[发明专利]一种桌面虚拟化环境下的镜像分布式存储方法

说明书

技术领域

本发明属于桌面虚拟应用领域，具体涉及桌面虚拟化环境下，虚拟机磁盘镜像文件分布式存储方法。

背景技术

桌面虚拟化是指计算机的桌面进行虚拟化，使用户桌面集中运行于数据中心虚拟机中，已达到桌面使用的安全性和灵活。用户可以通过任何设备，在任何地点访问到个性化的桌面系统。随着桌面虚拟化技术的普及，越来越多的企业都开始部署桌面虚拟化系统。

目前虚拟桌面镜像存储系统大部分采用SAN，NAS等集中式存储。如Citrix桌面虚拟化产品一般采用NAS存储。VMware的桌面虚拟化产品采用SAN存储，使用VMFS集群文件系统管理SAN存储设备。而SAN，NAS等系统存在着价格昂贵，存储的吞吐量率有限，难以动态的扩展系统。因此并不能满足中大型企业，廉价大规模部署桌面虚拟化的需求。

发明内容

为了克服目前桌面虚拟化环境中SAN，NAS等存储系统的价格昂贵，可扩展性不佳的情况。本发明提供了一种廉价的，高IOPS，高可扩展性的分布式虚拟机磁盘镜像组织，存储方案。

一种桌面虚拟化环境下的虚拟机磁盘镜像分布式存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)接收用户的虚拟机存储请求；

(2)从所述读请求中提取访问地址；

(3)若存储请求为读请求，则进入步骤(4)；若存储请求为写请求，则进入步骤(7)；

(4)在本地缓存中查询是否存在所述访问地址对应的数据块，若存在，则从本地缓存中读取所述数据块，结束，否则进入步骤(5)；

(5)采用一致性哈希算法对所述访问地址的前33位作哈希计算，依据计算得到的地址索引找到对应的存储节点；

(6)在所述存储节点上以所述访问地址的后31位作为地址索引查找数据块，读取所述数据块并保存到本地缓存中，在本地缓存中使用所述访问地址建立所述数据块的地址索引，结束；

(7)采用一致性哈希算法对所述访问地址的前33位作哈希计算，依据计算得到的地址索引找到对应的存储节点；

(8)在所述存储节点内，将数据写入所述存储节点，并使用所述访问地址的后31位建立写入数据的地址索引。

进一步地，在所述本地缓存中采用基数树或哈希算法或B+树建立数据块的地址索引。

进一步地，在所述存储节点中采用B+树建立写入数据的地址索引。

进一步地，若所述本地缓存的存储量达到缓存阈值，则淘汰访问次数最少的数据块。

进一步地，所述步骤(8)具体为：首先将数据记录到日志中，使用所述访问地址的后31位建立写入数据的地址索引；然后将数据写入内存，等到内存数据达到存储阈值时，集中写入磁盘。

本发明的有益效果如下：

1.存储系统成本低，本发明中存储系统所使用的设备，均为普通廉价的PC设备，不涉及到昂贵的SAN，磁盘阵列等设备，从而减少了系统的硬件投入成本。

2.可扩展性高，不存在单点性能瓶颈。本发明采用去中心化存储，采用一致性哈希算法在存储节点中寻址，没有单点性能瓶颈，可扩展性高。

3.性能高符合桌面虚拟化存储的应用场合。本发明针对存储节点的数据存储格式上采用B+树存储，计算节点上缓存根镜像等方式提供系统的读写性能。

附图说明

图1为本发明的系统总体流程图；

图2为磁盘镜像缓存策略流程图；

图3为数据分布式访问策略流程图；

图4为存储策略流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进行详细说明。

本发明主要在分布式环境下针对桌面虚拟化的小块IO，高IOPS高可扩展性需求设计。如图1所示，本发明整体流程如下：

(1)接收用户的虚拟机存储请求；

(2)从所述读请求中提取访问地址；

(3)若存储请求为读请求，则进入步骤(4)；若存储请求为写请求，则进入步骤(7)；

(4)在本地缓存中查询是否存在所述访问地址对应的数据块，若存在，则从本地缓存中读取所述数据块，结束，否则进入步骤(5)；

(5)采用一致性哈希算法对所述访问地址的前33位作哈希计算，依据计算得到的哈希值找到对应的存储节点；

(6)在所述数据存储节点上以所述访问地址的后31位作为索引查找数据块，读取所述数据块并保存到本地缓存中，在本地缓存中使用所述访问地址建立所述数据块的地址索引，结束；