CN113626256A - 一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质，对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位；虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。本发明保证异常情况下可重新映射出磁盘位图，避免需要重新使用全量备份流程创建磁盘位图的步骤，减少备份存储池的空间占用，且保证增量备份数据链的完整性。

Description

一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及虚拟机磁盘数据备份领域，具体涉及一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

随着云计算新兴技术的不断发展，数据的安全性及可靠性显得尤为重要；如何在保证新兴技术创新性和高可用性的同时，也提升数据保护的安全性和高效性，在云计算领域常用的方案有两种：快照和备份。

快照技术可以保证虚拟机当前系统内部数据损坏，或功能异常时，恢复至上个完好的快照节点；优点是创建快照速度快，缺点是缺少了容灾的功能，如果虚拟机所在存储损坏，则虚拟机整个快照链不可用，无法恢复。

备份技术解决了快照无法容灾的问题，可将虚拟机副本放至备份存储池，备份存储池可由第三方存储提供存储服务，当虚拟机所在存储发生灾难性故障时，可通过备份存储恢复虚拟机。

现有的CBT增量备份方案是指虚拟机运行时创建虚拟机磁盘的位图信息，位图信息保存在虚拟机监控器的易失性内存中。由虚拟机监控器监控虚拟机运行状态，当虚拟机内部执行IO操作时，虚拟机监控器的IO捕获模块能够捕获到IO的位置，如果虚拟机磁盘的某些数据块被修改，则置位相应的位图。位图中的每一位表示虚拟机磁盘的相应数据块是否被修改；如位图中的每一位可以表示1MB大小的数据块，如果这1MB大小的数据块中有任何一个字节被修改，则位图中对应的那一位就会被置位。当需要增量备份时，只需要根据位图信息拷贝出虚拟机磁盘的特定数据块即可。但是现有的CBT增量备份方案需要将位图信息存放在虚拟机监控器的易失性内存中，以提高位图编辑的效率，避免因使用CBT增量备份而大幅度降低虚拟机磁盘IO性能；这样在断电等异常情况下，虚拟机的位图信息就无法保存，重新上电后，需要对虚拟机做一次全量备份，才能够继续做增量备份。这样既占用了备份存储池的空间，又打断了增量备份的数据链。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质，将虚拟机的位图信息放到持久化内存中，具体地在持久化内存中创建位图支持文件，由位图支持文件映射磁盘位图，保证断电等异常情况下位图支持文件不丢失，可重新映射出保存了磁盘文件修改位置的磁盘位图，从而实现断电重启后无需再全量备份，继续创建增量备份即可。

第一方面，本发明的技术方案提供一种虚拟机磁盘数据备份方法，包括以下步骤：

对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位；

虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。

进一步地，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，除了将当前磁盘位图内相应标志位置位之外，还同时将该标志位后续的N个标志位置位；同时对应位图支持文件内相应标志位和后续N个标志位置位。

