一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法；S1、通过qemu架构搭建纯软件的虚拟化模拟器，并且进行加速；S2、然后通过openstack虚拟设备实现建立镜像存储文件；S3、快照数据信息的写入算法和存储；S4、根据不同的内容进行不同的存储类型；本发明专利技术在使用的时候，通过qemu架构实现openstack虚拟设备的的搭建，然后采用KVM加速器进行加速，进而提高了虚拟设备的时候运行速度，提高快照的信存储速率，能够并且通过多种算法实现对快照进行存储，保持数据信息的存储的稳定性和精准性，并且能够有效的进行查询，通过哈希映射，便于实现对映射进行查询，可以对后续的增删改查进行快速的操作，能够有效的提高效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法


[0001]本专利技术属于快照保存
，具体涉及一种基于qemu实现openstack 虚拟设备快照形式保存的方法。

技术介绍

[0002]QEMU是一套以GPL许可证分发源码的模拟处理器，在GNU/Linux平台上 使用广泛。Bochs，PearPC等与其类似，但不具备其许多特性，比如高速度及 跨平台的特性，通过KQEMU这个闭源的加速器，QEMU能模拟至接近真实电脑 的速度，OpenStack的存储服务被多个服务组件使用，非常的重要，存储又被 分成临时存储和持久存储两类。临时存储是指数据被虚拟机实例使用，一旦 虚拟机实例被关机、重启或删除，该虚拟实例中的所有数据信息全部丢失。 OpenStack项目中，部署完Nova计算服务组件之后，用户可以使用nova boot 命令创建虚拟机实例，这时候虚拟机实例使用的就是临时存储，安全性没有 任何保障。持久存储包括对象存储、块存储和文件系统存储，不管虚拟机实 例是否终止，它们的数据都是持续可用的，安全性比较高，存储网络行业协 会SNIA对快照的定义是：关于指定数据集合的一个完全可用拷贝，该拷贝包 括相应数据在某个时间点(拷贝开始的时间点)的映像。快照可以是其所表 示的数据的一个副本，也可以是数据的一个复制品，快照的作用主要是能够 进行在线数据备份与恢复。当存储设备发生应用故障或者文件损坏时可以进 行快速的数据恢复，将数据恢复某个可用的时间点的状态。快照的另一个作 用是为存储用户提供了另外一个数据访问通道，当原数据进行在线应用处理 时，用户可以访问快照数据，还可以利用快照进行测试等工作。所有存储系 统，不论高中低端，只要应用于在线系统，那么快照就成为一个不可或缺的 功能，然而市面上各种的快照存储仍存在各种各样的问题。
[0003]如授权公告号为CN106897118A所公开的一种虚拟机内存快照创建方法及 系统，其虽然实现了能够大幅减少源虚拟机的停机时间，从而提升了虚拟机 用户的用户体验，但是并未解决现有快照存储存的在不能够有效的实现快速 的存储和对存储的数据信息进行计算等的问题，为此我们提出一种基于qemu 实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式 保存的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于qemu实现 openstack虚拟设备快照形式保存的方法，包括有以下方法步骤：
[0006]S1、通过qemu架构搭建纯软件的虚拟化模拟器，并且进行加速：在使用 的时候，通过qemu架构搭建纯软件的虚拟化模拟器，并且指定镜像的格式， 然后使用KVM进行加速；
[0007]S2、然后通过openstack虚拟设备实现建立镜像存储文件：在进行写入 之前，通过openstack虚拟设备搭建镜像存储文件；
[0008]S3、快照数据信息的写入算法和存储：然后在进行写入数据信息的时候， 通过分布算法实现对数据信息进行快照拷贝，并且将快照拷贝内容存储在存 储文件中；
[0009]S4、根据不同的内容进行不同的存储类型：在将数据信息存储到存储文 件中的时候，根据不同的内容选择不同的存储类型，且存储类型包括有即写 即拷快照，另一种叫做分割镜像快照。
[0010]优选的，所述S1中的openstack虚拟机的磁盘文件的存放方式大致上概 括为Local和backend两种形式，所述Local是虚拟机的磁盘文件存放在计 算节点本地，由nova.conf配置项instances_path指定目录路径；所述 backend即Nova启用了后端存储，或者说Nova底层的Hypervisor启用了后 端存储。
[0011]优选的，所述S1中的指定镜像的格式采用的是QCOW2镜像格式，所述 QCOW2镜像格式在进行COW写时复制的时候采用的是QCOW2 Image创建虚拟 机并且虚拟机的磁盘文件存放方式是Local的，那么本质只是一个QCOW2Image的快照链接，所述QCOW2镜像格式通过qemu
‑
img指令对此格式的磁盘 文件进行管理。
[0012]优选的，所述S2中的建立镜像存储文件的建立是基于所述S1中的镜像 的格式建立的存储文件，且存储文件的格式为QCOW2镜像格式，以及在进行 数据信息进行存储写入的时候，对数据信息进行有效的压缩处理。
[0013]优选的，所述压缩处理采用的是熵编码、混合编码和信源编码，所述熵 编码有行程码、LZW编码、香农编码、哈夫曼编码和算术编码，所述混合编码 即熵编码和信源编码的组合，所述混合编码一般是先利用信源编码进行有损 压缩，再利用熵编码做进一步的无损压缩；
[0014]所述信源编码是利用信号原数据在时间域和频率域中的相关性和冗余进 行压缩的有损编码，种类繁多，可进一步分为如下几种；
