基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实现

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1、第2期向小佳等：基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实现·33·基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实现向小佳，舒继武，余宏亮（清华大学计算机科学与技术系，北京100084）摘要：提出了一种逻辑卷级别的高精度快照技术，能够有效利用存储资源，为目标逻辑卷生成快照逻辑卷，精确保留目标卷的历史数据，提高系统可靠性。设计了checkpoint和finesnap2种卷级别快照结构，通过结合使用两者，建立checkpoint与finesnap的混合链表，在节省存储资源的同时，维持好的系统性能；通过采用在内存中缓存finesnap位图的策略，加速finesnap中数据的查找，同时将缓存消

2、耗的内存数量控制在合理范围内，实现了一个原型系统LV-Fine。实验证明，对于目标逻辑卷的读写，当快照卷数量为16且finesnap与checkpoint的比例为9:1时，LV-Fine的性能较著名集群虚拟化系统LVM2提高了133%；对于历史数据的空间占用，在相同的快照生成频率finesnap与checkpoint的比例为8:1，且trace播放10h的前提下，LV-Fine的占用量仅为LVM2的37%。关键词：目标逻辑卷；当前卷；活动高精度快照卷；写时拷贝中图分类号：TP302.1文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)02-0028-06Design

3、andimplementationofaclustervirtualizationbasedfinesnapshotsystemXIANGXiao-jia,SHUJi-wu,YUHong-liang(DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Afinesnapshottechnologyinvolumelevelwaspresentedwhichcouldbeusedtokeepolddataflexiblyandfrequently,

4、torecoveryfromdeletion,tolimitexposuretodataloseforlogicvolumes.First,twokindsoflogicvolumesnamely,checkpointandfinesnapweredesignedandusedascontainersofsnapshotdata.Linkingcheckpointvolumesandfinesnapvolumestogetherbytheorderoftimecouldmakeupofahybridsnapshotchain,withwhichbothgoodperfo

5、rmanceandhighefficiencyonstorageusagewereavailable.Second,abitmapineachfinesnapvolumetoacceleratedatasearchingandreducethememoryexhaustedwasincorporated.Evaluationresultsfromrepresentativeexperimentsdemonstratethattheprototypesystem,namedLV-Fine,hastheabilitytoprovidegoodperformance,andt

6、ointroducelessstorageoverheadthanLVM2,thefamousclustervirtualizationsystem.Keywords:objectlogicvolume;currentvolume;activefinesnapvolume;copyonwrite第2期向小佳等：基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实现·33·1引言收稿日期：2008-08-02；修回日期：2008-12-25基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目（2007CB311100）；国家自然科学基金资助项目（10576018）；教育部新世

7、纪优秀人才支持计划基金资助项目（NCET-05-0067）FoundationItems:TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2007CB311100);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(10576018);ProgramforNewCenturyExcellentTalentsinUniversityofMinistryofEducation(NCET-05-0067)第2期向小佳等：基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实