JP2013235317A - Virtual computer system - Google Patents

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Ryuzo Komori
隆三 小森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a virtual computer system provided with failure verification means with less influence on the performance of a guest OS.SOLUTION: A virtual machine 3 stores an operation state of a virtual CPU, a state of a virtual memory, and a state of a virtual disk (a state of the virtual machine 3) for a guest OS 5 as a base snapshot 72, thereafter periodically stores an updated portion of the state of the virtual machine as a difference snapshot 74, and restores the state of the virtual machine 3 for the guest OS 5 using the base snapshot 72 and the difference snapshot 74 stored in a disk device 7 when a failure has occurred.

Description

この発明は、物理計算機のホストＯＳ上で動作する仮想マシンを備えた仮想計算機システムにおいて、この仮想マシン上で動作するゲストＯＳに障害が発生した場合に、ゲストＯＳの状態を復元できる仮想計算機システムに関するものである。   The present invention relates to a virtual machine system including a virtual machine that operates on a host OS of a physical machine, and can restore the state of the guest OS when a failure occurs in the guest OS that operates on the virtual machine. It is about.

従来の計算機システムとして、例えば特許文献１に示される仮想計算機システム及び同システムにおける仮想マシン復元方法がある。
この仮想計算機システムでは、定期的に仮想マシンのスナップショット全体を取得して、その後の入出力を適用することによって仮想マシンを障害発生前の状態に復元する方法が記載されている。 As a conventional computer system, for example, there is a virtual computer system disclosed in Patent Document 1 and a virtual machine restoration method in the system.
In this virtual machine system, a method is described in which the entire virtual machine snapshot is periodically acquired and the subsequent input / output is applied to restore the virtual machine to the state before the failure.

特開２００９−８６７０１号公報JP 2009-86701 A

特許文献１に記載の仮想計算機システムでは、定期的に仮想マシン全体のスナップショットを保存することが記載されている。
すべてのメモリイメージおよびゲストＯＳ用仮想ディスクのイメージのサイズは大きく、定期的に仮想マシン全体のスナップショットを取得すると、ゲストＯＳの性能に対する影響が大きく、高性能で高価なハードウェアでなければ適用できないという課題があった。 The virtual machine system described in Patent Literature 1 describes that snapshots of the entire virtual machine are periodically saved.
All memory images and guest OS virtual disk images are large in size, and taking a snapshot of the entire virtual machine on a regular basis has a large impact on guest OS performance. There was a problem that it was not possible.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、定期的に保存するスナップショットのサイズを小さくすることにより、ゲストＯＳの性能に対する影響を少なくすることができる仮想計算機システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A virtual machine system capable of reducing the influence on the performance of a guest OS by reducing the size of a snapshot to be periodically saved is provided. The purpose is to provide.

この発明に係る、仮想計算機システムは、
物理計算機のホストＯＳ上で動作する仮想マシン上で、ゲストＯＳを動作させる仮想計算機システムにおいて、
仮想マシンは、
ゲストＯＳに対する、仮想マシンの仮想ＣＰＵの動作状態と仮想マシンの使用する仮想メモリの状態と仮想マシンの使用する仮想ディスクの状態をベーススナップショットとしてディスク装置に記録するベーススナップショット取得手段及び、ベーススナップショットを取得後に更新された仮想ＣＰＵの動作状態の更新内容と仮想メモリの更新内容と仮想ディスクの更新内容を有する差分スナップショットを取得してディスク装置に記録する差分スナップショット取得手段を備えたスナップショット実行部と、
差分スナップショットを管理する更新差分管理部と、
ディスク装置に保存されたベーススナップショットと差分スナップショットを用いてゲストＯＳに対する、仮想マシンの仮想ＣＰＵの動作状態と仮想マシンの使用する仮想メモリの状態と仮想マシンの使用するゲストＯＳ用仮想ディスクの状態を復元するスナップショット復元部とを備えたものである。 According to the present invention, a virtual machine system includes:
In a virtual machine system that runs a guest OS on a virtual machine that runs on a host OS of a physical machine,
The virtual machine
Base snapshot acquisition means for recording the operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the state of the virtual disk used by the virtual machine as a base snapshot in the disk device, and a base Provided is a differential snapshot acquisition means for acquiring a differential snapshot having the updated contents of the operating state of the virtual CPU, the updated contents of the virtual memory, and the updated contents of the virtual disk, which are updated after acquiring the snapshot, and recording them in the disk device A snapshot execution unit;
An update difference management unit for managing the difference snapshot;
The operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the virtual disk for the guest OS used by the virtual machine for the guest OS using the base snapshot and the differential snapshot stored in the disk device A snapshot restoring unit for restoring the state.

