CN102087618A - 云计算操作系统的资源管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种云计算操作系统的资源管理方法及系统，实现了云计算操作系统对资源池的构建和管理，该方法包括：根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；根据所提供的函数入口形成一操作区；通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。本发明技术方案的一个实施例，将零散的物理资源及其对应的虚拟资源构建成一个对外透明的资源池，对上层用户或调整应用而言，其作用对象不再是物理计算机、物理存储或虚拟计算机、虚拟存储等具体的物理资源或虚拟资源，而是整个资源池。

Description

云计算操作系统的资源管理方法及系统

技术领域

本发明涉及云计算领域，尤其涉及云计算操作系统的资源管理方法及系统。

背景技术

当前，业界已在云计算按需分配、资源流转、按量计费、支持异构、节能降耗等诸多核心理念上达成了共识。

然而，在云计算IaaS领域，云计算的工程化仍困难重重，相关IT技术人员未找到可操作的系统架构与实现方案。为此，大多数计算机厂商，特别是单机操作系统、服务器、互联网厂商，提出了一系列云计算基础设施解决方案，但还没有完整地给出云计算操作系统如何构建和管理资源池的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种云计算操作系统的资源管理技术，实现了云计算操作系统对资源池的构建和管理。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算操作系统的资源管理方法，包括：

根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；

为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；

根据所提供的函数入口形成一操作区；

通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。

优选地，通过该操作区及该信息中心管理并维护该云计算服务的步骤，包括：

扫描该信息中心，获得当前资源信息；

根据该当前资源信息确定需要调整第一对应关系的虚拟设备及相应的第一物理设备，并在该物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成第二对应关系的第二物理设备；

向该操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从该第一对应关系调整为该第二对应关系；

该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备。

优选地，该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备的步骤，包括：

该操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；

将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁。

优选地，在该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；在该信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为可用状态。

为了解决技术问题，本发明还提供了一种云计算操作系统的资源管理系统，包括：

创建模块，用于根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

构建模块，用于根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；

接口模块，用于为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；

形成模块，用于根据所提供的函数入口形成一操作区；

管理模块，用于通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。

优选地，该管理模块包括：

扫描子模块，用于扫描该信息中心，获得当前资源信息；

确定子模块，用于根据该当前资源信息确定需要调整第一对应关系的虚拟设备及相应的第一物理设备，并在该物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成第二对应关系的第二物理设备；

发送子模块，用于向该操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从该第一对应关系调整为该第二对应关系；

调整子模块，用于该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备。

优选地，该调整子模块包括：

锁定单元，用于该操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；

调整单元，用于将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

解锁单元，用于将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁。

优选地，该调整子模块还包括：

第一设置单元，用于该操作区在该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；

第二设置单元，用于该操作区在该信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为可用状态。

与现有技术相比，本发明技术方案的一个实施例，将零散的物理资源及其对应的虚拟资源构建成一个对外透明的资源池，对上层用户或调整应用而言，其作用对象不再是物理计算机、物理存储或虚拟计算机、虚拟存储等具体的物理资源或虚拟资源，而是整个资源池。因为云计算操作系统是云计算的基础，因此本发明提供的资源管理技术(也可称之为资源池化技术)的应用前景将十分广阔。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。在附图中：

图1为本发明资源管理方法实施例的流程示意图；

图2为图1所示实施例中步骤S140的一具体应用示意图；

图3为本发明资源管理系统实施例的组成示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

首先，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征的相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一、云计算操作系统的资源管理方法

图1为本实施例资源管理方法的流程示意图。如图1所示，本发明方法主要包括如下步骤：

步骤S110，根据云计算操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

该物理资源及相应的虚拟资源构成本发明技术方案的资源环境；其中的物理资源包括计算型物理设备(如服务器等)、存储型物理设备以及通信型物理设备等；

根据物理资源创建相应的虚拟资源，比如可以是在计算机上安装虚拟化宿主机或代理任务执行器等方式来创建虚拟资源；

步骤S120，根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取操作系统资源信息的一信息中心(也可以称之为信息池)；

其中的该资源信息包括资源的能力信息及状态信息，其中的能力信息比如包括资源的配置和性能等，该状态信息比如包括资源当前的启用状态及启用时的工作信息等；

根据该资源信息，能实时获知各资源具有何种的能力，哪些资源正在被使用，哪些资源是否被启用，哪些资源已经被加锁(处于锁定状态等待调用)；

步骤S130，为物理资源及虚拟资源提供函数入口，根据所提供的函数入口形成一操作区(也可以称之为操作池)；为物理资源及虚拟资源提供的函数入口，可以是通过远程或本地接口的方式集中提供，也可以是分散在多个资源管控应用中以其它方式提供；

