CN103677983B - 应用的调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用的调度方法及装置，其中，该方法包括：根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池；将应用部署在虚拟机资源池中。通过运用本发明，解决了应用的安全等级等相关属性值改变时，无法根据应用属性值的改变来调度上述应用所需要的虚拟化实现方式，导致应用的属性值与虚拟化实现方式不适配的问题，可以根据应用不同的属性值合理的适配虚拟化实现方式，进而提高了资源的利用率，提升了系统的性能。

Description

应用的调度方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种应用的调度方法及装置。

背景技术

平台即服务（Platform as a Service，简称为PaaS），是指在云计算的基础上为用户提供应用软件部署和运行环境的服务，它通过互联网为用户提供的平台是一种应用开发与执行环境，根据一定规则开发出来的应用程序可以运行在这个环境之内。PaaS是互联网资源的聚合和共享，开发者可以灵活、充分利用服务提供商提供的应用能力，便捷地开发互联网应用。

PaaS云平台提供业务特性无关的分布式技术服务能力，采用分布式技术来构建PaaS平台中的各个子系统。服务提供的安全性；服务执行环境的安全性；服务隔离技术使得各个服务运行在自己独立的虚拟空间中，然而会导致服务之间的交互受到一定的限制，进一步限制了服务的共享和重用。因此，可以进一步开放基础服务能力，同时要求支持服务能力的不断扩充，并且还要保证新服务能力引入的安全性。

由于基于云计算技术的PaaS平台能够为大量的互联网用户提供服务，并且为应用程序的执行弹性地提供所需的资源，此时相关技术无法对应用的安全性和资源分配的合理性进行调度，导致资源分配不合理。

发明内容

本发明提供了一种应用的调度方法及装置，以至少解相关技术中，应用的安全等级等相关属性值改变时，无法根据应用属性值的改变来调度上述应用所需要的虚拟化实现方式，导致应用的属性值与虚拟化实现方式不适配的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种应用的调度方法，包括：根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池；将所述应用部署在所述虚拟机资源池中。

优选地，根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池包括：根据所述应用当前的属性值确定所述应用当前的隔离方式，其中，所述隔离方式包括以下之一：操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离；根据所述当前的隔离方式确定与所述当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池。

优选地，所述应用部署在所述虚拟机资源池中包括：判断所述虚拟机资源池是否存在与所述应用相匹配的虚拟机；如果是，则在所述相匹配的虚拟机上部署所述应用。

优选地，判断所述虚拟机资源池是否存在与所述应用相匹配的虚拟机之后，还包括：如果不存在与所述应用相匹配的虚拟机，则在所述虚拟机资源池中新建一个与所述应用相匹配的虚拟机；在新建的所述相匹配的虚拟机上部署所述应用。

优选地，在所述相匹配的虚拟机上部署所述应用包括：获取所述应用的配置参数；根据所述配置参数将所述应用安装在所述相匹配的虚拟机上。

优选地，根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池之前，还包括：判断所述应用当前的属性值是否有变化；如果是，则根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池。

优选地，所述应用的调度方法应用于平台即服务PaaS系统。

优选地，所述属性值包括以下至少之一：安全等级、网络访问量。

根据本发明的另一方面，提供了一种应用的调度装置，包括：确定模块，用于根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池；部署模块，用于将所述应用部署在所述虚拟机资源池中。

优选地，所述确定模块包括：第一确定单元，用于根据所述应用当前的属性值确定所述应用当前的隔离方式，其中，所述隔离方式包括以下之一：操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离；第二确定单元，用于根据所述当前的隔离方式确定与所述当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池。

本发明采用了如下方法：根据应用的属性值确定与其相适配的虚拟机资源池，再将应用部署在上述虚拟机资源池中，可以在资源池中寻找与应用相匹配的虚拟机。通过运用本发明，解决了应用的安全等级等相关属性值改变时，无法根据应用属性值的改变来调度上述应用所需要的虚拟化实现方式，导致应用的属性值与虚拟化实现方式不适配的问题，可以根据应用不同的属性值合理的适配虚拟化实现方式，进而提高了资源的利用率，提升了系统的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的应用的调度方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的应用的调度装置的结构框图一；

