一種兼容式雲操作平臺及其實現方法
2023-11-05 10:35:12 1
一種兼容式雲操作平臺及其實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種兼容式雲操作平臺及其實現方法，兼容式雲操作平臺包括同用戶終端相連接的管理伺服器集群，所述的管理伺服器群通過網絡線纜經由區域網或者網際網路同管理信息存儲伺服器集群以及代理伺服器集群相連接，所述的存儲伺服器集群包括有兩個以上的含有代理伺服器集群的信息和用戶終端的信息的管理信息存儲伺服器組成，並結合其實現方法可有效避免現有技術中的管理模塊不能共存、不能滿足高可用性、不支持虛擬機應用一鍵部署、不支持虛擬機資源監控和虛擬機應用監控以及不支持虛擬機與物理機同時管理的缺陷。
【專利說明】一種兼容式雲操作平臺及其實現方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於雲計算基礎設施即服務和虛擬化【技術領域】，具體涉及一種兼容式雲操作平臺及其實現方法。
【背景技術】
[0002]虛擬化技術能將計算機的硬體資源(包括CPU、RAM、硬碟和網絡控制器)虛擬化成資源池，以創建功能齊全、可像「真實」計算機一樣運行其自身作業系統和應用的虛擬機，每個虛擬機都包含一套完整的系統，因而不會有潛在衝突。虛擬化的工作原理是，直接在計算機硬體或主機操作平臺上面插入一個精簡的功能化模塊，該功能化模塊包含一個以動態和透明方式分配硬體資源的虛擬機監視器，不同的操作平臺可以同時運行在單臺物理機上，彼此之間共享硬體資源。由於是將整臺計算機(包括CPU、內存、作業系統和網絡設備)封裝起來，因此虛擬機可與所有標準的X86操作平臺、應用模塊和設備驅動器完全兼容。可以同時在單臺計算機上安全運行多個操作平臺和應用模塊，每個操作平臺和應用模塊都可以在需要時使用其所需的資源。
[0003]而針對現有的虛擬機技術的雲操作平臺大都實現了物理機的虛擬化和雲管理，但也普遍存在有以下缺點:
[0004]1.大多支持單一的虛擬化管理模塊或者多種虛擬化管理模塊不能共存；
[0005]2.單一物理節點管理或者多物理節點管理不能滿足高可用性；
[0006]3.不支持虛擬機應用一鍵部署；
[0007]4.不支持虛擬機資源監控和虛擬機應用監控；
[0008]5.不支持虛擬機與物理機同時管理。
【發明內容】
[0009]本發明目的在於提供一種兼容式雲操作平臺及其實現方法，解決現有技術中的管理模塊不能共存、不能滿足高可用性、不支持虛擬機應用一鍵部署、不支持虛擬機資源監控和虛擬機應用監控以及不支持虛擬機與物理機同時管理的缺陷。
[0010]為達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0011]一種兼容式雲操作平臺，包括同用戶終端相連接的管理伺服器集群，所述的管理伺服器群通過網絡線纜經由區域網或者網際網路同管理信息存儲伺服器集群以及代理伺服器集群相連接；所述的存儲伺服器集群包括有兩個以上含有代理伺服器集群信息和用戶終端信息的管理信息存儲伺服器組成；所述代理伺服器集群包括一個以上的根據地域信息劃分的數據中心，每一個數據中心包括一個以上的根據配置信息劃分的數據節點，每一個數據節點包括一個以上的根據用途信息劃分的代理伺服器組，每一個伺服器組包括一個以上的代理伺服器；代理伺服器集群還同數據存儲伺服器組相連接；所述數據存儲伺服器組包括主存儲伺服器組和輔存儲伺服器組，主存儲伺服器組包含有一個以上的主存儲伺服器，輔存儲伺服器組包含有一個以上的輔存儲伺服器；所述的管理伺服器集群即為兼容式雲操作平臺的管理節點，代理伺服器集群即為兼容式雲操作平臺的代理節點或者計算節點。
[0012]一種兼容式雲操作平臺的實現方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1:首先啟動兼容式雲操作平臺，同兼容式雲操作平臺相連接的用戶終端通過向管理伺服器集群中指定的管理伺服器發送帶有註冊信息的註冊指令，管理伺服器集群中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將註冊信息發送到存儲伺服器集群內指定的管理信息存儲伺服器上，管理信息存儲伺服器將該註冊信息存儲在其內部設定的數據存儲空間；
[0014]步驟2:兼容式雲操作平臺相連接的代理伺服器集群中的所有代理伺服器向管理伺服器集群中指定的管理伺服器發送帶有配置信息的註冊指令，管理伺服器集群中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將配置信息發送到存儲伺服器集群內指定的管理信息存儲伺服器上，管理信息存儲伺服器將該配置信息存儲在其內部設定的數據存儲空間，使其與指定的管理伺服器建立永久的網絡連接；