この発明に係る、仮想計算機システムの仮想マシンは、
ゲストＯＳに対する、仮想マシンの仮想ＣＰＵの動作状態と仮想マシンの使用する仮想メモリの状態と仮想マシンの使用する仮想ディスクの状態をベーススナップショットとしてディスク装置に記録するベーススナップショット取得手段及び、ベーススナップショットを取得後に更新された仮想ＣＰＵの動作状態の更新内容と仮想メモリの更新内容と仮想ディスクの更新内容を有する差分スナップショットを取得してディスク装置に記録する差分スナップショット取得手段を備えたスナップショット実行部と、
差分スナップショットを管理する更新差分管理部と、
ディスク装置に保存されたベーススナップショットと差分スナップショットを用いてゲストＯＳに対する、仮想マシンの仮想ＣＰＵの動作状態と仮想マシンの使用する仮想メモリの状態と仮想マシンの使用するゲストＯＳ用仮想ディスクの状態を復元するスナップショット復元部とを備えたものなので、
仮想マシンのゲストＯＳに対する全体の状態を最初にベーススナップショットとして取得し、更新差分のみを定周期で差分スナップショットとして保存するため、スナップショット全体のサイズを小さくすることができる。 The virtual machine of the virtual machine system according to the present invention is:
Base snapshot acquisition means for recording the operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the state of the virtual disk used by the virtual machine as a base snapshot in the disk device, and a base Provided is a differential snapshot acquisition means for acquiring a differential snapshot having the updated contents of the operating state of the virtual CPU, the updated contents of the virtual memory, and the updated contents of the virtual disk, which are updated after acquiring the snapshot, and recording them in the disk device A snapshot execution unit;
An update difference management unit for managing the difference snapshot;
The operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the virtual disk for the guest OS used by the virtual machine for the guest OS using the base snapshot and the differential snapshot stored in the disk device Since it has a snapshot restoration part that restores the state,
Since the entire state of the virtual machine with respect to the guest OS is first acquired as a base snapshot and only the update difference is stored as a differential snapshot at a fixed period, the size of the entire snapshot can be reduced.

この発明の実施の形態１に係る仮想計算機システム１００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual machine system 100 which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係る仮想計算機システム１００の処理のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process of the virtual machine system 100 which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２に係る仮想計算機システム２００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual machine system 200 which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係る仮想計算機システム３００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual machine system 300 which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４に係る仮想計算機システム４００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual machine system 400 which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５に係る仮想計算機システム５００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual machine system 500 which concerns on Embodiment 5 of this invention.

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る仮想計算機システムを図を用いて説明する。
図１は、仮想計算機システム１００の構成を示すブロック図である。
仮想計算機システム１００は、計算機本体１上のホストＯＳ２上に仮想マシン３を搭載し、その上でアプリケーション４を実行するゲストＯＳ５を動作させる構成をとっている。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a virtual machine system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the virtual machine system 100.
The virtual computer system 100 has a configuration in which the virtual machine 3 is mounted on the host OS 2 on the computer main body 1 and the guest OS 5 that executes the application 4 is operated on the virtual machine 3.

ゲストＯＳ５は、仮想計算機システム１００のハードウェア資源であるメモリ６やディスク装置７には直接アクセスできず、仮想マシン３を経由して間接的にこれらのハードウェア資源にアクセスする。
ゲストＯＳ５は、ゲストＯＳ用仮想ディスク７１を記録手段として使用する。
本実施の形態では、仮想マシン３は、ホストＯＳ２上に搭載されるものとしているが、ホストＯＳ２を必要としない仮想マシンであるハイパーバイザであっても良い。 The guest OS 5 cannot directly access the memory 6 and the disk device 7 which are hardware resources of the virtual machine system 100, but indirectly accesses these hardware resources via the virtual machine 3.
The guest OS 5 uses the guest OS virtual disk 71 as a recording unit.
In this embodiment, the virtual machine 3 is mounted on the host OS 2, but may be a hypervisor that is a virtual machine that does not require the host OS 2.

