一种云桌面系统关机自动还原方法与流程

本发明涉及云计算虚拟化，具体而言，涉及一种云桌面系统关机自动还原方法。

背景技术：

1、随着云计算技术的发展，云桌面已广泛应用于多个领域。

2、云桌面是利用虚拟化技术，在云端为用户提供远程虚拟机系统，改进传统pc系统存在的交付效率低、管理维护复杂、安全性差、使用成本高等难点和痛点问题。

3、其中，对于一些在特殊应用场景下的云桌面应用系统，如电子阅览室、营业厅自助终端等，需要实现关机后自动还原。

4、现阶段一般通过对需还原的应用系统进行重装或快照回滚的方式实现还原，然而，该方式不仅步骤繁琐，还原时间较长，增加了用户等待时间，用户体验感较差；并且虚拟机直接对系统盘进行读写，还可能造成内存使用率过高，对虚拟机存储系统造成额外的负载，浪费虚拟机资源，降低虚拟机系统运行效率，容易造成卡顿，影响到虚拟机系统的稳定性。

5、此外，现阶段的后端数据存储通常采用多副本、纠删码、磁盘阵列等冗余策略，该冗余策略虽然一定程度保证了数据的可用性和可靠性，但是带来很大的硬盘空间浪费。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于设计一种云桌面系统关机自动还原的方法，在虚拟化组件中截获系统盘的读写请求，重定向到非持久化的与原系统盘大小相同的影子磁盘中，在虚拟机开机时由虚拟化组件创建虚拟机进程，虚拟机进程退出后自动释放资源，不需要重装或者快照回滚即可实现关机后应用系统自动还原功能，从而减少虚拟机内存占用率，减轻虚拟机存储系统负载，降低虚拟机资源浪费，提高虚拟机系统运行效率和稳定性，提升用户的体验感。

2、本发明提供一种云桌面系统关机自动还原方法，包括以下步骤：

3、s1、启动虚拟机；

4、s2、由虚拟化组件依据启动参数，判断该虚拟机是否需要自动还原；

5、若不需要自动还原，则直接挂载系统盘启动虚拟机；

6、若需要自动还原，则创建与系统盘关联的影子盘，然后挂载系统盘启动虚拟机；

7、所述创建影子盘的方法包括：全内存方案、临时文件方案、内存+临时文件方案中的任一种；

8、其中，所述全内存方案包括：使用内存保存虚拟机运行期间产生的数据，具有最佳的读写性能，但会消耗较多的内存；

9、所述临时文件方案包括：使用临时文件保存虚拟机运行期间产生的数据，只需要消耗极少量内存用来保存磁盘块的状态，该方案对保存临时文件的磁盘的性能有一定的要求，若要获得较好的使用体验。

10、所述内存+临时文件方案包括：在所述临时文件方案的基础上，采用少量的内存保存虚拟机运行期间产生的数据。采用内存+临时文件方案可以充分利用内存超高读写性能大幅度提升io响应速度，解决批量启动时的“io风暴”问题，进一步提升使用体验，在写入量不大时，使用较差性能的机械盘也能获得较好的使用体验。

11、进一步地，所述全内存方案的处理方法包括：

12、将所述系统盘的空间按固定大小切分成为多个文件块，将磁盘的写入操作按所述文件块对齐，将所述写入操作切分成一个或多个请求，依次针对每个请求判断是否已经在影子盘分配了对应的内存块；

13、若影子盘已经分配了对应的内存块，则直接复制数据到分配的内存块；

14、若影子盘未分配对应的内存块，则先向操作系统申请内存，再复制数据到内存块；

15、进一步地，所述请求若是整个文件块对齐写入，则直接复制数据到新分配的内存块；

16、若只改写文件块中的一段空间，则先从磁盘读取整个文件块的内容后，再修改改写的文件块中的部分。

17、进一步地，所述临时文件方案的处理方法包括：

18、创建与系统盘空间大小一致的临时文件，将磁盘的写入操作按所述文件块对齐，将所述写入操作切分成一个或多个请求，依次针对每个请求判断是否为整个文件块对齐；

19、若是整个文件块对齐，则直接复制数据到临时文件相应的空间；

20、若只改写文件块中的一段空间，则先判断临时文件中对应的空间是否已分配；若已分配临时文件中对应的空间，则直接复制数据到临时文件相应的空间；若未分配临时文件中对应的空间，则磁盘读取整个文件块的内容后，再修改改写的文件块中的部分。