[0015]预测编码：利用先前和限制的数据对在时间或空间上相邻的下面或后来 的数据进行预测，从而达到压缩的目的，如增量调制、差分和自适应编码；
[0016]变换编码：采用各种数学变换方法，将原时间域或空间域的数据变换到 频率域或其他域，利用数据在变换域中的冗余或人类感觉的特征来进行压缩， 常见的变换编码有快速傅里叶变换、离散余弦变换、离散小波变换和迭代函 数系统；
[0017]分层编码：将原数据在时空域或频率域上分成若干子区域，利用人类感 觉的特征进行压缩编码，然后再合并，如二值位、子采样、子带编码。
[0018]优选的，所述香农编码的步骤如下：
[0019]S101、将信源符号按概率从大到小顺序排列，为方便起见，令P(a1)≥p(a2)≥
…
≥p(a
q
)；
[0020]S102、按计算第i个符号对应的码字的码长，且i取整；
[0021]S103、计算第i个符号的累加概率
[0022]S104、将累加概率变换成二进制小数，取小数点后l
i
位数作为第i个符号 的码字。
[0023]优选的，所述快速傅里叶变换中在计算的时候假设多项式为 f(x)＝a0+a1*x+
…
+a
n
‑2*x
n
‑2+a
n
‑1*x
n
‑1，那么我们按a下标的奇偶性将f(x)分 为两半，
[0024]也就是，
[0025]f(x)＝(a0+a2*x2+a4*x4+
…
+a
n
‑2*x
n
‑2)+(a1*x+a3*x3+a5*x5+
…
+a
n
‑1*x
n
‑1)，
[0026]我们令，
[0027][0028][0029]显然f(x)＝f1(x2)+xf本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，其特征在于，包括有以下方法步骤：S1、通过qemu架构搭建纯软件的虚拟化模拟器，并且进行加速：在使用的时候，通过qemu架构搭建纯软件的虚拟化模拟器，并且指定镜像的格式，然后使用KVM进行加速；S2、然后通过openstack虚拟设备实现建立镜像存储文件：在进行写入之前，通过openstack虚拟设备搭建镜像存储文件；S3、快照数据信息的写入算法和存储：然后在进行写入数据信息的时候，通过分布算法实现对数据信息进行快照拷贝，并且将快照拷贝内容存储在存储文件中；S4、根据不同的内容进行不同的存储类型：在将数据信息存储到存储文件中的时候，根据不同的内容选择不同的存储类型，且存储类型包括有即写即拷快照，另一种叫做分割镜像快照。2.根据权利要求1所述的一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，其特征在于：所述S1中的openstack虚拟机的磁盘文件的存放方式大致上概括为Local和backend两种形式，所述Local是虚拟机的磁盘文件存放在计算节点本地，由nova.conf配置项instances_path指定目录路径；所述backend即Nova启用了后端存储，或者说Nova底层的Hypervisor启用了后端存储。3.根据权利要求1所述的一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，其特征在于：所述S1中的指定镜像的格式采用的是QCOW2镜像格式，所述QCOW2镜像格式在进行COW写时复制的时候采用的是QCOW2 Image创建虚拟机并且虚拟机的磁盘文件存放方式是Local的，那么本质只是一个QCOW2 Image的快照链接，所述QCOW2镜像格式通过qemu
‑
img指令对此格式的磁盘文件进行管理。4.根据权利要求2所述的一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，其特征在于：所述S2中的建立镜像存储文件的建立是基于所述S1中的镜像的格式建立的存储文件，且存储文件的格式为QCOW2镜像格式，以及在进行数据信息进行存储写入的时候，对数据信息进行有效的压缩处理。5.根据权利要求4所述的一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，其特征在于：所述压缩处理采用的是熵编码、混合编码和信源编码，所述熵编码有行程码、LZW编码、香农编码、哈夫曼编码和算术编码，所述混合编码即熵编码和信源编码的组合，所述混合编码一般是先利用信源编码进行有损压缩，再利用熵编码做进一步的无损压缩；所述信源编码是利用信号原数据在时间域和频率域中的相关性和冗余进行压缩的有损编码，种类繁多，可进一步分为如下几种；预测编码：利用先前和限制的数据对在时间或空间上相邻的下面或后来的数据进行预测，从而达到压缩的目的，如增量调制、差分和自适应编码；变换编码：采用各种数学变换方法，将原时间域或空间域的数据变换到频率域或其他域，利用数据在变换域中的冗余或人类感觉的特征来进行压缩，常见的变换编码有快速傅里叶变换、离散余弦变换、离散小波变换和迭代函数系统；分层编码：将原数据在时空域或频率域上分成若干子区域，利用人类感觉的特征进行压缩编码，然后再合并，如二值位、子采样、子带编码。6.根据权利要求5所述的一种基于qemu实现openstack虚拟设备快照形式保存的方法，
其特征在于：所述香农编码的步骤如下：S101、将信源符号按概率从大到小顺序排列，为方便起见，令P(a1)≥p(a2)≥
…
≥p(a
q
)；S102、按计算第i个符号对应的码字的码长，且i取整；S103、计算第i个符号的累加概率S104、将累加概率变换成二进制小数，取小数点后l

【专利技术属性】
技术研发人员：马玥，谭航，鲍全松，范亮凯，
申请(专利权)人：江苏省未来网络创新研究院，
类型：发明
国别省市：