仮想マシン３は、ゲストＯＳ５に対する仮想マシン３の仮想ＣＰＵの動作状態、仮想マシン３が使用する仮想メモリの状態、仮想マシン３が使用するゲストＯＳ用仮想ディスク７１の状態（以下、仮想マシンの状態と称す）をスナップショット（複写）として保存するスナップショット実行部３１を備える。
スナップショット実行部３１のベーススナップショット取得手段３１ａは、ある時点における、ゲストＯＳ５に対する仮想マシン３の仮想ＣＰＵの全ての動作状態、仮想マシン３が使用する仮想メモリの全ての状態、仮想マシン３が使用するゲストＯＳ用仮想ディスク７１の全ての状態を取り込んで、ベーススナップショット７２としてディスク装置７に保存する機能を提供する。 The virtual machine 3 is an operating state of the virtual CPU of the virtual machine 3 with respect to the guest OS 5, a state of a virtual memory used by the virtual machine 3, a state of the guest OS virtual disk 71 used by the virtual machine 3 (hereinafter referred to as a virtual machine state). The snapshot execution unit 31 is stored as a snapshot (copy).
The base snapshot acquisition unit 31a of the snapshot execution unit 31 is configured so that all the operating states of the virtual CPU of the virtual machine 3 with respect to the guest OS 5 at all times, all the states of the virtual memory used by the virtual machine 3, A function is provided in which all the states of the guest OS virtual disk 71 to be used are captured and stored in the disk device 7 as a base snapshot 72.

更新差分管理部３３は、ベーススナップショット７２取得後の仮想マシン３の状態の更新分を管理する機能を提供する。
更新差分一時保存バッファ３４は、ベーススナップショット７２取得後の仮想マシン３の状態の更新分を一時的に保存するバッファである。 The update difference management unit 33 provides a function of managing an update of the state of the virtual machine 3 after the base snapshot 72 is acquired.
The update difference temporary storage buffer 34 is a buffer that temporarily stores an update of the state of the virtual machine 3 after the base snapshot 72 is acquired.

スナップショット実行部３１の差分スナップショット取得手段３１ｂは、所定の周期で更新差分一時保存バッファ３４の内容を、ディスク装置７に差分スナップショット７４として保存する機能を提供する。   The differential snapshot acquisition unit 31b of the snapshot execution unit 31 provides a function of storing the contents of the update differential temporary storage buffer 34 in the disk device 7 as a differential snapshot 74 at a predetermined cycle.

ディスク装置７には、ベーススナップショット７２および差分スナップショット７４の管理情報であるスナップショット管理情報７３が保存されている。
仮想マシン３のスナップショット復元部３２は、ゲストＯＳ５に障害が発生した時に、ディスク装置７に保存されたベーススナップショット７２及び差分スナップショット７４から障害発生前の状態に仮想マシン３のゲストＯＳ５を復元する機能を提供する。 The disk device 7 stores snapshot management information 73 that is management information of the base snapshot 72 and the differential snapshot 74.
When a failure occurs in the guest OS 5, the snapshot restoration unit 32 of the virtual machine 3 changes the guest OS 5 of the virtual machine 3 from the base snapshot 72 and the differential snapshot 74 stored in the disk device 7 to the state before the failure. Provides the ability to restore.

次に、実施の形態１に係る仮想計算機システムの動作について、図１、図２を用いて説明する。
まず、仮想マシン３のスナップショット実行部３１のベーススナップショット取得手段３１ａは、任意の時点で、仮想マシン３の状態を取得して（ＳＴ０１）ベーススナップショット７２としてディスク装置７に保存する。（ＳＴ０２）
この時、同時にベーススナップショット７２の取得日時等の各種情報をスナップショット管理情報７３に記録する。
また、同時に更新差分管理部３３は、最初に更新差分一時保存バッファ３４をクリアしてから、仮想マシン３の状態のこれ以降の更新分を、更新差分一時保存バッファ３４に逐次保存する。（ＳＴ０３） Next, the operation of the virtual computer system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the base snapshot acquisition unit 31a of the snapshot execution unit 31 of the virtual machine 3 acquires the state of the virtual machine 3 at an arbitrary time (ST01) and stores it in the disk device 7 as the base snapshot 72. (ST02)
At this time, various information such as the acquisition date and time of the base snapshot 72 is recorded in the snapshot management information 73 at the same time.
At the same time, the update difference management unit 33 first clears the update difference temporary storage buffer 34 and then sequentially stores the subsequent updates of the state of the virtual machine 3 in the update difference temporary storage buffer 34. (ST03)

具体的には、ゲストＯＳ５に対する仮想マシン３の仮想ＣＰＵのレジスタ値等の更新、ゲストＯＳ５からのメモリ６の更新およびゲストＯＳ用仮想ディスク７１の更新が行われると、更新差分管理部３３は、更新内容を更新差分一時保存バッファ３４に保存する。   Specifically, when the update of the register value of the virtual CPU of the virtual machine 3 to the guest OS 5, the update of the memory 6 from the guest OS 5 and the update of the guest OS virtual disk 71 are performed, the update difference management unit 33 The update contents are stored in the update difference temporary storage buffer 34.

