云计算集群的存储方法及系统与流程

本技术涉及云计算，尤其涉及一种云计算集群的存储方法及系统。

背景技术：

1、随着云计算技术的发展，云平台以及其衍生的云桌面等产品在各个领域中的普及率逐渐提高，在云计算中，存储是关键一环，它影响到系统的核心功能、运行的性能和可靠性。

2、相关技术中，对于多个服务器组成的云计算集群基本上是采用分布式文件系统，以开源的分布式文件系统ceph为主。通过分布式文件系统把每台服务器的每一个硬盘做为一个存储节点组成一个大的文件系统，并通过c/s模式进行访问。从而可以实现在存储位置始终保持不动基础上的快速迁移虚拟机等功能。

3、然而，在实际应用中，分布式文件系统作为一个文件系统，始终存在文件系统损坏不可用情况，比如。一次写的状态异常且不能恢复到正常状态就可能阻塞整个系统写操作，导致整个集群不可用甚至集群数据全部丢失风险。并且，相关技术中对于云集群进行数据存储时，所有文件或块设备都会被切片后分散存储在不同服务器的不同存储节点(硬盘)，一块盘就可能保存所有数据的切片，为保障数据可靠性一般采用三副本方式存储，即同一切片在不同服务器的磁盘上存三份，以减少系统数据丢失风险，避免在不同服务器上同时坏两块盘导致整个数据丢失风险。然而，该中存储方式带来的问题是无论什么数据都要跨服务器写三份，完成后才能完成一次写操作，这将带来存储空间利用率最多为1/3，计算和存储性能消耗大，写延时大等问题。

4、因此，如何实现一种能够避免整个集群发生故障风险、操作延时更小和资源利用率更高的云计算存储方式，成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种云计算集群的存储方法，该方法能够避免云平台、云桌面等你云计算应用中，因存储不可用导致集群故障甚至集群数据丢失的风险，同时提升存储效率，减少计算资源和存储空间的占用。

3、本技术的第二个目的在于提出一种云计算集群的存储系统；

4、本技术的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

5、为达上述目的，本技术的第一方面实施例在于提出一种云计算集群的存储方法，该方法包括以下步骤：

6、在云计算集群中的每台服务器上建立唯一对应的主虚拟机，其中，每台服务器对应的所述主虚拟机不受其他服务器的影响；

7、对于每个所述主虚拟机，根据所述主虚拟机的工作状况确定是否对主虚拟机的系统盘和数据盘进行备份并分别确定每个磁盘的备份方式；

8、对于每个需要备份的主虚拟机，选择建立备份虚拟机的目标服务器，根据确定的所述备份方式将主虚拟机备份至所述目标服务器；

9、在所述云计算集群中存在故障服务器的情况下，控制故障服务器中主虚拟机对应的备份虚拟机接管所述主虚拟机的服务任务，并在所述故障服务器恢复运行后，根据所述对应的备份虚拟机的数据恢复所述主虚拟机。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，在所述控制故障服务器中主虚拟机对应的备份虚拟机接管所述主虚拟机的服务任务之后，还包括：在所述云计算集群中选择用于重建的服务器，将所述故障服务器的主虚拟机或备份虚拟机在所述用于重建的服务器上进行重建。

11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述备份方式包括：实时备份和异步备份，根据所述异步备份的方式将主虚拟机备份至所述目标服务器，包括：设置异步备份的时间点、时间间隔和保留的还原点数，并在到达所述时间点和所述时间间隔时，执行异步备份任务；在所述目标服务器上创建备份虚拟机，如果存在备份数据盘任务，则在所述目标服务器上创建备用数据盘；在所述目标服务器上创建需要备份的每个磁盘的备份文件，并在每次进行备份时，通过旁路技术将所述需要备份的每个磁盘的变化部分导出到对应的备份文件中；将本次更新的备份文件与已有的备份文件合并成完整的备份文件，并用所述完整的备份文件覆盖所述备份虚拟机对应的磁盘；在存在覆盖完成的备份数据盘未挂载的情况下，将所述覆盖完成的备份数据盘挂载至所述备份虚拟机；根据所述还原点数删除多余的备份文件。

