CN115098299A - 一种虚拟机的备份方法、容灾方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟机的备份方法、容灾方法、装置及设备，涉及计算机技术领域，该方法包括：确定备份请求；备份请求为全量备份请求或者增量备份请求，备份请求中包含待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式；基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式的镜像文件中。本发明基于备份数据形成的链式依赖关系，可以不限虚拟机的源端磁盘格式实现虚拟机文件的备份，对不同磁盘格式的虚拟机进行统一的备份处理，减少备份数据依赖关系的维护成本；能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，从而快速恢复和启动虚拟机，高效率地进行数据容灾。

Description

一种虚拟机的备份方法、容灾方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种虚拟机的备份方法、容灾方法、装置及设备。
背景技术
为了应对物理机硬盘出现问题，例如更换硬盘时出现系统故障等情形，以及用户使用虚拟机时由于某些原因造成虚拟机系统出现故障，因此需要对虚拟机进行整机备份，以便在发生不可修复故障时通过备份文件对虚拟机进行灾难性恢复及还原。
因此，如何对虚拟机进行整机的容灾备份是云计算虚拟化中亟待解决的重要课题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟机的容灾备份方法、装置及设备，以解决虚拟机容灾备份没有完善方案的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟机的备份方法，所述方法包括：
确定备份请求；备份请求为全量备份请求或者增量备份请求，且，备份请求中包含待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式；
基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，当备份请求为全量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照；第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件；
在网络附加存储设备中创建第二镜像文件；第二镜像文件为qcow2格式，且，第二镜像文件的后端镜像对应为第一镜像文件；
将第一镜像文件写入第二镜像文件中，并将第二镜像文件的后端镜像确定为空；写入后的第二镜像文件为全量备份数据。
结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，当备份请求为增量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照；第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后；
在网络附加存储设备中创建第四镜像文件；第四镜像文件为qcow2格式，且，第四镜像文件的后端镜像对应为第二快照；
确定第二快照与第三镜像文件之间的差异数据，将差异数据写入第四镜像文件中，并将第四镜像文件的后端镜像确定为上一次备份请求生成的备份数据；写入后的第四镜像文件为增量备份数据。
结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，当备份请求为全量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照；第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件；
在网络附加存储设备中创建第五镜像文件；第五镜像文件为qcow2格式；
将第一快照对应的数据写入第五镜像文件中；写入后的第五镜像文件为全量备份数据。
结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，当备份请求为增量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照；第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后；
在网络附加存储设备中创建第六镜像文件；第六镜像文件为qcow2格式，且，第六镜像文件的后端镜像对应为上一次备份请求生成的备份数据；
确定第三快照与第二快照之间的快照差异，基于快照差异确定虚拟磁盘镜像文件的差异数据，并将差异数据写入第六镜像文件中；写入后的第六镜像文件为增量备份数据。
结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，在所述确定备份请求步骤之前，该方法还包括：
在网络附加存储设备中创建挂载目录；挂载目录用于存储生成的各个qcow2格式的镜像文件以及基于qcow2格式的镜像文件生成的备份数据。
结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，挂载目录还用于存储元数据文件；元数据文件用于存储备份数据的备份元数据。
结合第一方面第六五实施方式，在第一方面第七实施方式中，该方法还包括：
确定删除请求；删除请求中包括待删除的时间点；
确定待删除的时间点对应的备份数据不存在前端镜像，删除待删除的时间点对应的备份数据，并删除元数据文件中待删除的时间点对应的记录；
确定待删除的时间点对应的备份数据存在前端镜像，将待删除的时间点对应的备份数据合并到相邻的后一个时间点的备份数据中，将相邻的后一个时间点对应的备份数据的后端镜像修改为相邻的前一个时间对应的备份数据，并删除元数据文件中待删除的时间点对应的记录。
根据第二方面，本发明实施例还提供了一种虚拟机的容灾方法，所述方法应用于源虚拟机集群的容灾，所述方法包括：
确定同集群容灾请求；同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
基于同集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定待容灾虚拟机对应时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链；
基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
根据第三方面，本发明实施例还提供了一种虚拟机的容灾方法，所述方法应用于跨虚拟机集群的容灾，所述方法包括：
确定跨集群容灾请求；跨集群容灾请求中包括目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
基于跨集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定目标虚拟机对应时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据；
基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