スナップショット実行部３１の差分スナップショット取得手段３１ｂは、定周期もしくは更新差分一時保存バッファ３４が一杯になった時点で、更新差分一時保存バッファ３４の内容を読み出し（ＳＴ０４）、差分スナップショット７４としてディスク装置７に保存し（ＳＴ０５）、スナップショット管理情報７３に、この差分スナップショット７４の保存日時等を記録する。（ＳＴ０６）
差分スナップショット７４は、保存単位毎に新たに割り当てられる。
そして、ＳＴ０６の処理を終了するとＳＴ０３の処理に戻ってＳＴ０６までの処理を繰り返す。 The difference snapshot acquisition means 31b of the snapshot execution unit 31 reads the contents of the update difference temporary storage buffer 34 at a fixed period or when the update difference temporary storage buffer 34 is full (ST04), and uses it as a difference snapshot 74. The data is stored in the disk device 7 (ST05), and the storage date and time of the differential snapshot 74 is recorded in the snapshot management information 73. (ST06)
The differential snapshot 74 is newly assigned for each storage unit.
When the process of ST06 is completed, the process returns to ST03 and repeats the processes up to ST06.

ゲストＯＳ５で障害が発生した場合、スナップショット復元部３２は、スナップショット管理情報７３を参照し、障害が発生した直前のベーススナップショット７２および差分スナップショット７４の内容を読み出し、ゲストＯＳ５のメモリ６とゲストＯＳ用仮想ディスク７１およびゲストＯＳ５に対する仮想マシン３の仮想ＣＰＵの状態を復元し、障害が発生した直前からの動作を実行する。   When a failure occurs in the guest OS 5, the snapshot restoration unit 32 refers to the snapshot management information 73, reads the contents of the base snapshot 72 and the differential snapshot 74 immediately before the failure occurs, and stores the memory 6 of the guest OS 5. The state of the virtual CPU of the virtual machine 3 with respect to the guest OS virtual disk 71 and the guest OS 5 is restored, and the operation immediately before the occurrence of the failure is executed.

本実施の形態に係る仮想計算機システム１００によれば、仮想マシン３のゲストＯＳ５に対する全体の状態を最初にベーススナップショット７２として取得し、更新差分のみを定周期で差分スナップショット７４として保存するため、スナップショット全体のサイズを小さくすることができる。
これにより、スナップショット実行部３１の動作が、ゲストＯＳ５の性能に対して及ぼす影響を小さくすることができる。
また、仮想マシン３のゲストＯＳ５に対する状態のみを保存するので、１つの仮想マシン３をホストＯＳ２に搭載するだけで全ての処理を完結できる。
また、仮想マシン３のゲストＯＳ５に対する状態を障害発生直前の状態に復元できるようにしたので、ゲストＯＳ５に対する障害の再現を容易に行うことができる。 According to the virtual machine system 100 according to the present embodiment, the entire state of the virtual machine 3 with respect to the guest OS 5 is first acquired as the base snapshot 72, and only the update difference is stored as the differential snapshot 74 at a fixed period. The overall size of the snapshot can be reduced.
As a result, the influence of the operation of the snapshot execution unit 31 on the performance of the guest OS 5 can be reduced.
In addition, since only the state of the virtual machine 3 with respect to the guest OS 5 is stored, all the processing can be completed only by mounting one virtual machine 3 on the host OS 2.
In addition, since the state of the virtual machine 3 with respect to the guest OS 5 can be restored to the state immediately before the occurrence of the failure, the failure of the guest OS 5 can be easily reproduced.

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る仮想計算機システムを図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３は、仮想計算機システム２００の構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、仮想マシン３の状態をベーススナップショット７２及び差分スナップショット７４として保存することで、スナップショット全体のサイズを小さくし、ゲストＯＳ５の性能に対する影響を少なくし、障害直前の状態に復元できるようにした仮想計算機システム１００について説明した。 Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, the virtual computer system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the virtual machine system 200.
In the first embodiment, the state of the virtual machine 3 is saved as the base snapshot 72 and the differential snapshot 74, thereby reducing the size of the entire snapshot, reducing the influence on the performance of the guest OS 5, and the state immediately before the failure. The virtual machine system 100 that can be restored to has been described.

