行状态下，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接；
其中，利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端，包括：
解析所述后端切换指令，得到云主机的UUID，以及虚拟硬盘后端识别符；
将所述UUID对应的云主机确定为目标云主机，将所述虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为所述目标虚拟硬盘后端。
2.根据权利要求1所述的虚拟硬盘更换方法，其特征在于，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接之后，还包括：
获取所述目标云主机对目标虚拟硬盘的IO请求；所述目标虚拟硬盘与所述目标虚拟硬盘后端对应；
将所述IO请求转发给所述目标虚拟硬盘后端，并利用所述目标虚拟硬盘后端处理所述IO请求。
3.根据权利要求1所述的虚拟硬盘更换方法，其特征在于，还包括：
接收注册请求，并对所述注册请求对应的新虚拟硬盘后端进行注册。
4.根据权利要求3所述的虚拟硬盘更换方法，其特征在于，还包括：
将所述目标云主机与所述新虚拟硬盘后端进行对接。
5.根据权利要求1所述的虚拟硬盘更换方法，其特征在于，将所述虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为所述目标虚拟硬盘后端，包括：
从至少2个备选虚拟硬盘后端中，找出与所述虚拟硬盘后端识别符对应的所述目标虚拟硬盘后端。
6.一种虚拟硬盘更换装置，其特征在于，应用于虚拟硬盘后端选择器，包括：
指令接收模块，用于接收云平台发送的后端切换指令；
指令解析模块，用于利用所述后端切换指令，确定目标云主机和目标虚拟硬盘后端；
后端切换模块，用于在所述目标云主机处于运行状态下，将所述目标虚拟硬盘后端与所述目标云主机进行对接；
其中，所述指令解析模块，具体用于解析所述后端切换指令，得到云主机的UUID，以及虚拟硬盘后端识别符；将所述UUID对应的云主机确定为目标云主机，将所述虚拟硬盘后端识别符对应的虚拟硬盘后端确定为所述目标虚拟硬盘后端。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述虚拟硬盘更换方法的步骤。
8.一种虚拟硬盘更换系统，其特征在于，包括：
云平台、云主机、物理硬盘、虚拟机管理器和如权利要求7所述的电子设备；
所述物理硬盘虚拟化出至少2个虚拟硬盘，所述虚拟硬盘具有虚拟硬盘后端；
所述电子设备分别与所述云平台、所述虚拟机管理器和所述物理硬盘具有通信连接。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述虚拟硬盘更换方法的步骤。
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