虚拟化环境下的脏数据回写系统

摘要

本发明公开了一种虚拟化环境下的脏数据回写系统，包括虚拟机模块、特权操作模块以及虚拟机管理器模块，虚拟机模块用于将来自用户应用程序的物理磁盘读写请求以及脏数据发送到特权操作模块，特权操作模块用于将物理磁盘读写请求和脏数据存储在虚拟机管理器模块的虚拟机缓存中，并在虚拟机缓存的使用率达到预定阈值时处理物理磁盘读写请求，并将脏数据传输到物理磁盘。本发明能够提高虚拟机物理磁盘读写速度以及虚拟机物理磁盘带宽利用率，增强虚拟机文件系统的可靠性，减小同一物理平台上不同虚拟机之间物理磁盘读写操作的干扰，同时具有对虚拟机中应用程序和虚拟机操作系统的透明性以及对虚拟化平台的可扩展性。

主权项

一种虚拟化环境下的脏数据回写系统，包括虚拟机模块、特权操作模块以及虚拟机管理器模块，其特征在于，所述虚拟机模块用于将来自用户应用程序的物理磁盘读写请求以及脏数据发送到所述特权操作模块；所述特权操作模块用于将所述物理磁盘读写请求和所述脏数据存储在所述虚拟机管理器模块的虚拟机缓存中，并在所述虚拟机缓存的使用率达到预定阈值时处理所述物理磁盘读写请求，并将所述脏数据传输到物理磁盘；所述虚拟机模块包括虚拟机心跳信息检测子模块、物理磁盘前端驱动子模块以及内存脏数据保护子模块；所述特权操作模块包括虚拟机心跳信息接收子模块、物理磁盘后端驱动子模块、物理磁盘读写请求管理子模块、缓存信息收集子模块以及缓存刷新控制子模块；虚拟机管理器模块包括虚拟机磁盘缓存子模块；所述虚拟机心跳信息检测子模块用于每隔一段时间向所述虚拟机心跳信息接收子模块发送虚拟机心跳信息；所述物理磁盘前端驱动子模块用于接收所述物理磁盘读写请求以及所述脏数据，将所述脏数据按照其内存数据块所对应的物理磁盘地址进行排序，并把所述内存数据块共享给所述物理磁盘后端驱动子模块；所述内存脏数据保护子模块用于定时扫描所述用户应用程序，并在发现有程序意外崩溃时锁定所述用户应用程序所对应的脏数据；所述物理磁盘后端驱动子模块用于访问所述物理磁盘前端驱动子模块共享的所述内存数据块，以获取排序的物理磁盘读写请求和脏数据，并将所述物理磁盘读写请求以及所述脏数据传送给所述物理磁盘读写请求管理子模块；所述物理磁盘读写请求管理子模块用于接收所述物理磁盘读写请求以及所述脏数据，将所述物理磁盘读写请求以及所述脏数据以平衡二叉树以及哈希表的数据结构存放在所述虚拟机磁盘缓存子模块中，并在新的物理磁盘读写请求到达时更新所述虚拟机磁盘缓存子模块中的数据；所述缓存信息收集子模块用于检测所述虚拟机磁盘缓存子模块的使用率，并在所述使用率达到所述预定阈值时，向所述缓存刷新控制模块发送刷新请求；所述缓存刷新控制子模块用于在接收到所述刷新请求之后处理所述虚拟机磁盘缓存子模块中的所述物理磁盘读写请求，并将所述脏数据写入物理磁盘；所述虚拟机心跳信息接收子模块用于定时接收来自所述虚拟机心跳信息检测子模块的所述虚拟机心跳信息，并在一定时间未接收到所述虚拟机心跳信息之后通知所述缓存刷新控制子模块开始处理所述物理磁盘读写请求；所述虚拟机磁盘缓存子模块用于接收并存储来自所述物理磁盘后端驱动子模块中的所述物理磁盘读写请求以及所述脏数据。