一种基于虚拟化技术的透明计算方法及透明计算系统与流程

技术特征：
1.一种基于虚拟化技术的透明计算方法，其特征在于，采用虚拟化技术屏蔽不同计算机硬件的物理差异，对上提供一个统一的虚拟硬件平台，使得上层运行的实例操作系统无需修改即可运行在任何硬件平台之上；透明计算方法在由透明客户端TC-Client、透明主服务器TC-MServer和透明软件资源服务器TC-RServer组成的基于广域网的透明计算系统架构上实现；透明客户端TC-Client、透明主服务器TC-MServer和透明软件资源服务器TC-Rserver均接入到广域网中；透明客户端定制在移动存储设备上，用户通过该移动存储设备加载透明客户端环境，实现对透明计算系统的访问；透明客户端是用户使用透明计算系统的平台，采用层次结构，包括基础操作系统BaseOS、透明客户端管理程序TC-ClientManager和虚拟化统一平台VirtualizationUnifiedPlatform；基础操作系统完成对本地不同硬件设备的驱动支持，透明客户端管理程序完成对使用用户的监控、与透明主服务器通信以及用户身份的验证，而虚拟化统一平台提供给用户各种实例操作系统无差别的硬件接口；客户端硬件设备上不存储有关任何用户的私有数据和软件资源，也无需进行任何设置，用户通过网络远程加载软件资源至本地来执行；透明主服务器控制和管理所有透明客户端与透明软件资源服务器，并协调透明客户端与透明软件资源服务器的通信与数据传输；透明软件资源服务器存储和管理所有用户所需的所有软件资源，并向不同透明客户端传输所需的数据；该透明计算方法的启动过程包括以下步骤：步骤1)：用户启动透明客户端，配置或载入已有网络设置，使得与透明主服务器和透明软件资源服务器的网络通信畅通；步骤2)：用户输入用户账号与密码，提交给透明主服务器进行验证，若验证通过，透明主服务器根据用户权限，确认可启动的实例操作系统列表，并返回结果供用户选择需要启动的实例操作系统；步骤3)：根据用户提出的实例操作系统选项，透明主服务器将使用负载均衡策略，选择一台透明软件资源服务器，将其连接信息封装成Socket句柄反馈给该用户所用的透明客户端；步骤4)：用户所在的透明客户端通过收到的Socket句柄与透明软件资源服务器建立通信，从透明软件资源服务器远程流块式加载实例操作系统到本地执行；步骤5)：透明客户端若检测到当前实例操作系统在本地存在快速启动所保存的状态数据，则载入该数据实现快速启动；步骤6)：客户端检测本地计算机是否存在硬盘或其它存储设备，若有则以磁盘形式挂载到用户的操作系统内；步骤7)：实例操作系统启动完成后，透明客户端将保存当前系统的状态数据，供下次快速启动时使用。2.根据权利要求1所述的基于虚拟化技术的透明计算方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括以下步骤：步骤1.1)：用户启动透明客户端，透明客户端管理程序首先发送DHCP请求包，申请网络配置信息，如果成功获得网络配置信息，则转步骤1.3)，否则转步骤1.2)；步骤1.2)：检查本地透明客户端是否存在网络配置文件，如果已有配置文件，则检测是否可用，若可用，则载入网络配置文件完成网络配置；若没有，则手动设置网络配置信息(包括IP地址等)，并保存到BaseOS中指定的网络配置文件，供下次继续使用；步骤1.3)：进一步检测是否能连接到透明主服务器，若连接不成功，则转入步骤1.2)重新配置，若成功，则转入步骤1.4)；步骤1.4)：透明主服务器向用户提供Web认证网页进行用户名和密码认证。3.根据权利要求1所述的基于虚拟化技术的透明计算方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括以下步骤：步骤4.1)：捕获用户所选择的实例操作系统，下载该实例操作系统对应的虚拟磁盘信息，虚拟磁盘信息记录在虚拟磁盘信息文件VDI文件中；步骤4.2)：透明客户端管理程序根据当前物理配置创建虚拟机，分配CPU和内存资源，同时挂载实例操作系统的虚拟磁盘信息，使该虚拟磁盘的分区表和磁盘信息与实例操作系统镜像大小相同，即在虚拟化统一平台中创建该实例操作系统与透明计算系统的磁盘I/O接口；步骤4.3)：透明客户端管理程序和虚拟化统一平台捕获所需加载实例操作系统的磁盘I/O请求，并将磁盘I/O请求转换成虚拟化统一平台中的虚拟磁盘文件的I/O请求队列，顺序处理；步骤4.4)：虚拟化统一平台根据每个I/O请求内容，转换成iSCSI数据包并发送到透明软件资源服务器端；步骤4.5)：透明软件资源服务器捕获iSCSI数据包，读取iSCSI层协议内容，并根据读取的iSCSI层协议内容判断是读/写请求，如果是读请求，则转入步骤4.6)；如果是写请求，则转入步骤4.7)；步骤4.6)：记录数据包内的LBA地址与扇区数量，找到实例操作系统镜像，从中读取相应内容，封装成iSCSI反馈包发送给透明客户端，转入步骤4.8)；步骤4.7)：根据数据包内LBA和数据内容，打开增量文件，将待写入的数据保存到增量文件中，并将LBA修改成0，数据内容清除；转入步骤4.9)；步骤4.8)：根据LBA和扇区数量，查找该用户的增量文件，判断是否存在需要读取的数据内容，若存在，则替换增量文件中的数据内容，从而保持增量文件中的更新；步骤4.9)：将读取出的数据内容流块式加载到内存并执行，启动并运行实例操作系统的各个功能或服务。4.根据权利要求1-3任一项所述的基于虚拟化技术的透明计算方法，其特征在于，该方法支持用户根据需求运行不同的实例操作系统，以及不同实例操作系统间的相互切换；切换实例操作系统时，原实例操作系统的一切状态将会保存，并在切换回时被快速恢复。