12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述通过旁路技术将所述需要备份的每个磁盘的变化部分导出到对应的备份文件中，包括：在初次备份时，将所述主虚拟机中需要备份的每个磁盘的完整内容覆盖至对应的备份文件中；在所述主虚拟机中需要备份的每个磁盘中分别增设一个文件改动标识；在每次进行备份时，基于所述文件改动标识确定从上一次备份结束后更新的数据，并通过旁路技术将所述更新的数据提取至对应的备份文件中。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，根据所述实时备份的方式将主虚拟机备份至所述目标服务器，包括：根据实时备份指令执行实时备份任务；在所述目标服务器上创建备份虚拟机，并通过所述主虚拟机的系统盘覆盖所述备份虚拟机的备用系统盘；如果存在备份数据盘任务，则在所述目标服务器上创建备用数据盘，并将所述备用数据盘挂载至所述备份虚拟机；连接所述主虚拟机与所述备份虚拟机相对应的磁盘文件，并在存在数据修改事件时，通过旁路技术将所述主虚拟机中需要备份的每个磁盘的变化部分，实时传输至所述备份虚拟机中对应的磁盘文件中；根据接收到的停止备份指令断开所述主虚拟机与所述备份虚拟机之间的连接。

14、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述对应的备份虚拟机的数据恢复所述主虚拟机，包括：提取所述备份虚拟机的系统盘和/或数据盘中的数据，并采用压缩传输的方式将提取的数据传输至所述主虚拟机对应的磁盘中进行覆盖；启动所述主虚拟机重新进行所述服务任务，并停止运行所述备份虚拟机。

15、可选地，在本技术的一个实施例中，所述将所述故障服务器的主虚拟机或备份虚拟机在所述用于重建的服务器上进行重建，包括：确定待重建的虚拟机的类型，在所述用于重建的服务器上重建所述待重建的虚拟机，并通过旁路技术，将与所述待重建的虚拟机对应的正常虚拟机中的数据同步至重建的虚拟机中；重新建立主虚拟机与备用虚拟机的对应关系，并根据所述故障服务器故障前预设的备份方式重新执行备份任务。

16、为达上述目的，本技术的第二方面还提出了一种云计算集群的存储系统，包括以下模块：

17、建立模块，用于在云计算集群中的每台服务器上建立唯一对应的主虚拟机，其中，每台服务器对应的所述主虚拟机不受其他服务器的影响；

18、确定模块，用于对于每个所述主虚拟机，根据所述主虚拟机的工作状况确定是否对主虚拟机的系统盘和数据盘进行备份并分别确定每个磁盘的备份方式；

19、备份模块，用于对于每个需要备份的主虚拟机，选择建立备份虚拟机的目标服务器，根据确定的所述备份方式将主虚拟机备份至所述目标服务器；

20、控制模块，用于在所述云计算集群中存在故障服务器的情况下，控制故障服务器中主虚拟机对应的备份虚拟机接管所述主虚拟机的服务任务，并在所述故障服务器恢复运行后，根据所述对应的备份虚拟机的数据恢复所述主虚拟机。

21、为了实现上述实施例，本技术第三方面还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的云计算集群的存储方法。

22、本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本技术基于

23、从而，本技术从根本上避免了分布式文件系统不可用导致整个云计算集群不可用的风险，甚至数据完全丢失的巨大风险。并且减少了分布式文件系统需要设置的副本数量，可根据需要设置是否备份、实时或异步备份，数据存储性能更好、资源利用率更高，且无需要求集群内各服务器配置相同以避免不被性能差的服务器影响整体性能。本技术的存储空间利用率更高、计算性能消耗更小且操作延时较低，减少了计算资源和存储空间的占用，系统恢复重建更快，通过较为简单的实现方式即可保障集群的可靠性，大幅降低了成本。并且，具有单台服务器存储虚拟机时提高存储利用率的特点，避免了多台服务器组成的云计算集群中存在集群故障和集群数据丢失风险。由此，本技术提高了云计算集群存储数据的可靠性、灵活性和存储效率，有利于保证云计算集群的运行性能。

24、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。