根据第四方面，本发明实施例还提供了一种虚拟机的备份装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定备份请求；备份请求为全量备份请求或者增量备份请求；
数据备份模块，用于基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
根据第五方面，本发明实施例还提供了一种虚拟机的容灾装置，所述装置应用于源虚拟机集群的容灾，所述装置包括：
第二确定模块，用于确定同集群容灾请求；同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
第一转换模块，用于基于同集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定待容灾虚拟机对应时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链；
第一容灾模块，用于基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
根据第六方面，本发明实施例还提供了一种虚拟机的容灾装置，所述装置应用于跨虚拟机集群的容灾，所述装置包括：
第三确定模块，用于确定跨集群容灾请求；跨集群容灾请求中包括目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
第二转换模块，用于基于跨集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定目标虚拟机对应时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据；
第二容灾模块，用于基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
根据第七方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项的虚拟机的备份方法的步骤，或者，如上述任一项的虚拟机的容灾方法的步骤。
根据第八方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述任一的虚拟机的备份方法，或者，如上述任一项的虚拟机的容灾方法。
本发明提供的虚拟机的备份方法、容灾方法、装置及设备，通过创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照以获取虚拟机的备份数据，再通过将备份数据备份至NAS设备存储的qcow2格式的镜像文件中，使得备份数据之间形成一种链式依赖关系，基于该链式依赖关系，进而可以不限虚拟机的源端磁盘格式实现虚拟机文件的备份，对不同磁盘格式的虚拟机进行统一的备份处理，减少备份数据依赖关系的维护成本；
基于备份文件之间形成一种链式依赖关系，在进行容灾时，通过从NAS设备中确定对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，即使备份的虚拟机的磁盘格式和待容灾虚拟机的磁盘格式不一致，依然能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，从而快速恢复和启动虚拟机，同时支持跨集群的灾容，高效率地进行数据容灾。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法的流程示意图之一；
图2示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法中步骤S20的流程示意图之一；
图3示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法中步骤S20的流程示意图之二；
图4示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法中步骤S20的流程示意图之三；
图5示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法中步骤S20的流程示意图之四；
图6示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份方法的流程示意图之二；
图7示出了本发明实施例提供的虚拟机的备份装置的结构示意图；
图8示出了本发明实施例提供的虚拟机的容灾方法的流程示意图之一；
图9示出了本发明实施例提供的虚拟机的容灾方法的流程示意图之二；
图10示出了本发明实施例提供的虚拟机的容灾装置的结构示意图之一；
图11示出了本发明实施例提供的虚拟机的容灾装置的结构示意图之二；
图12示出了本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。
虚拟机(Virtual Machine，VM)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。在实体计算机也就是物理机中能够完成的工作在虚拟机中都能够实现。
区别于虚拟机，物理机是相对于虚拟机而言的对实体计算机的称呼。物理机提供给虚拟机所需的硬件环境，因此，物理机也可以称为虚拟机的“寄主”或“宿主”。
通过物理机和虚拟机的配合，一台计算机上可以安装上多个操作系统，即，一个外界操作系统和虚拟机中的数个操作系统，并且上述的几个操作系统间还可以实现通信，就像是有多台计算机进行通信一样，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。
正如物理机要使用文件一样，虚拟机中也会使用到各种文件，例如操作系统、应用程序文件、数据文件、日志文件等等。为了应对物理机硬盘出现问题，以及用户使用虚拟机时由于某些原因造成虚拟机系统出现故障，对虚拟机的这些文件进行整机备份有助于防止数据丢失与损坏，以便在发生不可修复故障时通过备份文件对虚拟机进行灾难性恢复及还原。并且在一些情况下，通过备份文件还允许恢复至虚拟机的先前状态，例如，将虚拟机回滚到之前时间点所存在的对应状态。
网络附加存储(Network Attached Storage，NAS)因具有复杂度低、成本适中、扩展性好等优点，NAS设备是一种专门为网络上的其他计算机提供文件存储服务的计算机。NAS设备能够提供大容量存储空间、高性能与多元整合的虚拟化应用，是目前备份虚拟机相关文件的一种方式。例如，现有技术中，备份云平台的虚拟机到NAS中存储，但是备份虚拟机至NAS时，仅支持将一种磁盘格式虚拟机的相关文件存储到NAS中，无法统一支持备份与恢复多种源端磁盘格式的虚拟机的相关文件。
下面结合图1对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，该方法包括：
S20、确定备份请求。
在本实施例中，备份请求为全量备份请求或者增量备份请求，并且在备份请求中包含待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式。
全量备份是指备份指定目标下的所有有效数据；增量备份是指在上一次备份(包括全量备份和增量备份)的基础上，备份新增或改变的文件；差异备份类似于增量备份，区别于增量备份是基于上一次的全量备份基础上进行的增量备份，即每次的增量备份都是基于最近一次的全量备份进行的增量备份。
