[发明专利]一种虚拟化存储管理装置、本地虚拟存储管理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟化技术，尤其涉及一种虚拟化存储管理装置、本地虚拟存储管理装置及其方法。

背景技术

虚拟化平台，又称为分布式虚拟基础架构，用于将物理服务器虚拟化为一个或多个虚拟机（Virtual Machine，VM）。虚拟机为虚拟软件仿真出来的服务器，每个虚拟机共享物理服务器的资源。不同的虚拟机可以在相同的物理计算机上运行不同的操作系统和多个应用。

物理服务器虚拟化为虚拟机可以这样来实现：在物理服务器上直接插入Hypervisor软件层，通过其动态地并且透明地为虚拟机分配物理服务器的硬件资源。Hypervisor是运行在物理服务器和虚拟机的操作系统之间的中间软件层，可以访问物理服务器上包括磁盘和内存在内的所有物理设备，协调这些硬件资源的访问以及各个虚拟机之间的隔离和防护。物理服务器启动时，它会加载虚拟机的操作系统，同时为虚拟机分配内存、磁盘和网络等。Hypervisor作为运行在基础设施层和虚拟机的操作系统之间的“元”操作系统，用于协调虚拟机的操作系统对底层硬件资源的访问，减轻软件对硬件设备以及驱动的依赖性，同时对虚拟化运行环境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可扩展性、性能优化等问题进行加固处理。另外，虚拟化平台还需要有完成对Hypervisor进行管理的虚拟化管理软件。

虚拟化平台通常将一台物理服务器虚拟化为N台虚拟机，通过1：N的虚拟化技术，可以极大地提高物理服务器的CPU、内存、网卡等硬件资源的使用效率，目前虚拟机文件以及用户数据一般是保存在共享存储中，而物理服务器的本地磁盘主要被用来安装Hypervisor软件，所以在虚拟化过程中物理服务器的本地磁盘使用率并不高。另一方面，为了虚拟机迁移及其相关特性(如HA、DRS等)的需要，用户需要购买价格昂贵的存储设备作为共享存储使用。这就造成“一方面是昂贵的共享存储提高了用户构建云计算的成本，一方面是计算节点本地磁盘利用率低造成的存储资源的巨大浪费”的尴尬现状，所以如何充分地利用计算节点本地磁盘空间就成了当务之急。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种虚拟化存储管理装置、本地虚拟存储管理装置及其方法。用户使用本发明后，不再需要额外购买存储设备作为虚拟化平台的共享存储，节约了运行和维护成本。

本发明提供一种虚拟化存储管理装置，应用于虚拟化管理服务器上。所述虚拟化管理服务器安装有虚拟化管理软件并用于管理至少一个计算节点，每一计算节点均包括用于安装虚拟化软件的预留物理存储空间以及用于统一管理的统筹物理存储空间。该装置包括：存储池管理单元，用于将至少一个计算节点上的统筹物理存储空间映射为逻辑共享存储空间，并建立地址映射关系表用来保存逻辑共享存储空间与计算节点上的统筹物理存储空间之间的地址映射关系。空间分配单元，用于分配逻辑共享存储空间给各计算节点上的虚拟机使用。数据操作响应单元，用于在接收到针对逻辑共享存储空间的数据操作请求时，根据地址映射关系表获取数据操作请求中携带的逻辑存储地址对应的计算节点上的统筹物理存储空间的物理存储地址。

更进一步的，所述存储池管理单元进一步用于将一段逻辑共享存储空间映射到N个统筹物理存储空间，所述每个统筹物理存储空间不小于其映射的那段逻辑共享存储空间，其中N为大于等于1的自然数。

更进一步的，所述N个统筹物理存储空间分别来自N个不同的计算节点。

更进一步的，所述统一管理的统筹物理存储空间根据其所在的各计算节点分成至少一个集群，每个集群包含至少一个计算节点。所述N个统筹物理存储空间分别来自不同的集群或者所述N个统筹物理存储空间来自同一集群的不同计算节点。

本发明还提供一种本地虚拟存储管理装置，应用于被虚拟化管理服务器管理的计算节点上。所述计算节点用于计算虚拟化并安装有虚拟化软件。该装置包括：存储空间划分单元，用于将所述计算节点的物理存储空间划分为用于安装虚拟化软件的预留物理存储空间以及用于虚拟化管理服务器统一管理的统筹物理存储空间。所述统一管理的统筹物理存储空间被虚拟化管理服务器映射为逻辑共享存储空间，虚拟化管理服务器建立地址映射关系表用来保存逻辑共享存储空间与计算节点上的统筹物理存储空间之间的地址映射关系。本地存储管理单元，用于在虚拟化管理服务器控制下管理计算节点的统筹物理存储空间的数据存储以及控制计算节点同其他计算节点以及虚拟化管理服务器进行通信。