一种基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法与流程

本发明涉及虚拟机技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法。

背景技术：

经过几年的发展，云计算服务逐渐成为各行业实现信息化的基础性服务，而虚拟化则是云计算服务的基础技术。目前，商业化的虚拟化产品和技术几乎被VMWare、Citrix和Microsoft三家公司垄断，开源的虚拟化技术则逐渐呈现出KVM一家独大的趋势，受到了来自全球大量软件公司、硬件公司、应用型公司的大力支持，从而在软件、硬件、应用层面迅猛的发展，形成了一个成熟的生态链，已成为企业进行系统虚拟化和云平台的重要选择。

目前，对于虚拟机的保护方式主要是对虚拟机进行完全备份、增量备份。但是，上述的备份方式无法实现灾难发生后零数据丢失，即，上述的备份方式无法实现RPO＝0，因此，获得一种实现灾难发生后零数据丢失零数据丢失的虚拟机数据保护方法成为了本领域技术人员研究的重点和始终追求的目标。

技术实现要素：

为解决现有虚拟机数据保护方法仍然存在数据丢失的现象，本发明提供了一种基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法，在不影响主要数据运行的前提下，可以实现持续捕捉或跟踪目标数据所发生的任何改变，实时传输数据,实现用户重要数据的零丢失。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法，该保护方法包括如下步骤，

步骤1，将存储服务器的镜像磁盘挂载于宿主机上；

步骤2，在将数据写入虚拟磁盘的同时，将数据同步至所述镜像磁盘中；

步骤3，检测到虚拟磁盘发生损坏时，将镜像磁盘作为虚拟机主盘。

在虚拟机向其虚拟磁盘写入数据时，本发明将该数据同步写入至存储服务器映射出的镜像磁盘中，由于是同步写入，所以无论在任何情况下对虚拟磁盘造成的伤害，均能通过本发明的镜像磁盘对虚拟机数据进行保护。

进一步地，该保护方法包括如下步骤，

步骤4，新建辅助虚拟磁盘，将镜像磁盘内数据恢复至辅助虚拟磁盘中，并将虚拟机实时写入镜像磁盘的数据同步至所述辅助虚拟磁盘中。

本发明还包括对虚拟磁盘的恢复工作，利用辅助虚拟磁盘完成对备份数据的恢复。

进一步地，该保护方法包括如下步骤，

步骤5，步骤4中恢复步骤和同步步骤均完成后，将辅助虚拟磁盘作为虚拟机主盘，通过辅助虚拟磁盘完成虚拟机正常的工作。

进一步地，步骤1中，所述存储服务器为相对于宿主机内部存储设备的外部存储设备，外部存储设备映射镜像磁盘至虚拟机上。

本发明通过宿主机上挂载的外部存储设备映射出来的镜像磁盘作为保护存储设备方式，达到保护存储设备安全性较高的技术效果，外部存储设备难以受网络影响，因此，本发明具有可靠性好、稳定性强、使用方便等优点。

进一步地，步骤2中，通过写拷贝的方式将数据同步至所述镜像磁盘中。通过这种方式，本发明能够实现达到无损备份、安全备份等目的。

进一步地，步骤4中，通过写拷贝的方式将数据同步至所述辅助虚拟磁盘中。通过这种方式，本发明能够实现达到无损恢复、安全恢复等目的。

进一步地，步骤2中，利用持续数据保护块设备驱动程序调用镜像磁盘的块驱动程序的方式将数据同步至所述镜像磁盘中。

进一步地，步骤4中，当镜像磁盘内数据全部恢复至辅助虚拟磁盘中时，虚拟机将收到持续数据保护块设备驱动程序发出的结束信号。

进一步地，虚拟机处于云平台环境下。

进一步地，云平台环境通过分布式文件系统构建。

本发明的有益效果为：本发明利用外部存储设备作为备份设备，基于持续保护技术，通过虚拟磁盘的写操作感知，在不影响主要数据运行的前提下，持续捕捉或跟踪目标数据所发生的任何改变，实时传输数据,实现用户重要数据的零丢失。

本发明最大的优点在于完成对虚拟机的写操作实时分流，一份数据副本写入到原有存储系统中，另一份数据副本写入到保护存储设备，二者同步进行，实时备份的数据保护数据，提高备份恢复效率。

附图说明

图1为基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法流程示意图。

图2为基于持续数据保护的虚拟机数据备份方法流程示意图。

图3为基于持续数据保护的虚拟机数据恢复方法流程示意图。

图4为实施例一中云平台环境下虚拟机数据保护架构示意图。

图5为实施例二中云平台环境下虚拟机数据保护架构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细的解释和说明。

实施例一：

如图1至4所示，本发明是基于QEMU-KVM虚拟机对虚拟机的虚拟磁盘的写操作感知，在云计算环境下，通过运行在宿主机中的块驱动程序(Block Driver)完成对虚拟机中的虚拟磁盘的并行写操作，完成对虚拟机的写操作实时分流且分流同步进行，实现对备份的数据保护，进而实现对虚拟机数据的保护，本发明的基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法备份和恢复效果较好、效率较高。