图3是根据本发明实施例的应用的调度装置的结构框图二；

图4是根据本发明优选实施例的虚拟机节点的示意图一；

图5是根据本发明优选实施例的虚拟机节点的示意图二；

图6是根据本发明优选实施例的虚拟机节点的示意图三；

图7是根据本发明优选实施例的自适应管理调度的闭环控制流程图；

图8是根据本发明优选实施例的应用管理系统架构及调度示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于相关技术中，应用的安全等级等相关属性值改变时，无法根据应用属性值的改变来调度上述应用所需要的虚拟化实现方式，导致应用的属性值与虚拟化实现方式不适配的问题，本发明实施例提供了一种应用的调度方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S102至步骤S104：

步骤S102，根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池；

步骤S104，将应用部署在虚拟机资源池中。

本实施例采用了如下方法：根据应用的属性值确定与其相适配的虚拟机资源池，再将应用部署在上述虚拟机资源池中，可以在资源池中寻找与应用相匹配的虚拟机。通过运用本发明实施例，解决了应用的安全等级等相关属性值改变时，无法根据应用属性值的改变来调度上述应用所需要的虚拟机资源，导致虚拟机资源分配不合理的问题，可以根据应用不同的属性值合理的调度虚拟机资源，使虚拟机资源的分配合理。

在步骤S102执行之前，还可以判断应用当前的属性值是否有变化；如果是，则根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池。

在根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池的过程中，属性值可以包括多种，例如，安全等级、网络访问量等。上述过程可以包括如下处理：根据应用当前的属性值确定应用当前的隔离方式；根据当前的隔离方式确定与当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池。其中，隔离方式包括以下之一：通过操作系统隔离、通过中间件隔离、通过应用服务器逻辑隔离，也就是操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离。

例如，当应用的属性值为安全等级时，则在应用的安全等级改变时，相关技术没有对应的安全措施和运行资源匹配或支撑该应用当前对外的服务场景，导致虚拟化实现方式或虚拟化资源分配不合理的问题。本实施例可以根据各应用的安全等级确定与其相对应的隔离方式，在确定了隔离方式后，可以在虚拟机资源池中适配与该应用相匹配的虚拟机，进而可以根据应用不同的属性值合理的实现虚拟化和分配虚拟化资源，使应用获得匹配的安全保障措施和合理的支撑运行资源。

实施时，不同的隔离方式可以是根据不同的属性值确定的，例如，根据安全等级确定隔离方式，安全等级最高的采用操作系统隔离，安全等级中级的采用中间件隔离，安全等级最低的通过应用服务器逻辑隔离。

应用部署在虚拟机资源池中的过程是应用进入虚拟机资源池和部署的过程，在该过程中，可以判断虚拟机资源池是否存在与应用相匹配的虚拟机。如果是，则在与上述应用相匹配的虚拟机上部署该应用。应用及虚拟节点分别将匹配到的虚拟机节点信息和应用信息进行获得，例如，获取应用当前的配置参数，根据获取的配置参数对虚拟机进行配置，进而将应用安装在该匹配的虚拟机上。

如果不存在与应用相匹配的虚拟机，则在虚拟机资源池中新建一个与应用相匹配的虚拟机；然后再在新建的相匹配的虚拟机上部署上述应用。

本实施例还提供了一种应用的调度装置，该装置可以应用上述应用的调度方法，同样可以应用在PaaS系统中。该装置的结构框图可以如图2所示，包括：确定模块10，用于根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池；部署模块20，与确定模块10耦合，用于将应用部署在虚拟机资源池中。

图3示出了上述应用的调度装置中确定模块10的结构框图，包括：第一确定单元102，用于根据应用当前的属性值确定应用当前的隔离方式，其中，隔离方式包括以下之一：操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离；第二确定单元104，与第一确定单元102耦合，用于根据当前的隔离方式确定与当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池。

上述装置还可以包括用于判断虚拟机资源池是否存在与应用相匹配的虚拟机的模块；用于在存在与上述应用相匹配的虚拟机的情况下，在相匹配的虚拟机上部署应用的模块；用于在不存在与应用相匹配的虚拟机的情况下，在虚拟机资源池中新建一个与应用相匹配的虚拟机的模块；以及用于在新建的相匹配的虚拟机上部署应用的模块。