在本发明的一些可能的实施例中，备份请求可以由用户自主配置生成的；在本发明的另一些可能的实施例中，备份请求也可以由电子设备配置生成的，其中，电子设备可以每经过设定的时间生成一次对应类型的备份请求，也可以在指定的时间点生成一次对应类型的备份请求。
S30、基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据(文件)，将备份数据写入NAS设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
与物理机相似，虚拟机也会使用到各种文件，也就是可以保持其自身的使用文件。不同于物理机其文件通常存储在硬盘中，虚拟机的文件是存储在至少一个虚拟磁盘镜像文件中，即，本发明中虚拟磁盘镜像文件存储了由待备份虚拟机使用的至少一个文件。虚拟磁盘镜像文件的多个扇区被按需分配，用于存储虚拟机所使用的文件。存储虚拟机的文件的多个虚拟磁盘镜像文件可以存储在一个NAS设备上，本发明中NAS设备可以通过网络与待备份虚拟机进行连接。
快照有效地代表虚拟磁盘镜像文件的某个时间节点(时间点)图像，快照为qcow2格式的外部快照，每次快照会生成一个单独的qcow2格式文件。为了确保快照中的数据与某个时间节点状态完全一致，达到数据一致性要求，并且确保快照数据的完整可靠与安全性，本发明的实施例中，创建的快照均为一致性快照。
在本发明的不同实施例中，目前已知的任意不同快照技术均可用来创建并维护一致性快照。
qcow2，全称qemu copy-on-write格式，qcow2是基于qemu提供的本地虚拟化块设备，qcow2也是基于qemu实现的一种虚拟机镜像文件格式，qcow2格式可以使用一个文件来表示一个固定大小的块设备。qcow2文件存储数据的基本单元是簇(cluster)，无论是实际用户数据(guest data)还是镜像的元数据(metadata)，都通过cluster进行存储。
由于该方法中，基于快照技术确定备份数据，再将备份数据写入qcow2格式的镜像文件中并由NAS设备负责存储，进而在NAS设备处，备份数据能够形成一种链式依赖关系也就是形成了备份链，后续删除任意备份节点时，不影响备份链的使用，减少备份数据依赖关系的维护成本。
本发明提供的虚拟机的备份方法中，通过创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照以获取虚拟机的备份数据，再通过将备份数据备份至NAS设备存储的qcow2格式的镜像文件中，使得备份数据之间形成一种链式依赖关系，基于该链式依赖关系，进而可以不限虚拟机的源端磁盘格式实现虚拟机文件的备份，对不同磁盘格式的虚拟机进行统一的备份处理，减少备份数据依赖关系的维护成本。
在本发明一些可能的实施例中，该方法在步骤S20之前还包括以下步骤：
S10、在NAS设备中创建挂载目录，该挂载目录用于存储生成的各个qcow2格式的镜像文件以及基于qcow2格式的镜像文件生成的备份数据。
在本实施例中，该挂载目录还可以同时记录虚拟机所在的虚拟机集群的元数据，使得备份数据能够在不同的数据中心中被使用。例如，在一个虚拟化服务器计算机系统中运行有至少一个虚拟机，形成虚拟机集群，当该虚拟机集群中某个虚拟机通过本发明的方法备份数据并存储在NAS的挂载目录后，该虚拟机集群中其他的虚拟机以及其他虚拟机集群中的虚拟机也能使用到已备份的该虚拟机的备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，某个虚拟机其中通过NAS设备备份数据时，NAS设备的挂载目录还可以具有若干挂载子目录，挂载子目录的数量与该虚拟机集群中虚拟机(节点)的数量相等且挂载子目录与各个虚拟机一一对应。
在本发明另一些可能的实施例中，当虚拟机集群中某个虚拟机进行备份后，在NAS设备对应虚拟机的挂载目录下还会创建一个该虚拟机所有备份数据的备份元数据的元数据文件，该虚拟机集群cluster1对此元数据文件具有完全的读写和删除权限，也就是虚拟机集群cluster1中虚拟机的数据备份成功后，除了在数据库中记录备份元数据，NAS设备上同时也会在backuplist.meta中记录一行备份元数据；当其他虚拟机集群cluster2的虚拟机需要用虚拟机集群cluster1上的备份数据例如进行容灾恢复时，还可以同步此NAS设备上的元数据文件中的元数据到虚拟机集群cluster2的数据库中，进行备份时的辅助，但此虚拟机集群cluster2仅有此元数据的读权限，并没有读写和删除权限。
当删除备份点时，直接删除一行备份记录。
在本发明一些可能的实施例中，挂载目录是基于网络文件系统(Network FileSystem，NFS)协议创建的。
在本发明一些可能的实施例中，下面结合图2对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，对本发明提供的虚拟机的备份方法进行说明。当备份请求为全量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，步骤S30具体包括：
S301、基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照，第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件。对于qcow2格式的虚拟机而言，为虚拟机的虚拟磁盘镜像文件创建快照后，此时所有对虚拟机的请求访问会落在第一快照上，因此，第一镜像文件就会包含虚拟机在创建第一快照的时间点的所有数据。
S302、在NAS设备中创建第二镜像文件，第二镜像文件为qcow2格式，并且第二镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为第一镜像文件。相对于，第一镜像文件为第二镜像文件的父镜像，第二镜像文件为第一镜像文件的子镜像。
S303、将第一镜像文件写入第二镜像文件中，并将第二镜像文件的后端镜像(backing_file)确定为空(无)，可以理解的是，写入后的第二镜像文件为全量备份数据。
具体举例说明，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，发起全量备份为：首先在第一时间点创建虚拟机base.qcow2文件(第一镜像文件)的第一快照，创建第一快照后虚拟机的base.qcow2文件后新增了snap1.qcow2文件(第一快照)，此时所有对虚拟机的请求访问会落在snap1.qcow2文件上，因此，base.qcow2就会包含虚拟机在第一时间点的所有数据；在NAS设备的挂载目录中创建backing_file为base.qcow2的qcow2格式镜像文件full.qcow2(第二镜像文件)；使用qemu-img rebase命令将base.qcow2文件的相关数据写入(合并)到full.qcow2文件中，并且将full.qcow2文件的backing_file修改为空，此时，挂载目录存储的full.qcow2文件即为全量备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，下面结合图3对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，当备份请求为增量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时步骤S30具体包括：