一般来说，虚拟机使用标准驱动程序调用虚拟磁盘文件，实现对数据的写操作控制。本发明与传统对虚拟机数据写操作控制方式不同，本发明公开了一种基于持续数据保护的虚拟机数据保护方法，该保护方法包括如下步骤，

步骤1，本发明将持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)加载到虚拟化平台中，将存储服务器的镜像磁盘挂载于宿主机上；本发明中的存储服务器为相对于宿主机内部存储设备的外部存储设备，外部存储设备映射镜像磁盘至虚拟机上，本实施例中涉及的虚拟机可以处于云平台环境下，云平台环境可通过分布式文件系统构建。

步骤2，如图1、2所示，在将数据写入虚拟磁盘的同时，将数据同步至所述镜像磁盘中，本发明通过写拷贝的方式将数据同步至所述镜像磁盘中。本实施例中，利用持续数据保护块设备驱动程序调用镜像磁盘的块驱动程序的方式将数据同步至所述镜像磁盘中。

在利用持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)调用原始设备块驱动程序(Original Device Block Driver)、将数据写入虚拟机中的虚拟磁盘的同时，利用持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)调用保护设备块驱动程序(Protect Device Block Driver)、将数据写入镜像磁盘，镜像磁盘即为保护存储设备(Protect Storage)中，从而实现对数据写入操作的实时分流，达到将一部分数据写入原有存储设备或存储系统中，另一部分数据写入到镜像磁盘中，而这两部分数据内容完全相同。需要说明的是，在原始存储设备(Original Storage)正常工作的情况下，进行数据读取操作时，数据仍然从原始存储设备(Original Storage)读取。

步骤3，检测到虚拟磁盘发生损坏时，将镜像磁盘作为虚拟机主盘。

步骤4，如图1、3所示，新建辅助虚拟磁盘，将镜像磁盘内数据恢复至辅助虚拟磁盘中，并将虚拟机实时写入镜像磁盘的数据同步至所述辅助虚拟磁盘中，本发明通过写拷贝的方式将数据同步至所述辅助虚拟磁盘中；本实施例中，当镜像磁盘内数据全部恢复至辅助虚拟磁盘中时，换言之，数据恢复完成后，虚拟机将收到持续数据保护块设备驱动程序发出的结束信号。

步骤5，步骤4中恢复步骤和同步步骤均完成后，将辅助虚拟磁盘作为虚拟机主盘。

实施例二：

如图1、2、3、5所示，本实施例与实施例一的云平台环境下虚拟机数据保护方法基本相同，其区别在于：本实施例中，基于Ceph分布式文件系统构建云平台，步骤1中，QEMU-KVM虚拟机通过iSCSI块驱动程序相关链路映射出外部存储设备(External Storage)的镜像磁盘，利用该镜像磁盘作为备份用磁盘；步骤2中，在启动QEMU-KVM虚拟机时，选择虚拟磁盘作为主盘，挂载iSCSI镜像磁盘为从盘，启动虚拟机后，将虚拟磁盘数据通过iSCSI链路同步到镜像磁盘，具体来说，在虚拟机打开以后，持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)会感知此时QEMU-KVM虚拟机对虚拟磁盘的写操作，调用RBD块驱动程序(RBD Block Driver)写入Ceph分布式文件系统中的虚拟磁盘，并使用写拷贝的方式同步调用iSCSI块驱动程序(iSCSI Block Driver)写入镜像磁盘，以保证数据一致性。在完成初始镜像同步后，持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)继续感知虚拟机对虚拟磁盘的写操作，完成数据的实时分流并调用不同块驱动写入不同存储设备。本实施例中，使用持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)时，也通过写拷贝的方式同步将写入虚拟磁盘的数据写入镜像磁盘中。

步骤3中，在虚拟磁盘损坏需要恢复数据时，新建一块辅助虚拟磁盘挂载到QEMU-KVM虚拟机下，启动虚拟机指定新建的辅助虚拟磁盘为镜像从盘，通过iSCSI挂载的原镜像磁盘为主盘。QEMU-KVM虚拟机启动后，新建的辅助虚拟磁盘将接收来通过iSCSI挂载的原镜像磁盘数据，完成恢复过程，恢复完毕后持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)会发出信号通知QEMU-KVM虚拟机。在恢复过程中，通过iSCSI挂在的磁盘的写操作将通过写拷贝方式调用RBD块驱动程序(RBD Block Driver)同步写到新建的辅助虚拟磁盘，实现对数据的恢复工作；本实施例中，云平台环境通过分布式文件系统构建，持续数据保护块设备驱动程序(QEMU-CDP-Block-Driver)是在QEMU下开发的。

需要说明的是，在本发明的技术启示下，保护存储设备可通过搭建本地数据中心或专用远程服务站，然后将虚拟机的保护数据放到本地数据中心或专用远程服务站。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。