[0015]步驟3:用戶終端向指定的管理伺服器發送虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令，指定的管理伺服器同輔存儲伺服器組內指定的輔存儲伺服器建立網絡連接，指定的管理伺服器將用戶要上傳的虛擬機模板或虛擬機鏡像通過網絡連接上傳到輔存儲伺服器組內指定的輔存儲伺服器中；
[0016]步驟4:用戶終端向指定的管理伺服器發送建立虛擬機的資源申請指令，指定的管理伺服器解析該建立虛擬機的資源申請指令得到用戶終端的用戶信息和資源申請信息，指定的管理伺服器根據解析得到的資源申請信息，封裝一個查詢指令，指定的管理伺服器將該查詢指令發送給存儲伺服器集群內指定的管理信息存儲伺服器，指定的管理信息存儲伺服器執行該查詢指令，執行該查詢指令的結果是向指定的管理伺服器返回能夠滿足建立虛擬機的資源申請指令要求的代理伺服器集群中的任意一個代理伺服器作為選定的代理伺服器，指定的管理伺服器同該選定的代理伺服器建立網絡連接；
[0017]然後指定的管理伺服器將該建立虛擬機的資源申請指令發送給選定的代理伺服器中執行，即選定的代理伺服器分配自身的CPU、內存、網絡資源以及主存儲伺服器組中指定的主存儲器的存儲資源以滿足建立虛擬機的資源申請指令的需求，然後根據指定的輔存儲伺服器中存儲的虛擬機模板或虛擬機鏡像，由此完成了虛擬機的創建，並將虛擬機的創建的結果信息發送回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器將該虛擬機的創建的結果信息存入指定的管理信息存儲伺服器，並將該虛擬機的創建的結果信息傳送給用戶終端。
[0018]所述步驟3中，用戶終端向指定的管理伺服器發送虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令，指定的管理伺服器解析該虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令得到用戶終端的用戶信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群內指定的管理信息存儲伺服器發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限；如果有操作權限，則指定的管理伺服器同輔存儲伺服器組內指定的輔存儲伺服器建立網絡連接，指定的管理伺服器將用戶要上傳的虛擬機模板或虛擬機鏡像通過網絡連接上傳到輔存儲伺服器組內指定的輔存儲伺服器中；如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息。[0019]所述步驟4中，用戶終端向指定的管理伺服器發送建立虛擬機的資源申請指令，指定的管理伺服器解析該建立虛擬機的資源申請指令得到用戶終端的用戶信息和資源申請信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群內指定的管理信息存儲伺服器發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限；如果有操作權限，則指定的管理伺服器根據解析得到的資源申請信息，繼續執行後面操作；如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息。
[0020]在步驟(4)中從代理伺服器集群中選擇一個代理伺服器作為選定的代理伺服器的過程是通過以下幾種調度策略中的一種或多種實現的，具體包括以下幾種調度策略:
[0021](I)主機標籤優先策略
[0022]在創建虛擬機的時根據用戶選擇的相應計算方案，計算方案裡規定了虛擬機的內存和CPU的大小，但是如果該計算方案裡設置有主機標籤，則規定用該計算方案創建的虛擬機需要運行在與該計算方案的標籤一致的代理伺服器上，如果該代理伺服器資源不足，則向用戶返回資源不足的響應，不能成功創建虛擬機；
[0023](2)資源利用最大化策略
[0024]設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU (單位:MHz)，Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
[0025]X=Me* (1-m)；
[0026]Y=coreN*speedN*(l_n)；
