自主研發指紋鏡像技術

啟動風暴發生時，虛擬桌面運行極度緩慢，甚至無法使用。這將不僅導致用戶體驗大打折扣，更將嚴重影響其業務運營和生產效率。有沒有一種技術能夠徹底解決虛擬桌面用戶的啟動風暴問題，云巢科技的技術專家給出了肯定的答案。

“桌面虛擬化啟動風暴問題是所有桌面云廠商面對的共同問題。”云巢科技技術專家指出，基于自主研發的指紋鏡像技術，云巢桌面云解決方案完全避免了啟動風暴，虛擬機并發啟動在15秒左右。

云巢技術專家介紹說，指紋鏡像是一項磁盤數據去重的技術，通過一個緩存體系，把對存儲系統的i/o訪問轉移到對cache的訪問上。簡單來說，就是一個磁盤塊數據被虛擬機A訪問了，同時把它復制到cache中，后續的其他虛擬機（也可以是自己）對該磁盤塊的訪問，就都從cache中去取。訪問cache是內存操作，速度遠快于訪問文件系統，這樣就解決了啟動風暴等因為磁盤IO導致的問題。緩存體系的建立要依賴于一個key-value的集合映射關系，這里的key指的是磁盤塊的特征碼（與磁盤塊數據一一對應，我們稱之為指紋），value指的是磁盤塊數據，所謂指紋鏡像，即是在原始磁盤鏡像的基礎之上，附加建立一個磁盤塊數據和它的指紋之間的映射關系的集合。

“為了解決啟動風暴問題，我們有兩種解決方案：一是提高磁盤訪問速度，二是減少磁盤訪問次數。提高磁盤訪問速度無非是使用訪問速度更快的磁盤或者增加磁盤陣列的磁盤數，要想達到顯著效果，無疑會增加不少硬件成本，所以我們采用了第二種方案。”

率先攻克業內難題

在虛擬機系統啟動時，磁盤請求主要是讀取系統文件。而一類鏡像文件（比如：所有的win7系統鏡像文件）里面的系統文件有90%以上是相同的，所以當多個虛擬機啟動時，會讀取大量相同的數據。我們知道，內存的訪問速度要比磁盤的訪問速度快很多，如果將這些重復數據緩存一份在內存里，建立一個映射機制，將會大大減少磁盤的訪問次數，啟動風暴的時間也就會縮短很多。

技術專家進一步解釋說，實現指紋鏡像的難點在于如何建立映射機制。由于虛擬機是按數據塊來管理映像文件內容，所以技術人員用鏡像文件每個數據塊的數據生成對應數字指紋并保存在鏡像文件里。虛擬機啟動時從鏡像文件里讀取指紋并緩存在內存里，在讀的時候用該指紋向數據緩存服務程序查詢是否已經緩存了對應的數據。如果緩存服務程序已經緩存了該數據，則將該數據轉給虛擬機；如果沒有緩存該數據，則虛擬機從鏡像文件里讀取該數據并通知緩存服務程序緩存該數據。

在數據緩存服務程序中，指紋以及對應的數據塊的管理也是一個難點。因為服務器的內存是有限的，不能無限地緩存數據。所以，云巢科技實現了一套算法來管理指紋和對應的數據，其一是依據服務器內存大小來設定數據緩存服務程序的內存上限，其二是定期回收訪問率比較低的數據。

基于以上相關原理，云巢研發了***的專利技術“指紋鏡像”，即當一個完全相同的數據對象從磁盤上被多個用戶重復讀取的時候，只需對磁盤做一次I/O操作，利用專門開辟的內存空間用作緩存，大量的I/O操作只針對速度比硬盤快成百上千倍的內存，這樣大大減少了磁盤I/O，同時啟動虛擬桌面的用戶越多，對比效果越明顯，而且只要有一個用戶啟動過虛擬桌面，以后啟動的虛擬桌面不需再從磁盤讀取數據，用戶會體驗到比物理機啟動還要快得多的開機速度。

應用體驗效果良好

不久前，一家高校用戶部署了一套云巢桌面云，該校信息中心李老師對于指紋鏡像技術的感受頗具代表性：“在我們的桌面云系統中，啟動風暴過程中存儲系統的訪問次數極大地降低了，虛擬機的啟動時間基本接近普通PC的啟動時間，甚至有的虛擬機的啟動時間比普通PC還短，我們的老師和學生基本上感覺不到現在的所有應用都跑在虛擬平臺當中。”

“指紋鏡像就是為了解決虛擬桌面用戶的啟動風暴問題而生。”云巢科技董事長周濤表示，作為一家國內領先的擁有自主知識產權的桌面云解決方案廠商，云巢科技桌面云采用了更先進的架構，擁有指80多項核心技術，其中包括5項***專利技術，指紋鏡像技術即為其中之一。“希望通過云巢科技的桌面云技術，能夠為企業提供安全性高、可用性高、綠色節能、辦公靈活、總體擁有成本低的桌面云平臺，幫助企業向更低成本、更安全、更易管理的IT基礎架構過渡。”

北京云巢動脈科技有限公司集聚多位在云計算和虛擬化領域有著豐富實戰經驗的專家，開發出擁有核心知識產權、具有顛覆性創新的桌面虛擬化技術與產品，成為全球唯一有能力以虛擬PC全面替代傳統PC的高科技企業。其總部位于我國高技術人才最密集的北京上地信息產業基地。

云巢桌面云采用了更先進的架構，擁有指紋鏡像技術、顯卡映像、服務器自群組技術、基于UDT的遠程推送協議、分布式離散網絡等80多項核心技術，能夠為企業提供安全性高、可用性高、綠色節能、辦公靈活、總體擁有成本低的桌面云平臺，幫助企業向更低成本、更安全、更易管理的IT基礎架構過渡。

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