具体实施时，还可以包括用于判断应用当前的属性值是否有变化的模块，用于在上述模块判断有变化的情况下，根据应用当前的属性值确定与应用适配的虚拟机资源池的模块。

下面结合优选实施例对上述实施方式进行说明。需要说明的是，在下述优选实施例中，各模块的命名可能与上述资源的配置装置中各模块的命名略有不同，但都能实现相同的功能。

优选实施例

本优选实施例根据应用对的安全性的要求不同来确定虚拟机节点的实现方式，即按照安全性要求来设定对应的安全等级，按照应用的安全等级要求来确定应用的隔离方式，根据隔离的实现方式来创建虚拟机节点。同时在不同安全等级的应用部署或者应用的安全等级调整后，重新匹配虚拟机节点和资源的调度。

对于每一个应用，甚至于应用生命周期的各个阶段（部署、自测、审核测试、审核发布、暂停、升级和注销）都有其适用的场景和安全要求；同时在生命周期中对于应用程序的运行资源情况和虚拟机负载的情况也需要实时的监控以便对同类虚拟机节点间应用程序进行调度管理。

以上述的虚拟机节点的实现方式为基础，进而以应用的安全等级要求来确定应用的隔离方式，根据隔离的实现方式来创建虚拟机节点。实施时，根据不同的安全等级将分配不同类型的虚拟机给应用，其中，对应的三类虚拟机为：（1）单操作系统单容器单应用，操作系统层面的隔离；（2）单操作系统多容器，每个容器内部署一个应用，容器层面的隔离；（3）单操作系统单容器对应多应用，逻辑层面的隔离。

图4、图5和图6为本优选实施例应用隔离虚拟机节点的示意图，其中图4为逻辑层面隔离的虚拟机节点，图5为容器层面隔离的虚拟机节点，图6为操作系统层面隔离的虚拟机节点。逻辑层面隔离的虚拟机节点实现方式为单操作系统单容器对应多应用，逻辑上进行隔离；容器层面隔离的虚拟机节点实现方式为单操作系统多容器，每个容器内部署一个应用，容器上进行隔离；操作系统层面隔离的虚拟机节点实现方式为单操作系统单容器单应用，操作系统系统上进行隔离。

在本实施例中，应用以安全等级进行分类，包括以下等级：

（1）高安全等级应用，通过操作系统隔离，对应用隔离程度高，性能较高的应用，适合大众应用，例如，定义为正常状态下同时使用量在10000人次以上，此类应用部署在操作系统层面的隔离虚拟机上。

（2）中安全等级应用，通过中间件隔离，对应用隔离程度较高，性能不高，成本开销较小的应用，适合小众应用，例如，定义为正常状态下同时使用量在1000-9999人次的应用，部署在容器层面的隔离虚拟机上。

（3）低安全等级应用，应用服务器中采用逻辑隔离技术，对应用隔离程度和性能要求不高，部署迅速及成本开销较小的应用，适合测试环境中的应用和小众应用，例如，定义为测试状态或者正常状态下同时使用量在1000人次以下的应用，部署在逻辑层面的隔离虚拟机上。

对应于上述三种虚拟机类型分别创建虚拟机资源池，同时针对应用场景的安全要求定义为三个等级，与虚拟机资源池相对应。应用在部署或者其场景变更时，按照安全策略计算出安全等级值，并以此为根据获得虚拟机资源池；进而由虚拟机节点调度模块根据实时采集的资源数据确定承载应用的虚拟机节点进行应用的热迁移，完成应用场景反馈的自适应调度管理。

虚拟机节点根据应用的不同应用场景安全要求来实现对应用的隔离，保证应用符合性能和安全。对于不同隔离方式的虚拟机，将其汇总在对应的虚拟机资源池，不同的安全系数对应着不同的虚拟机资源池。同时，通过对应用负载开销和活跃度的实时监控数据的反馈，来触发对应用安全等级和资源要求的调整，从而形成一个闭环控制系统完成对应用的安全性和资源的自动化管理调度，其流程示意参见图7。通过此上述方法，可以实现PaaS云应用自适应管理的作用。