[0027]設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為coreU，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:
[0028]coreU<coreN ；
[0029]coreU*speedU〈Y ；
[0030]UMe〈X ；
[0031]根據以上三個要求查詢代理伺服器集群後返回一個結果集，如果該結果集小於1，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則要根據資源利用率最大化策略進行代理伺服器的選擇，即按照m+n的大小對結果集中的代理伺服器進行排序，選擇m+n值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機；
[0032](3) CPU和內存均衡策略
[0033]設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU(單位:MHz)，Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
[0034]X=Me* (1-m)；
[0035]Y=coreN*speedN*(l_n)；[0036]設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為coreU，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:
[0037]corelKcoreN ；
[0038]coreU*speedU〈Y ；
[0039]UMe<X ；
[0040]同樣根據以上三個要求去查詢代理伺服器集群會返回一個結果集，如果結果集小於1，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則根據CPU和內存均衡策略進行代理伺服器的選擇，具體做法如下:
[0041]設:Q=(coreU*speedU)/Ume*100%；
[0042]P=X* (1-Q)+Y*Q
[0043]將結果集中所有代理伺服器的P值按照從大到小排序，選擇其中P值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機。
[0044]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0045]1、多種虛擬化管理程序共存，針對不同的虛擬化管理程序，開發不同的代理程序，調用虛擬化管理程序的接口，實現與系統的無差異對接，代理節點程序針對不同的虛擬化管理程序，調用其接口，實現虛擬機管理等基本功能的同時，為管理節點輸出一致的接口供其調用，對上屏蔽了底層虛擬化管理程序的差異，系統中可以有多種虛擬化管理程序同時存在，提供了更強大的通用性。
[0046]2、可跨地域的多物理節點分層管理，並且實現高可用，管理節點集成管理多個跨地域的數據中心的大量物理機，對其進行分層次管理，並且實現安全的網絡隔離，單一管理節點最多管理5000個物理機。為了提高高可用性，還可以實現管理節點的集群部署，解決了管理節點的單點問題。
[0047]3、支持虛擬機應用程式一鍵部署，傳統雲作業系統只實現了作業系統的部署，沒有應用一鍵部署的相關實現，本系統實現了部署虛擬機作業系統的同時，可選擇需要的應用一鍵部署，並提供一種應用多種版本的選擇，在創建虛擬機的最後一步，可以選擇要在創建虛擬機的同時部署的應用程式及版本號，虛擬機創建完成後將自動下載應用安裝包及安裝腳本進行應用的安裝和配置，更快的為用戶搭建使用環境，更實用。
[0048]4、支持虛擬機資源監控和應用監控，傳統雲作業系統只能支持虛擬機所在宿主機的資源監控，沒有實現對用戶虛擬機的資源監控，更沒有對用戶在虛擬機上部署的應用運行情況的監控，我們系統從用戶方便易用的角度出發，開發了針對虛擬機和虛擬機應用運行情況的監控程序，可根據用戶選擇是否啟用，可監控系統的總體資源使用情況，可監控系統中正在運行的各進程的資源佔用情況。
[0049]5、支持同時管理虛擬機與物理機，傳統雲作業系統實現管理虛擬機的功能，無法對物理機進行監控和管理，本系統實現了同時對虛擬機和物理機的監控和管理，可以像管理虛擬機一樣對物理機資源進行監控，可以實現對物理機的關機重啟等操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0050]圖1為本發明的兼容式雲操作平臺的連接結構示意圖。【具體實施方式】