S304、基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照。第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后。同样的，对于qcow2格式的虚拟机而言，为虚拟机的虚拟磁盘镜像文件创建第三快照后，此时所有对虚拟机的请求访问会落在第三快照上，因此，第二快照就会包含虚拟机在创建第三快照的时间点的所有数据。
需要说明的是，上一次备份请求为距离本次增量备份请求最近一次的备份请求，上一次备份请求可以是全量备份请求也可以是增量备份请求。
S305、在NAS设备中创建第四镜像文件，第四镜像文件为qcow2格式，并且第四镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为第二快照。
S306、确定第二快照与第三镜像文件之间的差异数据，将差异数据写入第四镜像文件中，并将第四镜像文件的后端镜像(backing_file)确定为上一次备份请求生成的备份数据(例如，步骤S201至步骤S203生成的全量备份数据full.qcow2文件)，可以理解的是，写入后的第四镜像文件为增量备份数据，本次的增量备份新增或改变的文件为第二快照与第一镜像文件之间差异数据。
具体举例说明，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，发起全量备份后的第一次增量为：首先确定虚拟机base.qcow2文件(第三镜像文件)在第一时间点创建的snap1.qcow2文件(第二快照)以及base.qcow2文件的full.qcow2文件(全量备份数据)，之后，在第一时间点之后的第二时间点创建base.qcow2文件的第三快照，创建第一快照后虚拟机的base.qcow2文件后新增了snap2.qcow2文件(第三快照)；在NAS设备的挂载目录中创建backing_file为snap1.qcow2的qcow2格式镜像文件inc1.qcow2(第四镜像文件)；进行snap1.qcow2文件和base.qcow2文件的对比，确定两个文件之间的差异数据，再使用qemu-img rebase命令将差异数据写入(合并)到到inc1.qcow2文件中，并且将inc1.qcow2文件的backing_file修改为full.qcow2文件，此时，挂载目录存储的inc2.qcow2文件即为第一次增量备份数据。
之后的每一次增量备份都按照步骤S304至步骤S306的流程，并得到第二、第三至第N次的增量备份数据，即，inc2.qcow2、inc3.qcow2至incN.qcow2文件，并形成incN.qcow2至inc2.qcow2i至inc1.qcow2至full.qcow2这样的具有链式依赖关系的快照链，每次增量备份则按行写入一条备份记录并存储到一个元数据文件中。
在本发明的虚拟机的备份方法中，对于qcow2格式的虚拟机而言，如果是全量备份，在NAS设备的挂载目录中创建一个qcow2文件并写入全量数据，如果是增量备份，则创建一个backing_file为上一次备份数据的qcow2文件，读取并写入差异数据，形成具有链式依赖关系的快照链。
在本发明另一些可能的实施例中，下面结合图4对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，以虚拟机的源端磁盘格式为非qcow2格式为例，例如raw格式，当备份请求为全量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，步骤S30具体包括：
S307、基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照，第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件。该步骤的创建快照过程与步骤S301类似，再次不做过多阐述。区别在于，对于raw格式的虚拟机而言，第一快照中包含了虚拟机虚拟磁盘镜像文件的全量数据。
S308、在NAS设备中创建第五镜像文件，第五镜像文件为qcow2格式。
S309、将第一快照写入第五镜像文件中，可以理解的是，写入后的第五镜像文件为全量备份数据。
具体举例说明，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，发起全量备份为：首先在第一时间点创建虚拟机base.raw文件(第一镜像文件)的第一快照，创建第一快照后虚拟机的base.raw文件后新增了snap1文件(第一快照)；在NAS设备的挂载目录中创建qcow2格式镜像文件full.qcow2(第五镜像文件)；获取snap1文件对应的全量数据，并将全量数据写入到full.qcow2文件中，此时，挂载目录存储的full.qcow2文件即为全量备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，下面结合图5对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，以虚拟机的源端磁盘格式为非qcow2格式为例，例如raw格式，当备份请求为增量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，步骤S30具体包括：
S310、基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照。第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后。该步骤的确定与创建快照过程与步骤S304类似，再次不做过多阐述。
S311、在NAS设备中创建第六镜像文件，第六镜像文件为qcow2格式，且，第六镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为上一次备份请求生成的备份数据。
S312、确定第三快照与第二快照之间的快照差异，基于快照差异确定虚拟磁盘镜像文件的差异数据，并将差异数据写入第六镜像文件中，可以理解的是，写入后的第六镜像文件为增量备份数据。
具体举例说明，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，发起全量备份后的第一次增量为：首先确定虚拟机base.raw文件(第三镜像文件)在第一时间点创建的snap1文件(第二快照)以及base.raw文件的full.qcow2文件(全量备份数据)，之后，在第一时间点之后的第二时间点创建base.raw文件的第三快照，创建第一快照后虚拟机的base.raw文件后新增了snap2文件(第三快照)；在NAS设备的挂载目录中创建backing_file为full.qcow2的qcow2格式镜像文件inc1.qcow2(第六镜像文件)；进行snap1文件和snap2文件的对比，确定两个快照之间的快照差异，并基于已确定的快照差异确定虚拟磁盘镜像文件的差异数据，再将差异数据写入到inc1.qcow2文件，此时，挂载目录存储的inc2.qcow2文件即为第一次增量备份数据。
之后的每一次增量备份都按照步骤S310至步骤S312的流程，并得到第二、第三至第N次的增量备份数据，即，inc2.qcow2、inc3.qcow2至incN.qcow2文件，同样能够形成incN.qcow2至inc2.qcow2至inc1.qcow2至full.qcow2这样的具有链式依赖关系的快照链，每次增量备份则按行写入一条备份记录并存储到一个元数据文件中。