进一步地，1≤N≤7。

进一步地，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位，具体为：

IO操作下发至虚拟机磁盘之前，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

进一步地，在持久化内存中创建位图支持文件时，基于虚拟机磁盘的容量进行位图支持文件创建。

进一步地，对虚拟机磁盘数据进行全量备份，具体包括以下步骤：

暂停虚拟机；

在持久化内存中创建第一个位图支持文件；

基于该第一个位图支持文件经内存映射创建第一个磁盘位图；

创建虚拟机磁盘的全量快照；

恢复虚拟机运行；

将虚拟机磁盘的全量快照移动到备份存储池。

进一步地，对虚拟机磁盘数据进行第M次增量备份，具体包括以下步骤：

暂停虚拟机；

在持久化内存中创建第M+1个位图支持文件；其中M≥1；

基于该第M+1个位图支持文件经内存映射创建第M+1个磁盘位图；

创建虚拟机磁盘的第M个增量快照；

恢复虚拟机运行；

基于第M个位图支持文件提取第M个增量快照中的增量数据，并将所提取的增量数据移动到备份存储池，将第M个增量快照删除。

第二方面，本发明的技术方案提供一种虚拟机磁盘数据备份装置，包括，

位图支持文件创建模块：对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件；

磁盘位图映射模块：基于位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

标志位置位模块：在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

第三方面，本发明的技术方案提供一种终端，包括：

处理器；

用于存储处理器的执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行上述任一项所述的方法。

第四方面，本发明的技术方案提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。

本发明提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质，相对于现有技术，具有以下有益效果：将虚拟机的位图信息放到持久化内存中，具体地在持久化内存中创建位图支持文件，由位图支持文件映射磁盘位图，保证断电等异常情况下位图支持文件不丢失，可重新映射出磁盘位图，所映射出的磁盘位图保存了磁盘文件的修改位置，从而避免异常情况下因丢失磁盘位图，需要重新使用全量备份流程创建磁盘位图的步骤，减少了备份存储池中全量备份的个数，从而减少了备份存储池的空间占用，且保证了增量备份数据链的完整性。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本发明实施例一提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法中IO操作下发流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法中全量备份方法流程示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法中增量备份方法流程示意图；

图5是本发明实施例一一具体实施例初始全量备份执行过程原理示意图；

图6是本发明实施例一一具体实施例第一次增量备份执行过程原理示意图；

图7是本发明实施例二提供的一种虚拟机磁盘数据备份装置结构示意框图；

图8为本发明实施例三提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种虚拟机磁盘数据备份方法、装置、终端及存储介质，在持久化内存中创建位图支持文件，由该位图支持文件映射出磁盘位图，虚拟机磁盘内数据更改时，在磁盘位图置位的同时位图支持文件内相应标志位同样置位，即位图支持文件内记录了虚拟机磁盘数据的更改信息，当虚拟机断电重启时，由于位图支持文件位于持久化内存中而不丢失，可由位图支持文件重新映射出保存了磁盘文件修改信息的磁盘位图，之后基于该磁盘位图继续进行增量备份即可，即避免了异常情况下磁盘位图丢失，进而无需重新使用全量备份流程创建磁盘位图，减少备份存储池中全量备份的个数，从而减少了备份存储池的空间占用，且保证增量备份数据量的完整性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。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。

实施例一

为提升数据保护的安全性和高效性，在云计算领域常用的方案有两种：快照和备份。

快照技术可以保证虚拟机当前系统内部数据损坏，或功能异常时，恢复至上个完好的快照节点；优点是创建快照速度快，缺点是缺少了容灾的功能，如果虚拟机所在存储损坏，则虚拟机整个快照链不可用，无法恢复。

备份技术解决了快照无法容灾的问题，可将虚拟机副本放至备份存储池，备份存储池可由第三方存储提供存储服务，当虚拟机所在存储发生灾难性故障时，可通过备份存储恢复虚拟机。

现有的CBT增量备份方案是指虚拟机运行时创建虚拟机磁盘的位图信息，位图信息保存在虚拟机监控器的易失性内存中。由虚拟机监控器监控虚拟机运行状态，当虚拟机内部执行IO操作时，虚拟机监控器的IO捕获模块能够捕获到IO的位置，如果虚拟机磁盘的某些数据块被修改，则置位相应的位图。位图中的每一位表示虚拟机磁盘的相应数据块是否被修改；如位图中的每一位可以表示1MB大小的数据块，如果这1MB大小的数据块中有任何一个字节被修改，则位图中对应的那一位就会被置位。当需要增量备份时，只需要根据位图信息拷贝出虚拟机磁盘的特定数据块即可。但是现有的CBT增量备份方案需要将位图信息存放在虚拟机监控器的易失性内存中，以提高位图编辑的效率，避免因使用CBT增量备份而大幅度降低虚拟机磁盘IO性能；这样在断电等异常情况下，虚拟机的位图信息就无法保存，重新上电后，需要对虚拟机做一次全量备份，才能够继续做增量备份。这样既占用了备份存储池的空间，又打断了增量备份的数据链。

因此，本实施例提供一种虚拟机磁盘数据备份方法，将虚拟机的位图信息放到持久化内存中，具体地在持久化内存中创建位图支持文件，由位图支持文件映射磁盘位图，保证断电等异常情况下位图支持文件不丢失，可重新映射出保存了磁盘文件修改位置的磁盘位图，从而实现断电重启后无需再全量备份，继续创建增量备份即可。