[0051]下面結合附圖和實施例對
【發明內容】
作進一步說明:
[0052]參照圖1所示，一種兼容式雲操作平臺，包括同用戶終端相連接的管理伺服器集群1，所述的管理伺服器群I通過網絡線纜經由區域網或者網際網路9同管理信息存儲伺服器集群2以及代理伺服器集群3相連接，所述的存儲伺服器集群2包括有兩個以上的含有代理伺服器集群3的信息和用戶終端的信息的管理信息存儲伺服器4組成，代理伺服器集群3包括一個以上的根據地域信息劃分的數據中心5，每一個數據中心5包括一個以上的根據配置信息劃分的數據節點6，每一個數據節點6包括一個以上的根據用途信息劃分的代理伺服器組7，每一個伺服器組7包括一個以上的代理伺服器8，代理伺服器集群3還同主存儲伺服器組10和輔存儲伺服器組11相連接，主存儲伺服器組10包含有一個以上的主存儲伺服器12，輔存儲伺服器組11包含有一個以上的輔存儲伺服器13，所述的管理伺服器集群I也即為兼容式雲操作平臺的管理節點，代理伺服器集群3也即為兼容式雲操作平臺的代理節點或者計算節點。
[0053]所述的兼容式雲操作平臺的實現方法，步驟如下:
[0054]步驟1:首先啟動兼容式雲操作平臺，同兼容式雲操作平臺相連接的用戶終端通過向管理伺服器集群I中指定的管理伺服器發送帶有註冊信息的註冊指令，管理伺服器集群I中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將註冊信息發送到存儲伺服器集群2內指定的管理信息存儲伺服器4上，管理信息存儲伺服器4將該註冊信息存儲在其內部設定的數據存儲空間；
[0055]步驟2:並且兼容式雲操作平臺相連接的代理伺服器集群3中的所有代理伺服器8向管理伺服器集群I中指定的管理伺服器發送帶有配置信息的註冊指令，管理伺服器集群I中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將配置信息發送到存儲伺服器集群2內指定的管理信息存儲伺服器4上，管理信息存儲伺服器4將該配置信息存儲在其內部設定的數據存儲空間，使其與指定的管理伺服器建立永久的網絡連接；
[0056]步驟3:用戶終端向指定的管理伺服器發送虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令，指定的管理伺服器解析該虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令得到用戶終端的用戶信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群2內指定的管理信息存儲伺服器4發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器4在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限，如果有操作權限，指定的管理伺服器同輔存儲伺服器組11內指定的輔存儲伺服器13建立網絡連接，指定的管理伺服器將用戶要上傳的虛擬機模板或虛擬機鏡像通過網絡連接上傳到輔存儲伺服器組11內指定的輔存儲伺服器13中，如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息；
[0057]步驟4:用戶終端向指定的管理伺服器發送建立虛擬機的資源申請指令，指定的管理伺服器解析該建立虛擬機的資源申請指令得到用戶終端的用戶信息和資源申請信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群2內指定的管理信息存儲伺服器4發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器4在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限；
[0058]步驟5:如果有操作權限，指定的管理伺服器根據解析得到的資源申請信息，封裝一個查詢指令，指定的管理伺服器將該查詢指令發送給存儲伺服器集群2內指定的管理信息存儲伺服器4，指定的管理信息存儲伺服器4執行該查詢指令，執行該查詢指令的結果是向指定的管理伺服器返回能夠滿足建立虛擬機的資源申請指令要求的代理伺服器集群3中的任意一個代理伺服器8作為選定的代理伺服器，指定的管理伺服器同該選定的代理伺服器建立網絡連接，然後指定的管理伺服器將該建立虛擬機的資源申請指令發送給選定的代理伺服器中執行，即選定的代理伺服器分配自身的CPU、內存、網絡資源以及主存儲伺服器組10中指定的主存儲器12的存儲資源以滿足建立虛擬機的資源申請指令的需求，然後根據指定的輔存儲伺服器13中存儲的虛擬機模板或虛擬機鏡像，由此完成了虛擬機的創建，並將虛擬機的創建的結果信息發送回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器將該虛擬機的創建的結果信息存入指定的管理信息存儲伺服器4，並將該虛擬機的創建的結果信息傳送給用戶終端，如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息。