在本发明的虚拟机的备份方法中，对于非qcow2格式的虚拟机而言，如果是增量备份，通过快照获取全量数据，如果是增量部分，则通过相邻两次快照之间的差异确定差异数据并写入差异数据，形成具有链式依赖关系的快照链。
本发明提供的虚拟机的备份方法中，备份数据能够形成一种链式依赖关系也就是形成了备份链，后续删除任意备份节点时，不影响备份链的使用，减少备份数据依赖关系的维护成本，因此，下面结合图6对本发明的虚拟机的备份方法进行介绍，该方法还包括以下步骤，以下步骤用于删除备份数据：
S40、确定删除请求，删除请求中包括待删除的时间点，也就是待删除的备份节点。
S50、确定待删除的时间点对应的备份数据不存在前端镜像，也就是不存在后续时间点对应的后续的备份节点，此时，直接删除待删除的时间点对应的备份数据，同时元数据文件只要删除当前备份节点对应的一行记录也就是元数据即可。可以理解的是，备份数据均为qcow2格式文件。
S60、确定待删除的时间点对应的备份数据存在前端镜像，也就是存在后续时间点对应的后续的备份节点，当前备份节点为中间备份节点，此时，通过qemu-img rebase命令将当前备份节点的备份数据(如incr1.qcow2文件)合并到相邻的后一个备份点的备份数据(如incr2.qcow2文件)，并将相邻的后一个备份点的备份数据的backing_file修改为当前备份节点相邻的前一个备份点的备份数据(如full.qcow2文件)。同时元数据文件只要删除当前备份节点对应的一行记录也就是元数据即可。
下面对本发明提供的虚拟机的备份装置进行描述，下文描述的虚拟机的备份装置与上文描述的虚拟机的备份方法可相互对应参照。
下面结合图7对本发明的虚拟机的备份装置进行介绍，该装置包括：
第一确定模块20，用于确定备份请求。
在本实施例中，备份请求为全量备份请求或者增量备份请求，并且在备份请求中包含待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式。
全量备份是指备份指定目标下的所有有效数据；增量备份是指在上一次备份(包括全量备份和增量备份)的基础上，备份新增或改变的文件；增量备份类似于增量备份，区别于增量备份是基于上一次的全量备份基础上进行的增量备份，即每次的增量备份都是基于最近一次的全量备份进行的增量备份。
在本发明的一些可能的实施例中，备份请求可以由用户自主配置生成的；在本发明的另一些可能的实施例中，备份请求也可以由电子设备配置生成的，其中，电子设备可以每经过设定的时间生成一次对应类型的备份请求，也可以在指定的时间点生成一次对应类型的备份请求。
数据备份模块30，用于基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据(文件)，将备份数据写入NAS设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
快照有效地代表虚拟磁盘镜像文件的某个时间节点(时间点)图像，快照为qcow2格式的外部快照，每次快照会生成一个单独的qcow2格式文件。为了确保快照中的数据与某个时间节点状态完全一致，达到数据一致性要求，并且确保快照数据的完整可靠与安全性，本发明的实施例中，创建的快照均为一致性快照。
在本发明的不同实施例中，目前已知的任意不同快照技术均可用来创建并维护一致性快照。
由于该装置中，基于快照技术确定备份数据，再将备份数据写入qcow2格式的镜像文件中并由NAS设备负责存储，进而在NAS设备处，备份数据能够形成一种链式依赖关系也就是形成了备份链，后续删除任意备份节点时，不影响备份链的使用，减少备份数据依赖关系的维护成本。
本发明提供的虚拟机的备份装置中，通过创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照以获取虚拟机的备份数据，再通过将备份数据备份至NAS设备存储的qcow2格式的镜像文件中，使得备份数据之间形成一种链式依赖关系，基于该链式依赖关系，进而可以不限虚拟机的源端磁盘格式实现虚拟机文件的备份，对不同磁盘格式的虚拟机进行统一的备份处理，减少备份数据依赖关系的维护成本。
在本发明一些可能的实施例中，该装置还包括：
挂载模块10，用于在NAS设备中创建挂载目录，该挂载目录用于存储生成的各个qcow2格式的镜像文件以及基于qcow2格式的镜像文件生成的备份数据。
在本实施例中，该挂载目录还可以同时记录虚拟机所在的虚拟机集群的元数据，使得备份数据能够在不同的数据中心中被使用。例如，在一个虚拟化服务器计算机系统中运行有至少一个虚拟机，形成虚拟机集群，当该虚拟机集群中某个虚拟机通过本发明的装置备份数据并存储在NAS的挂载目录后，该虚拟机集群中其他的虚拟机以及其他虚拟机集群中的虚拟机也能使用到已备份的该虚拟机的备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，某个虚拟机其中通过NAS设备备份数据时，NAS设备的挂载目录还可以具有若干挂载子目录，挂载子目录的数量与该虚拟机集群中虚拟机(节点)的数量相等且挂载子目录与各个虚拟机一一对应。
当删除备份点时，直接删除一行备份记录。
在本发明一些可能的实施例中，挂载目录是基于NFS协议创建的。
在本发明一些可能的实施例中，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，对本发明提供的虚拟机的备份装置进行说明。当备份请求为全量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，数据备份模块30具体包括：
第一备份单元301，用于基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照，第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件。对于qcow2格式的虚拟机而言，为虚拟机的虚拟磁盘镜像文件创建快照后，此时所有对虚拟机的请求访问会落在第一快照上，因此，第一镜像文件就会包含虚拟机在创建第一快照的时间点的所有数据。
第二备份单元302，用于在NAS设备中创建第二镜像文件，第二镜像文件为qcow2格式，并且第二镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为第一镜像文件。相对于，第一镜像文件为第二镜像文件的父镜像，第二镜像文件为第一镜像文件的子镜像。
第三备份单元303，用于将第一镜像文件写入第二镜像文件中，并将第二镜像文件的后端镜像(backing_file)确定为空(无)，可以理解的是，写入后的第二镜像文件为全量备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，以虚拟机的源端磁盘格式为qcow2格式为例，当备份请求为增量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时数据备份模块30具体包括：
第四备份单元304，用于基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照。第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后。同样的，对于qcow2格式的虚拟机而言，为虚拟机的虚拟磁盘镜像文件创建第三快照后，此时所有对虚拟机的请求访问会落在第三快照上，因此，第二快照就会包含虚拟机在创建第三快照的时间点的所有数据。