如图1所示，本实施例提供的一种虚拟机磁盘数据备份方法，包括以下步骤。

S1，对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图。

S2，在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

S3，虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。

目前的常规方案是将磁盘的位图信息放置在虚拟机监控器的易失性内存中，虚拟机断电重启后磁盘位图丢失。本实施例将磁盘的位图信息放置在持久化内存中，具体地，在持久化内存中创建位图支持文件，基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图。

首先，在持久化内存中划分出一个存储区，在该存储区创建持久化内存，虚拟机异常掉电后，由于持久化内存的特性，位图支持文件不丢失。

其次，当IO操作下发时，对虚拟机磁盘数据进行修改，虚拟机监控器监测到IO操作下发时会将磁盘位图的相应标志位置位，由于磁盘位图和位图支持文件的内存映射关系，位图支持文件内的相应标志位也会同样置位，即位图支持文件实际上保存了虚拟机磁盘数据的修改信息。

最后，虚拟机掉电重启后，位图支持文件不丢失，利用位图支持文件恢复出磁盘位图，所恢复的磁盘位图保存了虚拟机磁盘数据的修改信息，从而可继续进行增量备份。

需要说明的是，由于位图支持文件同样存储了虚拟机磁盘的数据修改信息，在进行增量备份时，可基于位图支持文件与磁盘快照作比对，提取出增量备份数据。这样，在进行增量备份时，首先新创建位图支持文件和对应磁盘位图，利用新创建的位图支持文件的前一个位图支持文件与磁盘快照比对提取数据。断电重启后，第一次进行增量备份时，所依据的前一个位图支持文件实际上是该次增量备份前（也即断电重启前）的最后一个位图支持文件。

另外，本实施例基于位图支持文件经内存映射获得磁盘位图，磁盘位图应与虚拟机磁盘的数据块个数对应，磁盘位图中的每一位可以表示1MB大小的数据块，每个数据块的大小可以是4KB。因此本实施例所创建的位图支持文件是基于虚拟机磁盘的容量创建的，所创建位图支持文件的大小属性与虚拟机磁盘的容量对应。

本实施例提供的虚拟机磁盘数据备份方法，将虚拟机的位图信息放到持久化内存中，具体地在持久化内存中创建位图支持文件，由位图支持文件映射磁盘位图，保证断电等异常情况下位图支持文件不丢失，可重新映射出磁盘位图，所映射出的磁盘位图保存了磁盘文件的修改位置，从而避免异常情况下因丢失磁盘位图，需要重新使用全量备份流程创建磁盘位图的步骤，减少了备份存储池中全量备份的个数，从而减少了备份存储池的空间占用，且保证了增量备份数据链的完整性。

本实施例在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发时，即修改虚拟机磁盘数据时，需将磁盘位图和位图支持文件置位，以记录修改位置，为后续增量备份提取数据提供依据。具体地，本实施例在IO操作下发至虚拟机磁盘前，对磁盘位图和位图支持文件进行修改，实现IO操作下发前保存修改信息。

即步骤S2中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位，具体为：

IO操作下发至虚拟机磁盘之前，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

实际上，持久化内存内的信息修改相对于普通的易失性内存而言，速率是较慢的，同时考虑到一个IO操作下发，一般是连续地对后续几位进行修改，因此根据数据局部性原理和持久化内存的读写速度差异，本实施例当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，除了将当前磁盘位图内相应标志位置位之外，还同时将该标志位后续的N个标志位置位；同时对应位图支持文件内相应标志位和后续N个标志位置位，以一定程度的精度损失换取IO性能的提升。

其中，N的取值范围可以是1≤N≤7，即可设定最多后续7个标志位置位，共8个标志位置位。即可以将位图标志位置所在字节、字或者双字的所有标志位全部置位。当后续再次有IO操作下发时，不再重新置位，直接写入虚拟机磁盘数据即可。

如图2所示，IO操作下发流程包括以下步骤。

S101，监控是否有IO操作需要下发；

S102，当有IO操作需要下发时，将当前磁盘位图内对应该IO操作的相应标志位置及其后续N个标志位全部置位，同时对位图支持文件内的相应标志位和后续N个标志位全部置位；