[0059]進一步，在步驟(5)中從代理伺服器集群中選擇一個代理伺服器作為選定的代理伺服器的過程是通過以下幾種調度策略中的一種或多種實現的，具體包括以下幾種調度策略:
[0060](I)主機標籤優先策略
[0061]在創建虛擬機的時根據用戶選擇的相應計算方案，計算方案裡規定了虛擬機的內存和CPU的大小，但是如果該計算方案裡設置有主機標籤，則規定用該計算方案創建的虛擬機需要運行在與該計算方案的標籤一致的代理伺服器上，如果該代理伺服器資源不足，則向用戶返回資源不足的響應，不能成功創建虛擬機；
[0062](2)資源利用最大化策略
[0063]設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU (單位:MHz)，Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
[0064]X=Me* (In)；
[0065]Y=coreN*speedN*(l_n)；
[0066]設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為coreU，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:
[0067]coreU<coreN ；
[0068]coreU*speedU〈Y ；
[0069]UMe<X ；
[0070]根據以上三個要求查詢代理伺服器集群後返回一個結果集，如果該結果集小於1，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則要根據資源利用率最大化策略進行代理伺服器的選擇，即按照m+n的大小對結果集中的代理伺服器進行排序，選擇m+n值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機；[0071]該策略是為了將用戶創建的虛擬機儘可能多的運行在同一個代理伺服器上，直到該代理伺服器資源耗盡，即達到飽和狀態，這樣會使代理伺服器的負載集中，使空閒伺服器處於休眠狀態，節約運營成本。
[0072](3) CPU和內存均衡策略
[0073]CPU和內存均衡策略是根據用戶選擇的計算方案中CPU與內存的配比決定其重要性，然後在可用結果集中選擇一個最優解的策略，具體方法是:
[0074]設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU(單位:MHz)，Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
[0075]X=Me* (1-m)；
[0076]Y=coreN*speedN*(l_n)；
[0077]設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為coreU，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:
[0078]corelKcoreN ；
[0079]coreU*speedU〈Y ；
[0080]UMe〈X ；
[0081]同樣根據以上三個要求去查詢代理伺服器集群會返回一個結果集，如果結果集小於1，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則根據CPU和內存均衡策略進行代理伺服器的選擇，具體做法如下:
[0082]設:Q=(coreU*speedU)/Ume*100%；
[0083]P=X* (1-Q)+Y*Q
[0084]將結果集中所有代理伺服器的P值按照從大到小排序，選擇其中P值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機。