21、进一步地，所述内存+临时文件方案的处理方法包括：

22、创建与系统盘空间大小一致的临时文件，将磁盘的写入操作按所述文件块对齐，将所述写入操作切分成一个或多个请求，依次针对每个请求判断文件块对应的空间是否已经绑定了一个内存块；

23、若文件块对应的空间已绑定内存块，则直接复制数据到内存块；

24、若件块对应的空间未绑定内存块，则先分配内存块，再复制数据到所述内存块；

25、进一步地，所述请求若是整个文件块对齐写入，则直接复制数据到分配的内存块；

26、若只改写文件块中的一段空间，则先从磁盘读取整块的内容，再修改改写的文件块的部分。

27、进一步地，所述内存块的个数远远小于所述文件块的个数，内存块的个数可通过参数设置；当需要分配内存块时，先判断已经分配的内存块是否已到达设定的阈值，若未达到设定的阈值，则向操作系统申请内存；

28、若已达到设定的阈值，则将已经分配到内存块中的内容转存到文件块后重新利用。

29、进一步地，所述临时文件方案保存临时文件使用固态盘。固态盘相比传统机械磁盘具有更高的性能。

30、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述所述的云桌面系统关机自动还原方法的步骤。

31、本发明还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的云桌面系统关机自动还原方法的步骤。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

33、本发明云桌面系统关机自动还原方法采用影子盘承接虚拟机的读写请求，虚拟机运行期间产生的临时数据保存在影子盘，不在影子盘中的数据从系统盘中读取，不需要重装或者快照回滚即可实现关机后应用系统自动还原功能，减少了虚拟机内存占用率，减轻了虚拟机存储系统负载，降低了虚拟机资源浪费，提升了虚拟机系统运行效率和稳定性；采用内存加速的影子磁盘能够充分利用内存超高读写性能，大幅度提升了io响应速度，解决了批量启动时的“io风暴”问题；采用不需要冗余的影子磁盘保存运行期间的临时数据，避免了存储系统冗余策略带来的空间浪费；并且简化了还原操作流程，减少了用户等待时间，提升了用户体验感。

技术特征：

1.一种云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述全内存方案的处理方法包括：

3.根据权利要求2所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述请求若是整个文件块对齐写入，则直接复制数据到新分配的内存块；

4.根据权利要求3所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述临时文件方案的处理方法包括：

5.根据权利要求4所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述内存+临时文件方案的处理方法包括：

6.根据权利要求5所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述请求若是整个文件块对齐写入，则直接复制数据到分配的内存块；

7.根据权利要求6所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述内存块的个数远远小于所述文件块的个数；当需要分配内存块时，先判断已经分配的内存块是否已到达设定的阈值，若未达到设定的阈值，则向操作系统申请内存；

8.根据权利要求1所述的云桌面系统关机自动还原方法，其特征在于，所述临时文件方案保存临时文件使用固态盘。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的云桌面系统关机自动还原方法的步骤。

10.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述的云桌面系统关机自动还原方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种云桌面系统关机自动还原方法，包括：启动虚拟机；由虚拟化组件依据启动参数，判断该虚拟机是否需要自动还原；若不需要自动还原，则直接挂载系统盘启动虚拟机；若需要自动还原，则创建与系统盘关联的影子盘，然后挂载系统盘启动虚拟机；创建影子盘的方法包括：全内存方案、临时文件方案、内存+临时文件方案中的任一种。本发明减少了虚拟机内存占用率，减轻了虚拟机存储系统负载，降低了虚拟机资源浪费，提升了虚拟机系统运行效率和稳定性；充分利用内存超高读写性能，提升了IO响应速度，解决了批量启动时的“IO风暴”问题；避免了存储系统冗余策略带来的空间浪费；简化了还原操作流程，减少了用户等待时间，提升了用户体验感。

技术研发人员：万文聪
受保护的技术使用者：天翼云科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1