需要说明的是，上一次备份请求为距离本次增量备份请求最近一次的备份请求，上一次备份请求可以是全量备份请求也可以是增量备份请求。
第五备份单元305，在NAS设备中创建第四镜像文件，第四镜像文件为qcow2格式，并且第四镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为第二快照。
第六备份单元306，确定第二快照与第三镜像文件之间的差异数据，将差异数据写入第四镜像文件中，并将第四镜像文件的后端镜像(backing_file)确定为上一次备份请求生成的备份数据(例如，步骤S201至步骤S203生成的全量备份数据full.qcow2文件)，可以理解的是，写入后的第四镜像文件为增量备份数据，本次的增量备份新增或改变的文件为第二快照与第一镜像文件之间差异数据。
在本发明的虚拟机的备份装置中，对于qcow2格式的虚拟机而言，如果是全量备份，在NAS设备的挂载目录中创建一个qcow2文件并写入全量数据，如果是增量备份，则创建一个backing_file为上一次备份数据的qcow2文件，读取并写入差异数据，形成具有链式依赖关系的快照链。
在本发明另一些可能的实施例中，以虚拟机的源端磁盘格式为非qcow2格式为例，例如raw格式，当备份请求为全量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，数据备份模块30具体包括：
第七备份单元307，用于基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照，第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件。该步骤的创建快照过程与步骤S301类似，再次不做过多阐述。区别在于，对于raw格式的虚拟机而言，第一快照中包含了虚拟机虚拟磁盘镜像文件的全量数据。
第八备份单元308，用于在NAS设备中创建第五镜像文件，第五镜像文件为qcow2格式。
第九备份单元309，用于将第一快照写入第五镜像文件中，可以理解的是，写入后的第五镜像文件为全量备份数据。
在本发明另一些可能的实施例中，以虚拟机的源端磁盘格式为非qcow2格式为例，例如raw格式，当备份请求为增量备份且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，数据备份模块30具体包括：
第十备份单元310，用于基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照。第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后。该步骤的确定与创建快照过程与步骤S304类似，再次不做过多阐述。
第十一备份单元311，用于在NAS设备中创建第六镜像文件，第六镜像文件为qcow2格式，且，第六镜像文件的后端镜像(backing_file)对应为上一次备份请求生成的备份数据。
第十二备份单元312，用于确定第三快照与第二快照之间的快照差异，基于快照差异确定虚拟磁盘镜像文件的差异数据，并将差异数据写入第六镜像文件中，可以理解的是，写入后的第六镜像文件为增量备份数据。
在本发明的虚拟机的备份装置中，对于非qcow2格式的虚拟机而言，如果是增量备份，通过快照获取全量数据，如果是增量部分，则通过相邻两次快照之间的差异确定差异数据并写入差异数据，形成具有链式依赖关系的快照链。
本发明提供的虚拟机的备份装置中，备份数据能够形成一种链式依赖关系也就是形成了备份链，后续删除任意备份节点时，不影响备份链的使用，减少备份数据依赖关系的维护成本，因此，该装置还包括：
删除确定模块40，用于确定删除请求，删除请求中包括待删除的时间点，也就是待删除的备份节点。
第一删除模块50，用于确定待删除的时间点对应的备份数据不存在前端镜像，也就是不存在后续时间点对应的后续的备份节点，此时，直接删除待删除的时间点对应的备份数据，同时元数据文件只要删除当前备份节点对应的一行记录也就是元数据即可。可以理解的是，备份数据均为qcow2格式文件。
第二删除模块60，用于确定待删除的时间点对应的备份数据存在前端镜像，也就是存在后续时间点对应的后续的备份节点，当前备份节点为中间备份节点，此时，通过qemu-img rebase命令将当前备份节点的备份数据(如incr1.qcow2文件)合并到相邻的后一个备份点的备份数据(如incr2.qcow2文件)，并将相邻的后一个备份点的备份数据的backing_file修改为当前备份节点相邻的前一个备份点的备份数据(如full.qcow2文件)。同时元数据文件只要删除当前备份节点对应的一行记录也就是元数据即可。
下面结合图8对本发明的虚拟机的容灾方法进行介绍，该方法是基于图1至图6描述的本发明的虚拟机的备份方法所实现的，并且该方法应用于源虚拟机集群的容灾，也就是待容灾的虚拟机无需跨集群，具体的，该方法包括：
A10、确定同集群容灾请求，同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式，待容灾虚拟机的属性信息为该虚拟机在其所属的虚拟机集群中的编号。具体的，目标虚拟磁盘镜像格式分为qcow2格式和非qcow2格式，更具体的，由待容灾虚拟机的类型决定目标虚拟磁盘镜像格式具体为哪种格式。
A20、基于同集群容灾请求，从NAS设备中确定待容灾虚拟机对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，NAS中存储有有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链(备份链)。
例如，通过qemu-img convert命令转换备份数据为对应目标虚拟机磁盘格式。
A30、基于已转换的备份数据，创建并覆盖待容灾虚拟机的源文件，之后运行虚拟机，进行虚拟机的容灾。
本发明的虚拟机的容灾方法，基于备份文件之间形成一种链式依赖关系，在进行容灾时，通过从NAS设备中确定对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，即使备份的虚拟机的磁盘格式和待容灾虚拟机的磁盘格式不一致，依然能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，从而快速恢复和启动虚拟机，高效率地进行数据容灾。
因此，在挂载目录接收到备份请求/容灾请求后，还可以检查挂载目录(挂载点)是否正常，在挂载目录正常后，才会执行备份/容灾相应的步骤。
下面结合图9对本发明的虚拟机的容灾方法进行介绍，该方法是基于图1至图6描述的本发明的虚拟机的备份方法以及图8描述的本发明的虚拟机的容灾方法所实现的，并且该方法应用于跨虚拟机集群的容灾，也就是待容灾的虚拟机需要跨集群，具体的，该方法包括：
A40、确定跨集群容灾请求，跨集群容灾请求中包括目标虚拟机所述的目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式。具体的，目标虚拟磁盘镜像格式分为qcow2格式和非qcow2格式，更具体的，由待容灾虚拟机的类型决定目标虚拟磁盘镜像格式具体为哪种格式。