[0085]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質，在本發明的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種兼容式雲操作平臺，其特徵在於:包括同用戶終端相連接的管理伺服器集群(1)，所述的管理伺服器群(I)通過網絡線纜經由區域網或者網際網路(9)同管理信息存儲伺服器集群(2)以及代理伺服器集群(3)相連接；所述的存儲伺服器集群(2)包括有兩個以上含有代理伺服器集群(3)信息和用戶終端信息的管理信息存儲伺服器(4)組成；所述代理伺服器集群(3)包括一個以上的根據地域信息劃分的數據中心(5)，每一個數據中心(5)包括一個以上的根據配置信息劃分的數據節點(6)，每一個數據節點(6)包括一個以上的根據用途信息劃分的代理伺服器組(7)，每一個伺服器組(7)包括一個以上的代理伺服器(8);代理伺服器集群(3)還同數據存儲伺服器組相連接； 所述數據存儲伺服器組包括主存儲伺服器組(10)和輔存儲伺服器組(11)，主存儲伺服器組(10)包含有一個以上的主存儲伺服器(12)，輔存儲伺服器組(11)包含有一個以上的輔存儲伺服器(13); 所述的管理伺服器集群(I)即為兼容式雲操作平臺的管理節點，代理伺服器集群(3)即為兼容式雲操作平臺的代理節點或者計算節點。
2.—種權利要求1兼容式雲操作平臺的實現方法，其特徵在於包括以下步驟: 步驟1:首先啟動兼容式雲操作平臺，同兼容式雲操作平臺相連接的用戶終端通過向管理伺服器集群(I)中指定的管理伺服器發送帶有註冊信息的註冊指令，管理伺服器集群(O中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將註冊信息發送到存儲伺服器集群(2)內指定的管理信息存儲伺服器(4)上，管理信息存儲伺服器(4)將該註冊信息存儲在其內部設定的數據存儲空間； 步驟2:兼容式雲操作平臺相連接的代理伺服器集群(3)中的所有代理伺服器(8)向管理伺服器集群(I)中指定的管理伺服器發送帶有配置信息的註冊指令，管理伺服器集群(O中指定的管理伺服器進行該註冊指令的處理，針對註冊指令的處理包括將配置信息發送到存儲伺服器集群(2 )內指定的管理信息存儲伺服器(4 )上，管理信息存儲伺服器(4 )將該配置信息存儲在其內部設定的數據存儲空間，使其與指定的管理伺服器建立永久的網連接; 步驟3:用戶終端向指定的管理伺服器發送虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令，指定的管理伺服器同輔存儲伺服器組(11)內指定的輔存儲伺服器(13)建立網絡連接，指定的管理伺服器將用戶要上傳的虛擬機模板或虛擬機鏡像通過網絡連接上傳到輔存儲伺服器組(11)內指定的輔存儲伺服器(13)中； 步驟4:用戶終端向指定的管理伺服器發送建立虛擬機的資源申請指令，指定的管理伺服器解析該建立虛擬機的資源申請指令得到用戶終端的用戶信息和資源申請信息，指定的管理伺服器根據解析得到的資源申請信息，封裝一個查詢指令，指定的管理伺服器將該查詢指令發送給存儲伺服器集群(2)內指定的管理信息存儲伺服器(4)，指定的管理信息存儲伺服器(4)執行該查詢指令，執行該查詢指令的結果是向指定的管理伺服器返回能夠滿足建立虛擬機的資源申請指令要求的代理伺服器集群(3)中的任意一個代理伺服器(8)作為選定的代理伺服器，指定的管理伺服器同該選定的代理伺服器建立網絡連接； 然後指定的管理伺服器將該建立虛擬機的資源申請指令發送給選定的代理伺服器中執行，即選定的代理伺服器分配自身的CPU、內存、網絡資源以及主存儲伺服器組(10)中指定的主存儲器(12)的存儲資源以滿足建立虛擬機的資源申請指令的需求，然後根據指定的輔存儲伺服器(13)中存儲的虛擬機模板或虛擬機鏡像，由此完成了虛擬機的創建，並將虛擬機的創建的結果信息發送回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器將該虛擬機的創建的結果信息存入指定的管理信息存儲伺服器(4)，並將該虛擬機的創建的結果信息傳送給用戶終端。
3.根據權利要求2所述的兼容式雲操作平臺的實現方法，其特徵在於:所述步驟3中，用戶終端向指定的管理伺服器發送虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令，指定的管理伺服器解析該虛擬機模板或虛擬機鏡像上傳指令得到用戶終端的用戶信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群(2)內指定的管理信息存儲伺服器(4)發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器(4)在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限；如果有操作權限，則指定的管理伺服器同輔存儲伺服器組(11)內指定的輔存儲伺服器(13)建立網絡連接，指定的管理伺服器將用戶要上傳的虛擬機模板或虛擬機鏡像通過網絡連接上傳到輔存儲伺服器組(11)內指定的輔存儲伺服器(13)中；如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息。