本実施の形態では更に、任意の時点を指定するだけで、複数の差分スナップショット７４の中から、その時点の直前における仮想マシン２０３の状態を復元するために必要な差分スナップショット７４を自動選択するシステム構成とした。
ベーススナップショット７２と選択された差分スナップショット７４により、障害発生の要因が入り込む以前の状態からの障害再現を行うことができる。 In the present embodiment, it is also possible to automatically select a differential snapshot 74 necessary for restoring the state of the virtual machine 203 immediately before that time from a plurality of differential snapshots 74 simply by specifying an arbitrary time point. System configuration.
With the base snapshot 72 and the selected differential snapshot 74, it is possible to reproduce the failure from the state before the cause of the failure occurrence.

仮想計算機システム２００では、スナップショット復元部２３２に、スナップショット選択手段２３２ａを備えている。
スナップショット選択手段２３２ａは、ユーザによって指定された時点における直近の差分スナップショット７４をスナップショット管理情報７３の内容を参照して決定する。
仮想マシン２０３の状態の復元に必要なベーススナップショット７２および、このベーススナップショット７２の記録後、当該直近の差分スナップショット７４の記録前に記録されたすべての差分スナップショット７４の内容を読み出し、仮想マシン２０３の状態を復元し、障害が発生した直前の時点からの動作を実行する。 In the virtual machine system 200, the snapshot restoration unit 232 includes a snapshot selection unit 232a.
The snapshot selection means 232a determines the latest differential snapshot 74 at the time designated by the user with reference to the contents of the snapshot management information 73.
Read the contents of the base snapshot 72 necessary for restoring the state of the virtual machine 203 and all the differential snapshots 74 recorded before the recording of the latest differential snapshot 74 after recording the base snapshot 72, The state of the virtual machine 203 is restored, and the operation from the time immediately before the occurrence of the failure is executed.

本実施の形態に係る仮想計算機システム２００によれば、保存されたベーススナップショット及び差分スナップショットを利用して、複数の時点における仮想マシン２０３の状態を復元して、その時点からの処理を再現できる。
これにより、実施の形態１で述べた効果の他に、効率よく障害の原因を解析できる効果がある。 According to the virtual computer system 200 according to the present embodiment, the state of the virtual machine 203 at a plurality of points in time is restored using the stored base snapshot and differential snapshot, and the processing from that point is reproduced. it can.
Thereby, in addition to the effect described in the first embodiment, there is an effect that the cause of the failure can be efficiently analyzed.

実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る仮想計算機システムを図を用いて実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
図４は、仮想計算機システム３００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、仮想マシン３０３に、複数の差分スナップショット７４を併合するスナップショット管理部３５を備えている。 Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, the virtual computer system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the virtual machine system 300.
In the present embodiment, the virtual machine 303 includes a snapshot management unit 35 that merges a plurality of differential snapshots 74.

仮想計算機システム３００を長時間に渡って運用すると、大量の差分スナップショット７４が保存され、大容量のディスク容量を必要とする。
そこで、スナップショットを管理する機能を設け、取得から一定時間が経過した差分スナップショット７４の内容をベーススナップショット７２に統合することで、ディスクスペースの消費を抑制し、差分スナップショット７４を順次保存、統合しながら仮想計算機システム３００の運用を継続することができる。 When the virtual machine system 300 is operated for a long time, a large amount of differential snapshots 74 are stored, and a large disk capacity is required.
Therefore, a function for managing snapshots is provided, and the contents of the differential snapshot 74 after a certain period of time have been integrated into the base snapshot 72, thereby suppressing disk space consumption and sequentially storing the differential snapshots 74. The operation of the virtual machine system 300 can be continued while integrating.

スナップショット管理部３５が提供する機能について説明する。
スナップショット管理部３５は、スナップショット管理情報７３を参照し、保存されている差分スナップショット７４が、その取得後一定時間経過しているかどうかを判定する。
一定時間経過している差分スナップショット７４が検出された場合には、ベーススナップショット７２に、古いもの（図４のグレーで示す差分スナップショット７４）から順に、仮想マシン３０３の状態の差分として反映し、反映した差分スナップショット７４を削除する。
それ以外の動作については、実施の形態２と同様である。
本発明の実施の形態３に係る仮想計算機システム３００によれば、更にディスクスペースを節約した仮想計算機システムを提供できる。 Functions provided by the snapshot management unit 35 will be described.
The snapshot management unit 35 refers to the snapshot management information 73 and determines whether or not the stored differential snapshot 74 has elapsed for a certain period of time after acquisition.
When a differential snapshot 74 that has passed for a certain period of time is detected, it is reflected in the base snapshot 72 as a difference in the state of the virtual machine 303 in order from the oldest one (differential snapshot 74 shown in gray in FIG. 4). Then, the reflected differential snapshot 74 is deleted.
Other operations are the same as those in the second embodiment.
According to the virtual computer system 300 according to the third embodiment of the present invention, it is possible to provide a virtual computer system that further saves disk space.

