基于集群虚拟化的高精度快照的设计与实现.doc

·· 通信学报 第30卷
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 ··

第30卷第2期 通信学报 Vol.30No.2
2009年2月 JournalonCommunications February2009

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)02-0028-06
Designandimplementationofaclustervirtualizationbasedfinesnapshotsystem
XIANGXiao-jia,SHUJi-wu,YUHong-liang
(DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)
Abstract:Afinesnapshottechnologyinvolumelevelwaspresentedwhichcouldbeusedtokeepolddataflexiblyandfrequently,torecoveryfromdeletion,tolimitexposuretodataloseforlogicvolumes.First,twokindsoflogicvolumesnamely,checkpointandfinesnapweredesignedandusedascontainersofsnapshotdata.Linkingcheckpointvolumesandfinesnapvolumestogetherbytheorderoftimecouldmakeupofahybridsnapshotchain,withwhichbothgoodperformanceandhighefficiencyonstorageusagewereavailable.Second,abitmapineachfinesnapvolumetoacceleratedatasearchingandreducethememoryexhaustedwasincorporated.Evaluationresultsfromrepresentativeexperimentsdemonstratethattheprototypesystem,namedLV-Fine,hastheabilitytoprovidegoodperformance,andtointroducelessstorageoverheadthanLVM2,thefamousclustervirtualizationsystem.
Keywords:objectlogicvolume;currentvolume;activefinesnapvolume;copyonwrite

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）；教育部新世纪优秀人才支持计划基金资助项目（NCET-05-0067）
FoundationItems:TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2007CB311100);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(10576018);ProgramforNewCenturyExcellentTalentsinU