A50、基于跨集群容灾请求，从NAS设备中确定目标虚拟机对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式。NAS设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链(备份链)，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据。
例如，通过qemu-img convert命令转换备份数据为对应目标虚拟机磁盘格式。
A60、基于已转换的备份数据，创建并覆盖待容灾虚拟机的源文件，之后运行虚拟机，进行虚拟机的容灾。
目标虚拟机集群cluster1对NAS设备存储的其对应的元数据文件具有完全的读写和删除权限，也就是目标虚拟机集群cluster11中虚拟机的数据备份成功后，除了在数据库中记录备份元数据，NAS设备上同时也会在backuplist.meta中记录一行备份元数据；当其他虚拟机集群cluster2的虚拟机需要用虚拟机集群cluster1上的备份数据例如进行容灾恢复时，还可以同步此NAS设备上的元数据文件中的元数据到虚拟机集群cluster2的数据库中，进行备份时的辅助，但此虚拟机集群cluster2仅有此元数据的读权限，并没有读写和删除权限。
本发明的虚拟机的容灾方法，基于备份文件之间形成一种链式依赖关系，在进行容灾时，通过从NAS设备中确定对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，即使备份的虚拟机的磁盘格式和待容灾虚拟机的磁盘格式不一致，依然能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，支持跨集群的容灾且在跨集群的容灾时，同时同步NAS设备上的元数据文件中的元数据即可，从而快速恢复和启动虚拟机，高效率地进行数据容灾。
因此，在挂载目录接收到备份请求/容灾请求后，还可以检查挂载目录(挂载点)是否正常，在挂载目录正常后，才会执行备份/容灾相应的步骤。
下面对本发明提供的虚拟机的容灾装置进行描述，下文描述的虚拟机的容灾装置与上文描述的虚拟机的容灾方法可相互对应参照。
下面结合图10对本发明的虚拟机的容灾装置进行介绍，并且该装置应用于源虚拟机集群的容灾，也就是待容灾的虚拟机无需跨集群，具体的，该装置包括：
第二确定模块70，用于确定同集群容灾请求，同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式，待容灾虚拟机的属性信息为该虚拟机在其所属的虚拟机集群中的编号。具体的，目标虚拟磁盘镜像格式分为qcow2格式和非qcow2格式，更具体的，由待容灾虚拟机的类型决定目标虚拟磁盘镜像格式具体为哪种格式。
第一转换模块80，用于基于同集群容灾请求，从NAS设备中确定待容灾虚拟机对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，NAS中存储有有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链(备份链)。
例如，通过qemu-img convert命令转换备份数据为对应目标虚拟机磁盘格式。
第一容灾模块90，用于基于已转换的备份数据，创建并覆盖待容灾虚拟机的源文件，之后运行虚拟机，进行虚拟机的容灾。
下面结合图11对本发明的虚拟机的容灾方法装置描述，并且该装置应用于跨虚拟机集群的容灾，也就是待容灾的虚拟机需要跨集群，具体的，该装置包括：
第三确定模块100，用于确定跨集群容灾请求，跨集群容灾请求中包括目标虚拟机所述的目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式。具体的，目标虚拟磁盘镜像格式分为qcow2格式和非qcow2格式，更具体的，由待容灾虚拟机的类型决定目标虚拟磁盘镜像格式具体为哪种格式。
第二转换模块110，用于基于跨集群容灾请求，从NAS设备中确定目标虚拟机对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式。NAS设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链(备份链)，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据。
第二容灾模块120，用于基于已转换的备份数据，创建并覆盖待容灾虚拟机的源文件，之后运行虚拟机，进行虚拟机的容灾。
本发明的虚拟机的容灾方法，基于备份文件之间形成一种链式依赖关系，在进行容灾时，通过从NAS设备中确定对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，即使备份的虚拟机的磁盘格式和待容灾虚拟机的磁盘格式不一致，依然能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，支持跨集群的容灾且在跨集群的容灾时，同时同步NAS设备上的元数据文件中的元数据即可，从而快速恢复和启动虚拟机，高效率地进行数据容灾。
本发明的虚拟机的容灾装置，基于备份文件之间形成一种链式依赖关系，在进行容灾时，通过从NAS设备中确定对应时间点也就是请求恢复的时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式，即使备份的虚拟机的磁盘格式和待容灾虚拟机的磁盘格式不一致，依然能够直接从NAS设备将备份数据恢复至虚拟机磁盘卷中，从而快速恢复和启动虚拟机，高效率地进行数据容灾。
因此，在挂载目录接收到备份请求/容灾请求后，还可以检查挂载目录(挂载点)是否正常，在挂载目录正常后，才会执行备份/容灾相应的步骤。
图12示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑命令，以执行虚拟机的备份方法，或者，以执行虚拟机的容灾方法。
此外，上述的存储器930中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：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。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的虚拟机的备份方法，或者，能够执行虚拟机的容灾方法。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的虚拟机的备份方法，或者，以执行虚拟机的容灾方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种虚拟机的备份方法，其特征在于，所述方法包括：
确定备份请求；备份请求为全量备份请求或者增量备份请求，且，备份请求中包含待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式；
基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
2.根据权利要求1的虚拟机的备份方法，其特征在于，当备份请求为全量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照；第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件；
在网络附加存储设备中创建第二镜像文件；第二镜像文件为qcow2格式，且，第二镜像文件的后端镜像对应为第一镜像文件；