実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係る仮想計算機システムを図を用いて実施の形態３と異なる部分を中心に説明する。
図５は、仮想計算機システム４００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、更新差分一時保存バッファ３４とベーススナップショット７２及び差分スナップショット７４をそのままゲストＯＳ用仮想ディスク７１の代用として使用する。
これにより、ゲストＯＳ用仮想ディスク７１への書き込みをなくし、仮想計算機システム４００の動作の性能劣化を軽減することができる。 Embodiment 4 FIG.
Hereinafter, the virtual computer system according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the third embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the virtual machine system 400.
In this embodiment, the update difference temporary storage buffer 34, the base snapshot 72, and the difference snapshot 74 are used as they are as substitutes for the guest OS virtual disk 71.
As a result, writing to the guest OS virtual disk 71 can be eliminated, and performance degradation of the operation of the virtual machine system 400 can be reduced.

更新差分管理処理について説明する。
仮想計算機システム４００の仮想マシン４０３の更新差分管理部３３は、ゲストＯＳ５からのディスクアクセスを検出すると、スナップショット内検索処理手段３３ａにより、アクセスがリード要求かライト要求かを判断する。
そして、リード要求の場合は、まず更新差分一時保存バッファ３４に該当のデータブロックが存在するかどうか検索する。
存在しない場合は、スナップショット管理情報７３を参照し、差分スナップショット７４の記録時刻の新しい順に該当のデータブロックが存在するかどうかを検索する。
ここにも目的のデータブロックが存在しない場合は、ベーススナップショット７２にアクセスして該当のデータブロックを取得して、ゲストＯＳ５に対してデータを転送する。
なお、ライト要求の場合は実施の形態１と同様に、更新差分一時保存バッファ３４に変更データが記載される。
それ以外の動作については、実施の形態３と同様である。 The update difference management process will be described.
When the update difference management unit 33 of the virtual machine 403 of the virtual machine system 400 detects a disk access from the guest OS 5, the update processing unit 33a in the snapshot determines whether the access is a read request or a write request.
In the case of a read request, first, it is searched whether or not the corresponding data block exists in the update difference temporary storage buffer 34.
If it does not exist, the snapshot management information 73 is referred to and it is searched whether or not the corresponding data block exists in the order from the newest recording time of the differential snapshot 74.
If the target data block does not exist here, the base snapshot 72 is accessed to acquire the corresponding data block, and the data is transferred to the guest OS 5.
In the case of a write request, change data is described in the update difference temporary storage buffer 34 as in the first embodiment.
Other operations are the same as those in the third embodiment.

本発明の実施の形態４に係る仮想計算機システム４００によれば、更新差分一時保存バッファ３４とベーススナップショット７２および差分スナップショット７４を、そのままゲストＯＳ用仮想ディスクとして使用することにより、ゲストＯＳ用仮想ディスク７１を設ける必要が無くなり、更新差分一時保存バッファ３４をキャッシュとして使用することによりディスク装置７へのアクセスも低減できる。   According to the virtual machine system 400 according to the fourth embodiment of the present invention, the update difference temporary storage buffer 34, the base snapshot 72, and the difference snapshot 74 are used as they are as a guest OS virtual disk, thereby enabling the guest OS use. It is not necessary to provide the virtual disk 71, and access to the disk device 7 can be reduced by using the update difference temporary storage buffer 34 as a cache.

実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５に係る仮想計算機システムを図を用いて実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
図６は、仮想計算機システム５００の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では更に、障害発生後にスナップショットにより仮想マシン５０３の状態を、障害前の状態に復元した後で、通常動作時には性能への影響を考慮して有効にしていないゲストＯＳ５のトレース機能を有効にする。
そして仮想マシン５０３上でゲストＯＳ５の動作を再開することにより障害検証時の解析性の向上を図る。 Embodiment 5 FIG.
Hereinafter, a virtual machine system according to the fifth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the fourth embodiment with reference to the drawings.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the virtual machine system 500.
In the present embodiment, the trace function of the guest OS 5 that is not enabled in consideration of the influence on performance during normal operation after the state of the virtual machine 503 is restored to the state before the failure by a snapshot after the failure has occurred. Enable
Then, by resuming the operation of the guest OS 5 on the virtual machine 503, the analysis at the time of failure verification is improved.