在形成该操作区之后，系统管理员或用户(资源租户)在权限允许的条件下可开启/关闭物理机、创建/开启/关闭虚拟机、申请使用存储、申请使用IP等等；在处理用户请求、管理员请求或依据资源调整策略自发调整资源时，也可通过操作区来进行；

步骤S140，通过该操作区及该信息中心管理并维护虚拟机调配服务(计算型虚拟设备及对应的计算型物理设备提供的服务)、存储调配服务(存储型虚拟设备及对应的存储型物理设备提供的服务)、网络调配服务(通信型虚拟设备及对应的通信型物理设备提供的服务)以及基础监控服务(普通运维服务)等该操作系统上运行的云计算服务。

本发明的技术方案中，上述的各种云计算服务会自动依据资源的初始化状态、加锁状态、使能状态、运行状态、归属状态等决定对外提供物理资源、虚拟资源、信息中心以及操作区(物理资源、虚拟资源、信息中心以及操作区可以合称为资源池)的内容与执行方式，因此操作池能够为上层系统调用物理资源和虚拟资源提供透明的服务。

上述步骤S140中，通过该操作区及该信息中心管理和维护云计算服务，以对虚拟机调配服务这一实际应用为例进行说明。如图2所示，本实际应用主要包括如下步骤：

步骤S210，扫描信息中心，获得当前资源信息的扫描结果；

步骤S220，根据扫描结果(当前资源信息)判断是否有计算型虚拟设备(本实际应用中简称为虚拟设备)与及对应的计算型物理设备(本实际应用中简称为物理设备)的第一对应关系需要调整，有则转步骤S230，否则转步骤S210；

步骤S230，确定需要调整该第一对应关系的虚拟设备及其相对应的第一物理设备；

步骤S240，在物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成新的第二对应关系的第二物理设备；

步骤S250，向操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从第一对应关系(该虚拟设备对应于该第一物理设备)调整为第二对应关系(该虚拟设备对应于该第二物理设备)；

步骤S260，操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；在该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备被锁定期间，可以继续分析这些被锁定的资源的工作信息；

步骤S270，在该操作区对该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备成功锁定后，将该第一对应关系调整成该第二对应关系，也即将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

步骤S280，在该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立(也即该虚拟设备成功对应于该第二物理设备)后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；

步骤S290，在信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁并设置为可用状态。

需要说明的是，上述虚拟设备的数量并不限定，可以是一台虚拟设备，也可能是多台虚拟设备；上述第一物理设备的数量也不限定，可以是一台物理设备，也可能是多台物理设备；上述第二物理设备的数量也不限定，可以是一台物理设备，也可能是多台物理设备。而且，该第二物理设备可以与该第一物理设备部分重合，比如该第二物理设备为多台物理设备而该第一物理设备为一台物理设备时，该第一物理设备可以是该第二物理设备的一部分；又比如该第二物理设备为多台物理设备而该第一物理设备也为多台物理设备时，该第一物理设备的部分可以是该第二物理设备的一部分或全部(或者该第一物理设备的全部可以是该第二物理设备的一部分)。

以上是以计算型虚拟设备和计算型物理设备为例来说明上述步骤S140中通过该操作区并利用该信息中心管理和维护云计算服务的，借此不难理解通过该操作区并利用该信息中心管理和维护存储型虚拟设备及对应的存储型物理设备提供的存储调配服务、通信型虚拟设备及对应的通信型物理设备提供的网络调配服务的具体过程，此处不做赘述。

上述的物理资源，具体包括计算型物理设备、存储型物理设备以及通信型物理设备；其中，计算型物理设备，表示主要用于完成数据计算的物理资源；存储型物理设备，表示主要用于完成数据存储的物理资源；通信型物理设备，表示主要用于完成数据通信的物理资源。

上述的虚拟资源，具体包括计算型虚拟资源、存储型虚拟资源、通信型虚拟资源；其中，计算型虚拟资源，表示主要用于完成数据计算的虚拟资源；存储型虚拟资源，表示主要用于完成数据存储的虚拟资源；通信型虚拟资源；表示主要用于完成数据通信的虚拟资源。

