[发明专利]一种虚拟机镜像存储分发的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种云计算技术领域的系统，具体涉及一种虚拟机镜像存储分发的系统。

背景技术

云计算的快速发展，云基础设施规模的不断扩大，云平台承载业务种类日益繁多，对分布式环境下的批量、快速部署虚拟机提出了更高的要求。一方面，大量企业不断将传统业务向云平台迁移，已有的基础设施扩容受到能耗成本等各种因素的影响，私有云部署逐渐呈现地理上的分布式特征；另一方面，越来越多的企业和用户选择将应用和数据放置到公有云和混合云中，云提供商也大力提供公有云或混合云服务，使得分布式云计算逐渐成为主流的云计算部署模式。分布式云计算发展趋势对虚拟机的批量部署提出了较之集中部署更多的技术挑战，需要在满足跨地域、分布式部署前提下，提供相比集中部署模式对等或更好的存储和分发机制。

当面临大量用户的服务请求时，传统的虚拟机部署策略下，往往需要一定的等待时间，这大大降低了用户对“云”的期待。针对该问题，人们提出很多解决方法，但大多数方法集中在部署虚拟机过程中的各个环节的改进，尤其是对镜像模板文件传输机制的优化。

虚拟机镜像模板包括虚拟机上的操作系统和用户需要的软件，一个完整的镜像文件可能有十几G，甚至几十G大小，虚拟机镜像模板文件的传输占用了整个虚拟机部署的大量时间，尤其是在分布式部署模式下，传输镜像模板文件所用的时间往往会由于广域网带宽等因素，导致虚拟机部署的时间难以接受。

现有技术中，针对虚拟机部署传输优化提出了不同的文件压缩机制，最大程度上对镜像模板文件的体积进行优化，减少网络传输量。有的文献提出了应用模板预拷贝策略来减少模板文件传输时间。该方法是通过对用户感兴趣、部署频率高的模板预先存储在一个预拷贝模板库中以供下次拷贝使用。这里，预拷贝模板库采用与传统模板库不同的存储方法。现有技术中还给出了一种通过虚拟机镜像增量备份机制来实现虚拟机的快速部署方法；或参考fork函数的思想，利用父虚拟机迅速克隆出大量的子虚拟机，通过并行创建子虚拟机的方式提高虚拟机部署效率的方法；又或利用写时拷贝技术来创建虚拟磁盘和内存状态的快照，并进一步采用按需分配内存技术和多点传送技术来请求和传输这些状态信息的虚拟机快速克隆方法。

现有技术中还提出了通过改变传统方法中从一个集中存储中心向多个宿主机分发一个超大文件的方式，引入虚拟机镜像模板文件分布式存储在各个模板文件存储中心的机制，使得宿主机可以从不同的存储中心下载虚拟机镜像模板文件，避免了集中存储中心在大量请求到达时成为传输瓶颈的问题。公开了另一种类似BT的存储方式，通过搭建coordinator服务器对虚拟机镜像模板文件的数据块在多台宿主机之间互通有无，以P2P下载方式实现镜像模板文件加速传输，同时通过区分通用模板文件数据和用户数据，采用预拷贝和增量传输机制实现集中部署模式下的虚拟机快速部署。该方法存在的局限性在于，为了保持数据的一致性，需要采用类似泛洪的方式，这在广域网中是不可行的。还有一种聚合各宿主机的存储空间，组成一个通用存储池，镜像模板文件分别存储在存储池中，然后采用并行传输方式来提高部署效率的方法。其不足之处在于，由于每种模板缺少冗余存储，当批量部署同一类型虚拟机时，频繁的数据传输将大大增加该存储节点的负载，尤其是在跨地理域传输时更加突出。

因此，需要提出一种分布式云计算环境下的虚拟机镜像存储分发系统及其方法，来实现分布式跨地域的虚拟机批量、快速部署，解决传统系统和方法部署虚拟机周期长、无法动态扩展、可用性低等不足。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种虚拟机镜像存储分发系统和方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种虚拟机镜像存储分发系统，其改进之处在于：所述系统包括集群管理服务器及运行在分布式云计算平台的测试机上的本地对象存储服务器、DHT-MAP映射服务器和QEMU块驱动。

进一步的，所述DHT-MAP映射服务器为获取数据块，进行所述数据块的注册、路由和查询的模块；

所述本地对象存储服务器与所述DHT-MAP映射服务器通信，所述对象存储服务器用于本地存储数据、聚合局域网各宿主机存储空间、组成模板卷和快照卷的存储池；

所述QEMU块驱动与所述本地对象存储服务器通信，所述QEMU块驱动用于将虚拟机镜像分割成固定大小的数据块对象；

所述集群管理服务器用于实现集群管理和消息传递，及跨集群之间的镜像数据块获取。