[发明专利]一种超融合环境下的虚拟机调度方法、系统及介质

说明书

本发明公开了一种超融合环境下的虚拟机存储管理方法、系统及介质，本发明方法中准备虚拟机的实施步骤包括：将系统镜像模板文件拷贝到各个主机中；根据各个用户的用户信息和所需使用的系统镜像模板文件信息在分布式存储系统的虚拟存储池中创建对应的目录D；将各个用户运行虚拟机所需的系统镜像差异文件、用户磁盘镜像文件分别写入分布式存储系统的目录D中，使得用户运行虚拟机所需的系统镜像差异文件、用户磁盘镜像文件存储在分布式存储系统的同一台目标主机H中。本发明通过对虚拟机所需的文件进行分布位置优化，将用户的虚拟机调度运行在文件所在主机上，能够提高虚拟机访存性能、减少网络开销。

技术领域

本发明涉及计算机网络、云计算、虚拟计算、云桌面的超融合技术，具体涉及一种超融合环境下的虚拟机存储管理方法、系统及介质。

背景技术

超融合基础架构是基于标准通用的硬件平台（如基于x86的主机、基于arm的主机），在同一台主机设备中具备计算、网络、存储和虚拟化等资源和技术，多台主机可以通过网络以软件定义的方式实现各主机的计算、存储、网络资源融合，实现以虚拟化为中心的软件定义数据中心的技术架构。

超融合基础架构的核心是存储的融合。一般情况下单台主机的存储设备包含多个物理磁盘，其中一部分物理磁盘构成该主机的本地存储，上面安装有主机操作系统和虚拟化软件等，本地存储能够被该主机上运行的应用程序直接访问，其它物理磁盘作为数据存储，多个主机的数据存储组成超融合系统的虚拟存储池，虚拟存储池可以挂载到超融合集群中的所有主机，由任意主机上应用程序访问。数据存储融合成虚拟存储池由分布式存储软件来实现，如各厂商自研的闭源分布式存储软件或基于开源的glusterfs、ceph等，软件中的分布式存储算法是决定文件实际存储在哪些主机存储设备的关键。

分布式存储一般采用一致性哈希算法来决定文件实际存储至哪些主机的数据存储，在具体实现中，对一个具体目录下的文件的存储位置，可以在每台主机的数据存储上都创建该目录，每台主机的该目录分配一个不重叠的哈希值范围，所有主机该目录的哈希值范围组成一个完整[0, FFFFFFFF]的4字节32位值空间，每个哈希值范围可以是32位值空间在各主机间平均分配，也可以是依每台主机上数据存储的大小按比例分配，还可以是随机分配；在该目录下保存文件时，如果文件名的哈希值落在某台主机该目录哈希范围则将该文件写到该台主机的数据存储；对多副本分布式存储，复制可以以主机数据存储为单位，同一复制组的主机一般为2至3台，同组主机的相同目录的哈希值范围相同，同一个文件会写入这组主机中的所有成员主机，达到文件多副本目标。

虽然超融合基础架构可以带来横向扩展和低成本的优势，但是与传统集中式存储设备相比，标准通用的硬件平台无法使用一些专用存储设备的优化手段，使得存储性能往往成为整个超融合系统的瓶颈和项目成败的关键。为了弥补通用存储硬件与专用存储设备之间的性能差距，超融合系统中对虚拟机所使用的存储进行种种优化，比如把虚拟机系统卷文件分片且保证有一组完整的分片副本保存在同一台主机提供的数据存储上；当虚拟机由多个虚拟机存储组件组成时，将虚拟存储池中各组件的主副本调度存储在同一台主机上；这些优化都是为了能尽量将虚拟机运行在它所需存储相同或最近的主机上，能提高数据读写性能，减少读写过程中网络延迟和带宽开销。

不同规格要求的虚拟机运行还依赖主机上其它资源的可用情况，如cpu，内存，网络，GPU资源等，这些因素也会影响虚拟机调度。当虚拟机所需存储资源所在的主机不能满足这些存储以外的资源时，虚拟机可以被调度到其它主机上运行，此时该虚拟机在存储上的访问性能会被降低。因此，如何在超融合基础架构系统中从具体技术方案上提高虚拟机访问所需各存储组件的性能，仍然是现有各种超融合实现技术中有待优化提高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种超融合环境下的虚拟机存储管理方法、系统及介质，本发明通过对虚拟机所需的文件进行分布位置优化，将用户的虚拟机调度运行在文件所在主机上，能够提高虚拟机访存性能、减少网络开销。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：