S103，将该IO操作下发至虚拟机磁盘；

S104，当连续的后续IO操作下发时，检测当前磁盘位图和位图支持文件内的相应标志位是否已经置位；

S105，若已置位，则直接将对应IO操作下发至虚拟机磁盘；否则，先将对应的当前磁盘位图和位图支持文件内的标志位置位后，再将对应IO操作下发至虚拟机磁盘。

需要说明的是，步骤S105中再次进行标志位置位时，同样可将后续的多个标志位同时置位。

在虚拟机运行过程中进行IO操作下发，在进行全量备份或增量备份时，需要暂停虚拟机，基于上述方法，以下对本实施例的全量备份和增量备份过程进行介绍。

如图3所示，本实施例对虚拟机磁盘数据进行全量备份，具体包括以下步骤：

S201，暂停虚拟机；

S202，在持久化内存中创建第一个位图支持文件；

S203，基于该第一个位图支持文件经内存映射创建第一个磁盘位图；

S204，创建虚拟机磁盘的全量快照；

S205，恢复虚拟机运行；

S206，将虚拟机磁盘的全量快照移动到备份存储池。

磁盘的快照创建、磁盘位图和位图支持文件等在工作存储池，最后存储的备份数据在备份存储池。

如图4所示，本实施例对虚拟机磁盘数据进行第M次增量备份，具体包括以下步骤：

S301，暂停虚拟机；

S302，在持久化内存中创建第M+1个位图支持文件；其中M≥1；

S303，基于该第M+1个位图支持文件经内存映射创建第M+1个磁盘位图；

S304，创建虚拟机磁盘的第M个增量快照；

S305，恢复虚拟机运行；

S306，基于第M个位图支持文件提取第M个增量快照中的增量数据，并将所提取的增量数据移动到备份存储池，将第M个增量快照删除。

以下提供一具体实施例对本发明的备份过程进行说明。虚拟机磁盘的备份包括全量备份和增量备份，初始时，首先进行一次全量备份，之后根据需要进行增量备份，例如每间隔一定时间进行一次增量备份，或者人为启动增量备份。遇断电重启时，重启后磁盘位图不丢失，可继续进行增量备份。

（一）初始全量备份

如图5所示为初始全量备份执行过程原理示意图。

1)暂停虚拟机；

2)创建第一个位图支持文件diskA_bitmap1_backend_file；

3）由第一个位图支持文件diskA_bitmap1_backend_file进行内存映射获得第一个磁盘位图diskA_bitmap1；

4)使用reflink在文件系统中创建磁盘diskA的全量快照diskA_snap_full；

4)恢复虚拟机运行；

5)将reflink创建的全量快照 diskA_snap_full全量移动到备份存储池。

（二）第一次增量备份

如图6所示为第一次增量备份执行过程原理示意图。

1)暂停虚拟机；

2)创建第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file；

3）由第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file进行内存映射获得第二个磁盘位图diskA_bitmap2；

3)使用reflink在文件系统中创建磁盘diskA的第一个增量快照diskA_snap1；

4)恢复虚拟机运行；

5)利用第一个位图支持文件diskA_bitmap1_backend_file提取第一个增量快照diskA_snap1文件中的第一组增量数据diskA_incre_snap1，并移动到备份存储池,删除第一个增量快照diskA_snap1。

需要说明的是，如图6中所示，在虚拟机运行过程中，虚拟机监控器监测到有IO操作下发时，首先修改第二个磁盘位图diskA_bitmap2标志位为脏（第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file相应标志位同样会修改为脏），之后下发IO操作至磁盘diskA。

另外，若在第一次增量备份后需要进行备份恢复，则增量备份是以全量备份为基础的，恢复时指定 diskA_incre_snap1的基础文件为diskA_snap_full，读取两个文件的全量值就可以获取增量备份点snap1的全部磁盘数据。

（三）第二次增量备份

1)暂停虚拟机；

2)创建第三个位图支持文件diskA_bitmap3_backend_file；

3）由第三个位图支持文件diskA_bitmap3_backend_file进行内存映射获得第三个磁盘位图diskA_bitmap3；

4)使用reflink在文件系统中创建磁盘diskA的第二个增量快照diskA_snap2；

5)恢复虚拟机运行；

6)利用第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file提取第二个增量快照diskA_snap2文件中的第二组增量数据diskA_incre_snap2，并移动到备份存储池,删除第二个增量快照diskA_snap2。

