[发明专利]一种虚拟化环境下的文件系统日志存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统结构虚拟化环境下文件系统技术领域，更具体的说，就是在虚拟化环境下提供一种文件系统日志的存储系统，以提高文件系统写性能。

背景技术

近年来，随着服务器的应用程序的复杂性大大增加，使得系统容易出错且稳定性下降，为了确保文件系统突然崩溃时的数据一致性，目前操作系统普遍使用具有日志的日志型文件系统。首先文件系统在磁盘上为文件系统日志区域开辟额外的存储空间，在文件系统要将脏数据写入磁盘前(新文件写入或者是对原文件进行修改)之前，文件系统将会对这些修改生成相应的日志记录，并将日志记录写入到日志区域中。在这种情况下，一旦遭遇宕机，日志型文件系统就可以利用日志记录将文件系统恢复到宕机前的一致性状态。这种方法避免了系统宕机后耗时扫描整个文件系统才能恢复一致性的问题，也避免了采用传统冗余式备份的效率底下以及耗费过多额外磁盘空间的缺点。

但是日志型文件系统的最大缺陷在于，所有更新过的文件必须首先要写回磁盘上。每次写操作都必须经历两次写磁盘，一次记录到日志空间，另一次才是真正的写入文件系统，因此相比于没有日志记录的文件系统来说，会造成性能下降，如果在记录日志时采用同时记录数据和元数据的修改(如Ext3中的Journal模式)，性能下降则更为严重。

而在虚拟化环境下，如果虚拟机的运行也是为了提供服务器应用的话，为保障更短的服务宕机时间，日志型文件系统的选用也是必须的。每台虚拟机都有自己的日志记录区域。因为每台虚拟机都有独立的运作，都拥有各自的磁盘分区并且独自存取自己的磁盘文件系统。如果同时有多台虚拟机进行写操作，按照前文讲述的内容，可以得到每个虚拟机都对自己的日志区域进行读写操作，虚拟机管理程序因此对于这些读写的磁盘寻道和旋转开销就会增加，导致读写速度下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟化环境下的文件系统日志存储系统，提高了写入速度。

一种虚拟化环境下的文件系统日志存储系统，包括位于虚拟机中的日志添加模块1和日志磁盘动态插入模块2，以及位于虚拟机管理程序中的虚拟日志磁盘管理模块3；

日志添加模块1，用于申请共享内存以存储日志添加请求，从日志磁盘动态插入模块2获取虚拟日志磁盘盘符，将虚拟机文件系统中的日志读写请求定向到该虚拟日志磁盘盘符对应的虚拟日志磁盘上；

日志磁盘动态插入模块2，用于从虚拟日志磁盘管理模块3接收虚拟日志磁盘信息，将该虚拟日志磁盘挂载到虚拟机内的文件系统上，并将挂载后得到的虚拟日志磁盘盘符传送给日志添加模块1；

虚拟日志磁盘管理模块3，用于从日志添加模块1的共享内存中读取日志添加请求，为该请求创建虚拟日志磁盘，将创建的虚拟磁盘信息传送给日志磁盘动态插入模块2，从虚拟机的文件系统中获取日志读写请求，在日志读写请求定向的虚拟日志磁盘上执行该日志读写请求。

进一步地，所述虚拟日志磁盘管理模块3包括：

日志添加请求通信模块31，用于从日志添加模块1的共享内存中读取日志添加请求；

虚拟磁盘内存管理模块32，用于为所述日志添加请求确定待创建的虚拟日志磁盘的属性信息；

虚拟日志磁盘创建模块33，用于依据所述虚拟日志磁盘的属性信息为日志添加请求创建虚拟日志磁盘；

磁盘信息反馈模块34，用于将创建的虚拟日志磁盘信息反馈给日志磁盘动态插入模块2；

虚拟日志磁盘块设备驱动35，用于从虚拟机的文件系统中获取日志读写请求，在日志读写请求定向的虚拟日志磁盘上执行该日志读写请求。

进一步地，还包括位于虚拟机管理程序中的虚拟日志磁盘可靠性保证模块4，用于将虚拟日志磁盘管理模块3中的所有虚拟日志磁盘上的日志内容存储到物理磁盘。本发明的技术效果体现在：

本发明提供了先进的日志存储架构，支持多种虚拟化环境。该架构符合一系列的功能要求，包括可靠性，高速写入性和通用性。本发明利用高速设备存储原本存储于低速设备上的日志数据，允许虚拟环境下应用程序不做任何修就可以使用本发明。本发明在文件系统和设备驱动层实现了一个具有设备透明性和完整日志功能的日志存储系统。

附图说明

图1为虚拟化环境下文件系统日志存储系统的一种具体实现方式的结构示意图；

图2为虚拟磁盘管理模块设计图；

图3为本系统虚拟机添加日志流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明系统作进一步详细的说明。