トレース取得指示処理について説明する。
仮想計算機システム５００の仮想マシン５０３は、スナップショット復元部３２内にゲストＯＳトレース取得指示手段３６を備えている。
スナップショット復元部３２は、仮想マシン５０３の状態を、障害発生前の状態に復元させた後、ゲストＯＳトレース取得指示手段３６を呼び出す。
ゲストＯＳトレース取得指示手段３６は、ゲストＯＳ５内のトレース有効フラグ５５１をＯＮに設定する。
ゲストＯＳ５のトレース処理部５５２は、周期的にトレース有効フラグ５５１を参照している。
トレース有効フラグ５５１がＯＮになると、ゲストＯＳ５のトレースをゲストＯＳ５内のトレースバッファ５５３に逐次保存する。
障害が再現されると、トレースバッファ５５３の内容を参照することで、障害再現までのゲストＯＳ５の動作を確認することができる。
それ以外の動作については、実施の形態４で述べたとおりである。 The trace acquisition instruction process will be described.
The virtual machine 503 of the virtual computer system 500 includes a guest OS trace acquisition instruction unit 36 in the snapshot restoration unit 32.
The snapshot restoration unit 32 calls the guest OS trace acquisition instruction unit 36 after restoring the state of the virtual machine 503 to the state before the occurrence of the failure.
The guest OS trace acquisition instructing unit 36 sets the trace valid flag 551 in the guest OS 5 to ON.
The trace processing unit 552 of the guest OS 5 refers to the trace valid flag 551 periodically.
When the trace valid flag 551 is turned ON, the guest OS5 trace is sequentially stored in the trace buffer 553 in the guest OS5.
When the failure is reproduced, the operation of the guest OS 5 up to the failure reproduction can be confirmed by referring to the contents of the trace buffer 553.
Other operations are as described in the fourth embodiment.

本発明の実施の形態５に係る仮想計算機システム５００によれば、トレース処理機能を利用して、障害の検証をスムーズにおこなえる。   According to the virtual machine system 500 according to the fifth embodiment of the present invention, it is possible to perform fault verification smoothly using the trace processing function.

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

１００，２００，３００，４００，５００ 仮想計算機システム、１ 計算機本体、
２ ホストＯＳ、３，２０３，３０３，４０３，５０３ 仮想マシン、
３１ スナップショット実行部、３１ａ ベーススナップショット取得手段、
３１ｂ 差分スナップショット取得手段、３２，２３２ スナップショット復元部、
２３２ａ スナップショット選択手段、３３ 更新差分管理部、
３３ａ スナップショット内検索処理手段、３４ 更新差分一時保存バッファ、
３５ スナップショット管理部、３６ ゲストＯＳトレース取得指示手段、
４ アプリケーション、５ ゲストＯＳ、５５１ トレース有効フラグ、
５５２ トレース処理部、５５３ トレースバッファ、６ メモリ、７ ディスク装置、
７１ ゲストＯＳ用仮想ディスク、７２ ベーススナップショット、
７３ スナップショット管理情報、７４ 差分スナップショット。 100, 200, 300, 400, 500 Virtual computer system, 1 computer body,
2 Host OS, 3, 203, 303, 403, 503 Virtual machine,
31 snapshot execution part, 31a base snapshot acquisition means,
31b Differential snapshot acquisition means, 32, 232 snapshot restoration unit,
232a snapshot selection means, 33 update difference management section,
33a In-snapshot search processing means, 34 update difference temporary storage buffer,
35 snapshot management unit, 36 guest OS trace acquisition instruction means,
4 Application, 5 Guest OS, 551 Trace valid flag,
552 Trace processing unit, 553 trace buffer, 6 memory, 7 disk device,
71 Virtual disk for guest OS, 72 base snapshot,
73 Snapshot management information, 74 Differential snapshot.

Claims (7)