之后增量备份以此类推。

（四）断电重启后第一次增量备份

假如在第一次增量备份后虚拟机断电，之后重启，则重启后，第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file重新进行内存映射获得第二个磁盘位图diskA_bitmap2，虚拟机继续运行，若有IO操作下发，记录在，第二个位图支持文件diskA_bitmap2_backend_file和第二个磁盘位图diskA_bitmap2。

当需要进行增量备份时，增量备份过程与上述第二次增量备份相同。

实施例二

如图7所示，本实施例提供一种虚拟机磁盘数据备份装置，用于实现前述的虚拟机磁盘数据备份方法，包括以下功能模块。

位图支持文件创建模块101：对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件；

磁盘位图映射模块102：基于位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

标志位置位模块103：在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

本实施例的虚拟机磁盘数据备份装置用于实现前述的虚拟机磁盘数据备份方法，因此该装置中的具体实施方式可见前文中的虚拟机磁盘数据备份方法的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再展开介绍。

另外，由于本实施例的虚拟机磁盘数据备份装置用于实现前述的虚拟机磁盘数据备份方法，因此其作用与上述方法的作用相对应，这里不再赘述。

实施例三

图8为本发明实施例提供的一种终端装置300的结构示意图，该终端装置300可以用于执行本发明实施例提供的虚拟机磁盘数据备份方法，具体执行以下步骤：

S1，对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

S2，在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位；

S3，虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。

其中，该终端装置300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。

处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC) 组成，例如可以由单颗封装的IC 所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。

通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。

实施例四

本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。

具体可执行以下步骤：

S1，对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

S2，在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位；

S3，虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。

所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read-only memory，简称：ROM）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：RAM）等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，包括以下步骤：

对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件，并基于该位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位；

虚拟机断电重启后，基于持久化内存中最后一个位图支持文件经内存映射恢复磁盘位图，并在断电重启后第一次进行增量备份时，基于该最后一个位图支持文件进行增量备份。

2.根据权利要求1所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，除了将当前磁盘位图内相应标志位置位之外，还同时将该标志位后续的N个标志位置位；同时对应位图支持文件内相应标志位和后续N个标志位置位。

3.根据权利要求2所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，1≤N≤7。

4.根据权利要求1、2或3所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位，具体为：

IO操作下发至虚拟机磁盘之前，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

5.根据权利要求4所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，在持久化内存中创建位图支持文件时，基于虚拟机磁盘的容量进行位图支持文件创建。

6.根据权利要求5所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，对虚拟机磁盘数据进行全量备份，具体包括以下步骤：

暂停虚拟机；

在持久化内存中创建第一个位图支持文件；

基于该第一个位图支持文件经内存映射创建第一个磁盘位图；

创建虚拟机磁盘的全量快照；

恢复虚拟机运行；

将虚拟机磁盘的全量快照移动到备份存储池。

7.根据权利要求6所述的虚拟机磁盘数据备份方法，其特征在于，对虚拟机磁盘数据进行第M次增量备份，具体包括以下步骤：

暂停虚拟机；

在持久化内存中创建第M+1个位图支持文件；其中M≥1；

基于该第M+1个位图支持文件经内存映射创建第M+1个磁盘位图；

创建虚拟机磁盘的第M个增量快照；

恢复虚拟机运行；

基于第M个位图支持文件提取第M个增量快照中的增量数据，并将所提取的增量数据移动到备份存储池，将第M个增量快照删除。

8.一种虚拟机磁盘数据备份装置，其特征在于，包括，

位图支持文件创建模块：对虚拟机磁盘数据进行全量备份或增量备份时，在持久化内存中创建位图支持文件；

磁盘位图映射模块：基于位图支持文件经内存映射创建磁盘位图；

标志位置位模块：在虚拟机运行过程中，当有IO操作下发至虚拟机磁盘时，将当前磁盘位图内相应标志位置位，同时对应位图支持文件内相应标志位置位。

9.一种终端，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器的执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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