本发明的技术方案中，上述信息中心可以常驻操作系统的内存，也可以构建在其它形式的存储介质上。

在本发明的技术方案中，资源池建立在离散的资源(包括虚拟的和物理的)之上，通过信息中心与操作区对外提供透明的资源调整与使用服务。在本发明的技术方案中，信息中心拥有两种状态，分别为暂态和稳态。其中，资源池暂态指，资源池信息中心反馈的信息与预设的运行规则不一致时的资源池状态；资源池暂态是引发资源自动调度的根本依据。资源池稳态，指资源池信息中心反馈的信息与预设的运行规则一致时的资源池状态。

实施例二、云计算操作系统的资源管理系统

图3为本实施例资源管理系统的组成示意图。结合图1所示的方法实施例，如图3所示的本实施例主要包括创建模块310、构建模块320、接口模块330、形成模块340以及管理模块350，其中：

创建模块310，用于根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

构建模块320，与该创建模块310相连，用于根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；

接口模块330，与该创建模块310相连，用于为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；

形成模块340，与该接口模块330相连，用于根据所提供的函数入口形成一操作区；

管理模块350，与该构建模块320及形成模块340相连，用于通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。

其中，该管理模块350可以包括：

扫描子模块，与该构建模块320相连，用于扫描该信息中心，获得当前资源信息；

确定子模块，与该扫描模块相连，用于根据该当前资源信息确定需要调整第一对应关系的虚拟设备及相应的第一物理设备，并在该物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成第二对应关系的第二物理设备；

发送子模块，与该形成模块340相连，用于向该操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从该第一对应关系调整为该第二对应关系；

调整子模块，与该形成模块340及发送子模块相连，用于该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备。

其中，该调整子模块可以包括：

锁定单元，用于该操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；

调整单元，用于将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

解锁单元，用于将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁。

其中，该调整子模块还可以包括：

第一设置单元，用于该操作区在该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；

第二设置单元，用于该操作区在该信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为可用状态。

本发明提出的云计算操作系统资源管理技术，将物理资源和虚拟资源有效管理成资源池，实现了对物理资源与虚拟资源的一体化管理，为上层资源使用者与资源调整者提供了透明的资源使用与管理服务，对上层调度、用户输入输出与业务应用而言，明确了操作与使用的对象，即由物理资源和虚拟资源有效管理得来的资源池。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种云计算操作系统的资源管理方法，包括：

根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；

为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；

根据所提供的函数入口形成一操作区；

通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过该操作区及该信息中心管理并维护该云计算服务的步骤，包括：

扫描该信息中心，获得当前资源信息；

根据该当前资源信息确定需要调整第一对应关系的虚拟设备及相应的第一物理设备，并在该物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成第二对应关系的第二物理设备；

向该操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从该第一对应关系调整为该第二对应关系；

该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备的步骤，包括：

该操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；

将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

在该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；

在该信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，该操作区将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为可用状态。

5.一种云计算操作系统的资源管理系统，包括：

创建模块，用于根据该操作系统的物理资源创建相应的虚拟资源；

构建模块，用于根据该物理资源及相应的虚拟资源构建用于实时获取该操作系统的资源信息的一信息中心；

接口模块，用于为该物理资源及虚拟资源提供函数入口；

形成模块，用于根据所提供的函数入口形成一操作区；

管理模块，用于通过该操作区及该信息中心管理并维护该操作系统上的云计算服务。

6.根据权利要求5所述的资源管理系统，其中，该管理模块包括：

扫描子模块，用于扫描该信息中心，获得当前资源信息；

确定子模块，用于根据该当前资源信息确定需要调整第一对应关系的虚拟设备及相应的第一物理设备，并在该物理资源中为该虚拟设备确定欲要形成第二对应关系的第二物理设备；

发送子模块，用于向该操作区发送调整指令，指示将该虚拟设备从该第一对应关系调整为该第二对应关系；

调整子模块，用于该操作区根据该调整指令将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备。

7.根据权利要求6所述的资源管理系统，其中，该调整子模块包括：

锁定单元，用于该操作区根据该调整指令锁定该虚拟设备、第一物理设备及第二物理设备；

调整单元，用于将该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备；

解锁单元，用于将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备解锁。

8.根据权利要求7所述的资源管理系统，其中，该调整子模块还包括：

第一设置单元，用于该操作区在该虚拟设备调整成对应于该第二物理设备后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为不可用状态；

第二设置单元，用于该操作区在该信息中心获取该第一对应关系终止并且该第二对应关系成立的资源信息后，将该虚拟设备、第一物理设备以及第二物理设备设置为可用状态。

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