[发明专利]一种针对超大规模虚拟机集群的存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储系统，特别涉及一种适用于云计算中大规模虚拟机集群的针对超大规模虚拟机集群的存储系统。

背景技术

虚拟化技术在云计算的发展和推广中起着非常重要的作用，虚拟机是虚拟化技术应用于云计算中的典型。虚拟机降低了运营成本、提高了应用兼容性、提高了应用可用性、提升了资源利用率、加快了应用部署速度、降低了能源消耗。随着云计算的不断推广，一个云池中的虚拟机数据在不断增长，有的云池甚至多达万级或十万级的虚拟机台数。尽管目前已经有很多大容量、高可靠、高可扩展的存储系统和方法，但是还没有一种特别针对云计算环境下这种超大规模的虚拟机集群的存储系统和方法，而存储系统的综合性能直接影响着整个虚拟机集群的性能和正常运行。面对这种超大规模的虚拟机集群数据存储和服务性能的应用要求，我们需要一种有系统的、有针对性的解决方案，在存储容量、数据访问性能、数据传输性能、数据管理、存储扩展等方面做出新的改进，使得整个集群系统的性能和稳定性得到更好保障。

在虚拟机技术的发展和应用过程中，虚拟机存储系统和方法经历了三个不同的发展时期：最初，虚拟机主要是处在单台物理机这样一个相对封闭的环境中，虚拟机的数据存储、备份、恢复、镜像等等都是在物理机本地磁盘上完成的。目前，这样的方法主要多见于小型的实验或生产环中。随后，随着虚拟机数量的增加，单台虚拟机所需求和产出的数据量的增加，物理机本地的存储系统已经很难满足虚拟机对存储容量和存取速度的需要，更重要的是，一旦物理机本地磁盘出现问题，将会导致整个虚拟机群生产环境的中断，造成损失。因此，在这样的背景下，虚拟机群开始使用如NAS或SAN以及磁盘阵列等外部存储设备来存取数据。虽然这样的系统和方法较好的解决了第一种存储方法所具有的问题，但是长远的看，这种方法也是具有很大的局限性的，尤其是对于万级或者十万级甚至百万级的虚拟机集群而言。目前，人们开始探寻新的针对超大规模虚拟机集群的存储系统和方法。

云计算的弹性部署、快速部署和按需使用，要求虚拟机池中的虚拟机集群本身具备弹性部署和快速部署。这要求虚拟机能够快速的部署、快速的启动、快速的恢复以及动态的迁移。在虚拟机集群中，有很多的数据是相同的，但是这些数据在现有系统中是被重复存放的。每台虚拟机的全部数据大概在20-60GB，可以想象，对于万级或者十万级的超大规模虚拟机集群来说，这要占用多么大的存储资源，而事实上，这些数据中有很多是一样的（大约有90%的数据是相同的）。而现有的存储系统和方法还无法很好的解决数据重复存放问题。

因此，针对上述问题，特别需要一种针对超大规模虚拟机集群的存储系统，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对超大规模虚拟机集群的存储系统，对现有技术的不足，可以更好的提升虚拟机的性能、稳定性、安全性，时，提升存储资源利用率，节约存储成本。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种针对超大规模虚拟机集群的存储系统，其特征在于，它包括：

虚拟机集群缓存系统，通过缓存算法将用户最近经常访问的数据存放在快速存储设备中；

虚拟机集群镜像存储系统，将虚拟机集群的模板镜像数据和镜像增量数据分开存储；

虚拟机集群I/O监控处理系统，监控每个虚拟机集群管理器中的I/O类型、负载等状态，随后将得到的状态汇总并将监控到的虚拟机子集群I/O特征进行综合处理，根据设定好的策略从I/O负载过重的虚拟机集群中将部分虚拟机迁往I/O负载轻的虚拟机集群，进而平衡整个虚拟机集群的I/O负载，提升虚拟机集群服务质量；及

分布式存储系统，负责存储整个虚拟机集群中的用户数据以及备份数据；

所述虚拟机集群缓存系统分别与所述虚拟机集群镜像存储系统、虚拟机集群I/O监控处理系统和分布式存储系统互相连接。

在本发明的一个实施例中，所述虚拟机集群缓存系统包括若干集群缓存模块。

在本发明的一个实施例中，所述虚拟机集群镜像存储系统包括位于固态硬盘中的虚拟机镜像模板存储模块和虚拟机镜像增量数据存储模块，所述虚拟机镜像模板存储模块和所述虚拟机镜像增量数据存储模块互相连接。

在本发明的一个实施例中，所述虚拟机集群I/O监控处理系统包括I状态监控模块和I/O信息处理及虚拟机调度模块，所述I/O状态监控模块与所述I/O信息处理及虚拟机调度模块互相连接。

在本发明的一个实施例中，所述分布式存储系统包括用户数据模块、镜像增量数据备份模块和镜像模板数据备份模块。