将第一镜像文件写入第二镜像文件中，并将第二镜像文件的后端镜像确定为空；写入后的第二镜像文件为全量备份数据。
3.根据权利要求1的虚拟机的备份方法，其特征在于，当备份请求为增量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照；第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后；
在网络附加存储设备中创建第四镜像文件；第四镜像文件为qcow2格式，且，第四镜像文件的后端镜像对应为第二快照；
确定第二快照与第三镜像文件之间的差异数据，将差异数据写入第四镜像文件中，并将第四镜像文件的后端镜像确定为上一次备份请求生成的备份数据；写入后的第四镜像文件为增量备份数据。
4.根据权利要求1的虚拟机的备份方法，其特征在于，当备份请求为全量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于全量备份请求，创建第一镜像文件的第一快照；第一镜像文件用于表征创建快照的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件；
在网络附加存储设备中创建第五镜像文件；第五镜像文件为qcow2格式；
将第一快照对应的数据写入第五镜像文件中；写入后的第五镜像文件为全量备份数据。
5.根据权利要求1的虚拟机的备份方法，其特征在于，当备份请求为增量备份请求且待备份虚拟机的虚拟磁盘镜像格式为非qcow2格式时，基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式镜像文件中，具体包括：
基于增量备份请求，确定第三镜像文件的第二快照以及创建第三镜像文件的第三快照；第三镜像文件用于表征上一次备份请求的时间点对应的虚拟磁盘镜像文件，第二快照用于表征第三镜像文件在上一次备份请求的时间点创建的快照，第三快照对应的时间点位于第二快照对应的时间点之后；
在网络附加存储设备中创建第六镜像文件；第六镜像文件为qcow2格式，且，第六镜像文件的后端镜像对应为上一次备份请求生成的备份数据；
确定第三快照与第二快照之间的快照差异，基于快照差异确定虚拟磁盘镜像文件的差异数据，并将差异数据写入第六镜像文件中；写入后的第六镜像文件为增量备份数据。
6.根据权利要求1的虚拟机的备份方法，其特征在于，在所述确定备份请求步骤之前，该方法还包括：
在网络附加存储设备中创建挂载目录；挂载目录用于存储生成的各个qcow2格式的镜像文件以及基于qcow2格式的镜像文件生成的备份数据。
7.根据权利要求6的虚拟机的备份方法，其特征在于，挂载目录还用于存储元数据文件；元数据文件用于存储备份数据的备份元数据。
8.根据权利要求7的虚拟机的备份方法，其特征在于，该方法还包括：
确定删除请求；删除请求中包括待删除的时间点；
确定待删除的时间点对应的备份数据不存在前端镜像，删除待删除的时间点对应的备份数据，并删除元数据文件中待删除的时间点对应的记录；
确定待删除的时间点对应的备份数据存在前端镜像，将待删除的时间点对应的备份数据合并到相邻的后一个时间点的备份数据中，将相邻的后一个时间点对应的备份数据的后端镜像修改为相邻的前一个时间对应的备份数据，并删除元数据文件中待删除的时间点对应的记录。
9.一种虚拟机的容灾方法，其特征在于，所述方法应用于源虚拟机集群的容灾，所述方法包括：
确定同集群容灾请求；同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
基于同集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定待容灾虚拟机对应时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链；
基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
10.一种虚拟机的容灾方法，其特征在于，所述方法应用于跨虚拟机集群的容灾，所述方法包括：
确定跨集群容灾请求；跨集群容灾请求中包括目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
基于跨集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定目标虚拟机对应时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据；
基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
11.一种虚拟机的备份装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定备份请求；备份请求为全量备份请求或者增量备份请求；
数据备份模块，用于基于备份请求，创建虚拟机的虚拟磁盘镜像文件的快照，并基于快照，确定虚拟机的备份数据，将备份数据写入网络附加存储设备存储的qcow2格式的镜像文件中。
12.一种虚拟机的容灾装置，其特征在于，所述装置应用于源虚拟机集群的容灾，所述装置包括：
第二确定模块，用于确定同集群容灾请求；同集群容灾请求中包括待容灾虚拟机的属性信息、请求恢复的待容灾虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
第一转换模块，用于基于同集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定待容灾虚拟机对应时间点的备份数据，并将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有待容灾虚拟机所属的虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链；
第一容灾模块，用于基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
13.一种虚拟机的容灾装置，其特征在于，所述装置应用于跨虚拟机集群的容灾，所述装置包括：
第三确定模块，用于确定跨集群容灾请求；跨集群容灾请求中包括目标虚拟机集群、目标虚拟机、请求恢复的目标虚拟机的时间点和目标虚拟磁盘镜像格式；
第二转换模块，用于基于跨集群容灾请求，从网络附加存储设备中确定目标虚拟机对应时间点的备份数据以及目标虚拟机集群的元数据文件，基于元数据文件，将备份数据转换成目标虚拟磁盘镜像格式；网络附加存储设备中存储有目标虚拟机所属的目标虚拟机集群中各个虚拟机多个不同时间点对应的备份数据以及元数据文件，备份数据为qcow2格式文件，备份数据是基于快照确定的，且，同一虚拟机的备份数据按照时间点形成快照链，元数据文件用于存储备份数据的备份元数据；
第二容灾模块，用于基于已转换的备份数据，创建并运行虚拟机。
14.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行程序时实现如权利要求1至8任一项所述虚拟机的备份方法的步骤，或者，如权利要求9或者10所述虚拟机的容灾方法的步骤。
15.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述虚拟机的容灾备份方法的步骤，或者，如权利要求9或者10所述虚拟机的容灾方法的步骤。
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