4.根據權利要求2所述的兼容式雲操作平臺的實現方法，其特徵在於:所述步驟4中，用戶終端向指定的管理伺服器發送建立虛擬機的資源申請指令，指定的管理伺服器解析該建立虛擬機的資源申請指令得到用戶終端的用戶信息和資源申請信息，然後將該用戶信息封裝成為查詢指令，接著將該查詢指令向存儲伺服器集群(2)內指定的管理信息存儲伺服器(4)發送，所述的指定的管理信息存儲伺服器(4)在接收到了查詢指令後執行該指令得到查詢結果，並將查詢結果返回指定的管理伺服器，指定的管理伺服器接收到查詢結果後，將該查詢結果同用戶終端的用戶信息進行比較，判斷是否具有操作權限；如果有操作權限，則指定的管理伺服器根據解析得到的資源申請信息，繼續執行後面操作；如果沒有操作權限，指定的管理伺服器向用戶終端發送無操作權限信息。
5.根據權利要求2所述的兼容式雲操作平臺的實現方法，其特徵在於:在步驟(4)中從代理伺服器集群(3)中選擇一個代理伺服器(8)作為選定的代理伺服器的過程是通過以下幾種調度策略中的一種或多種實現的，具體包括以下幾種調度策略: (1)主機標籤優先策略 在創建虛擬機的時根據用戶選擇的相應計算方案，計算方案裡規定了虛擬機的內存和CPU的大小，但是如果該計算方案裡設置有主機標籤，則規定用該計算方案創建的虛擬機需要運行在與該計算方案的標籤一致的代理伺服器上，如果該代理伺服器資源不足，則向用戶返回資源不足的響應，不能成功創建虛擬機； (2)資源利用最大化策略 設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU (單位:MHz)，Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
X=Me* (In)；
Y=coreN*speedN*(l_n)；設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為coreU，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:corelKcoreN ；coreU*speedU〈Y ；
UMe〈X ； 根據以上三個要求查詢代理伺服器集群後返回一個結果集，如果該結果集小於I，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則要根據資源利用率最大化策略進行代理伺服器的選擇，即按照m+n的大小對結果集中的代理伺服器進行排序，選擇m+n值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機； (3)CPU和內存均衡策略 設X為某個代理伺服器的可用內存(單位:M)，Y為某個代理伺服器的可用CPU (單位:MHz) ,Me為某個代理伺服器的總內存(單位:M)，m為某個代理伺服器的內存利用率，η為某個代理伺服器的CPU利用率，coreN為某個代理伺服器的核心數，speedN為某個代理伺服器的主頻(單位:MHz)，則:
X=Me* (In)；
Y=coreN*speedN*(l_n)； 設計算方案中要求的內存大小為UMe，CPU的核心數為core`U，CPU主頻為speedU，則選擇代理伺服器的要求是:corelKcoreN ；coreU*speedU〈Y ；
UMe〈X ； 同樣根據以上三個要求去查詢代理伺服器集群會返回一個結果集，如果結果集小於1，則返回給用戶終端資源不足無法創建虛擬機的響應；如果結果集等於I則將創建虛擬機的請求轉發給該代理伺服器去完成虛擬機的創建；如果結果集大於I則根據CPU和內存均衡策略進行代理伺服器的選擇，具體做法如下:
設:Q=(coreU*speedU)/Ume*100% ；
P=X*(1-Q)+Y*Q 將結果集中所有代理伺服器的P值按照從大到小排序，選擇其中P值最大的代理伺服器作為創建虛擬機的宿主機。
【文檔編號】H04L29/08GK103747107SQ201410040366
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】裴文斌, 曹玉清, 馬軍, 石輝 申請人:西安雷迪維護系統設備有限公司