物理計算機のホストＯＳ上で動作する仮想マシン上で、ゲストＯＳを動作させる仮想計算機システムにおいて、
前記仮想マシンは、
前記ゲストＯＳに対する、前記仮想マシンの仮想ＣＰＵの動作状態と前記仮想マシンの使用する仮想メモリの状態と前記仮想マシンの使用する仮想ディスクの状態をベーススナップショットとしてディスク装置に記録するベーススナップショット取得手段及び、前記ベーススナップショットを取得後に更新された前記仮想ＣＰＵの動作状態の更新内容と前記仮想メモリの更新内容と前記仮想ディスクの更新内容を有する差分スナップショットを取得して前記ディスク装置に記録する差分スナップショット取得手段を備えたスナップショット実行部と、
前記差分スナップショットを管理する更新差分管理部と、
前記ディスク装置に保存された前記ベーススナップショットと前記差分スナップショットを用いて前記ゲストＯＳに対する、前記仮想マシンの前記仮想ＣＰＵの動作状態と前記仮想マシンの使用する前記仮想メモリの状態と前記仮想マシンの使用する前記ゲストＯＳ用の前記仮想ディスクの状態を復元するスナップショット復元部とを備えた仮想計算機システム。 In a virtual machine system that runs a guest OS on a virtual machine that runs on a host OS of a physical machine,
The virtual machine is
Base snapshot acquisition that records the operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the state of the virtual disk used by the virtual machine as a base snapshot for the guest OS And a differential snapshot having the updated contents of the operating state of the virtual CPU, the updated contents of the virtual memory, and the updated contents of the virtual disk updated after the base snapshot is acquired and recorded in the disk device A snapshot execution unit having a differential snapshot acquisition means to perform,
An update difference management unit for managing the difference snapshot;
The operating state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the virtual machine for the guest OS using the base snapshot and the differential snapshot stored in the disk device A virtual machine system comprising: a snapshot restoration unit that restores the state of the virtual disk for the guest OS used by. 前記差分スナップショット取得手段は、定期的に前記差分スナップショットを取得して前記ディスク装置に記録する請求項１に記載の仮想計算機システム。 The virtual machine system according to claim 1, wherein the differential snapshot acquisition unit acquires the differential snapshot periodically and records it in the disk device. 前記仮想マシンは、前記差分スナップショットを一時的に保存する更新差分一時保存バッファを備え、
前記更新差分一時保存バッファから、前記差分スナップショットを前記ディスク装置に転記する更新差分管理部を備えた請求項１又は請求項２に記載の仮想計算機システム。 The virtual machine includes an update difference temporary storage buffer that temporarily stores the difference snapshot,
The virtual machine system according to claim 1, further comprising an update difference management unit that transfers the difference snapshot from the update difference temporary storage buffer to the disk device. 前記スナップショット復元部は、指定された時点を元に、複数の前記差分スナップショットの中から、前記時点直前に保存された前記差分スナップショットを選択するスナップショット選択手段を備え、
前記ベーススナップショットと、選択された前記差分スナップショット及び、前記ベーススナップショットの記録後、当該差分スナップショットの記録前に記録したすべての前記差分スナップショットを使用して前記ゲストＯＳに対する、前記仮想マシンの前記仮想ＣＰＵの動作状態と前記仮想マシンの使用する前記仮想メモリの状態と前記仮想マシンの使用する前記仮想ディスクの状態を前記仮想マシン内に復元する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の仮想計算機システム。 The snapshot restoration unit includes snapshot selection means for selecting the differential snapshot saved immediately before the time point from a plurality of the differential snapshots based on the designated time point,
The virtual snapshot for the guest OS using the base snapshot, the selected differential snapshot, and all the differential snapshots recorded after recording the base snapshot and before recording the differential snapshot. The operation state of the virtual CPU of the machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the state of the virtual disk used by the virtual machine are restored in the virtual machine. The virtual machine system according to item 1. 記録後、所定の期間が経過した前記差分スナップショットを、前記ベーススナップショットに統合するスナップショット管理部を備えた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の仮想計算機システム。 5. The virtual machine system according to claim 1, further comprising: a snapshot management unit that integrates the differential snapshot that has passed a predetermined period after recording into the base snapshot. 6. 前記ベーススナップショットと、前記更新差分一時保存バッファと、前記差分スナップショットを、前記ゲストＯＳ用の前記仮想ディスクとして使用する請求項３に記載の仮想計算機システム。 The virtual computer system according to claim 3, wherein the base snapshot, the update difference temporary storage buffer, and the difference snapshot are used as the virtual disk for the guest OS. 前記スナップショット復元部は前記ゲストＯＳに対する、前記仮想マシンの前記仮想ＣＰＵの動作状態と前記仮想マシンの使用する前記仮想メモリの状態と前記仮想マシンの使用する前記仮想ディスクの状態のトレース開始を指示するトレース取得指示手段を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の仮想計算機システム。 The snapshot restoration unit instructs the guest OS to start tracing the operation state of the virtual CPU of the virtual machine, the state of the virtual memory used by the virtual machine, and the state of the virtual disk used by the virtual machine. The virtual computer system according to claim 1, further comprising: a trace acquisition instruction unit that performs the acquisition.
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