图7的流程示意图体现了应用的一种部署情况。此种情况的应用部署时，直接赋予初始化安全系数，此时安全系数与虚拟机资源池匹配环节根据对应的安全系数寻找到虚拟机资源池；然后由应用资源调度模块根据资源池中的虚拟资源和应用使用资源信息匹配对应虚拟机节点；应用及虚拟节点调度执行分别将匹配到的虚拟机节点信息和应用信息获得后，进行应用的部署执行；对应的应用载体为虚拟资源平台。两个反馈流程为，应用与虚拟机节点资源利用信息反馈到应用及虚拟节点调度模块，便于此模块对资源的调度；应用访问及应用状态转安全系数反馈与初始安全系数相结合（此反馈为正反馈，即反馈回的安全系数与初始化设置安全系数叠加），完成对不同安全等级的虚拟机资源池的匹配，进而通过应用资源调度模块对应用进行不同安全场景和应用状态的调度。

图8所示为本优选实施例应用管理系统架构及调度示意图，此图描述了对应用调度过程中位于PaaS系统的资源的配置装置中各模块的消息和数据交互过程。

业务接入网络设备可以既作为一个负载均衡器（Hypertext transportprotocol反向代理，简称为HTTP反向代理），负责对应用服务的负载均衡和请求统一转发，又作为一个接口提供对应用的请求接入，例如，应用的部署、自测、审核测试、审核发布、暂停、升级和注销等请求。

数据收集和处理过程是通过两个部分来实现的：（1）以代理方式部署在虚拟机节点的数据采集模块（图8中未示出），此模块负责采集虚拟机节点中运行的各个应用占用的资源情况和网络访问情况，包括占用时间，CUP使用情况，内存使用情况，带宽使用情况和存储资源的使用情况以及用户访问使用应用数，在得到上述数据后，将数据上报至实时数据处理模块；（2）实时数据处理模块，此模块实时的接收从虚拟机节点采集上来的数据，实现两个反馈过程中数据的收集存储作为虚拟机资源池和虚拟机节点配置的依据。实施过程中，实时数据处理模块还可以使用其另两个功能：通过处理应用的使用量和状态信息来确定安全系数，配置虚拟机资源池；应用节点实时信息监控后，根据对应运行数据信息调度同一个虚拟机资源池内的应用与虚拟机节点的对应，通过热迁移方式进行应用的调度。

管理系统的应用及虚拟机节点调度执行部分也分为两个模块来处理：（1）虚拟机节点调度模块，此模块按照虚拟机资源池内的实时监控的运行信息将实时跟踪虚拟机节点资源使用情况，当应用在虚拟机资源配置需要调度时，发送申请/释放虚拟机节点资源请求，获得请求返回消息后再将应用的对应的操作要求发送到应用管理模块；（2）应用管理模块，此模块根据其他模块发送过来的对应用的操作请求，对虚拟平台上对应的虚拟节点进行操作。其中，虚拟资源平台作为虚拟机节点的承载平台，为应用的运行和虚拟资源的划分节点等提供支撑。

综上所述，本优选实施例提供的“一种PaaS云应用自适应管理方法及系统”技术，既能够保证平台中应用安全和性能，同时又对应用和虚拟机节点数据实时采集和分析，根据反馈值动态的调度应用和虚拟机节点，从而形成一个闭环自适应管理系统系统完成对应用的安全性和资源的自动化管理调度。该管理系统在提高应用可靠性和资源利用率的基础上，完成了应用的自动化管理与调度。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

通过本发明实施例的方案，能够在保证平台中应用安全和性能前提下，通过对应用占用资源数据、应用容器和虚拟机节点资源占用情况实时采集和分析，动态调整应用的资源和安全等级，完成虚拟化平台中基于应用安全性和资源需求为标准的应用管理和调度，提高系统资源的利用率和应用的安全性。

显然，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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用的调度方法，其特征在于，包括：

根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池；

将所述应用部署在所述虚拟机资源池中；

其中，所述应用部署在所述虚拟机资源池中包括：判断所述虚拟机资源池是否存在与所述应用相匹配的虚拟机；如果是，则在所述相匹配的虚拟机上部署所述应用；

其中，根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池包括：根据所述应用当前的属性值确定所述应用当前的隔离方式，其中，所述隔离方式包括以下之一：操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离；根据所述当前的隔离方式确定与所述当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池；

其中，所述逻辑层面的隔离为单操作系统单容器对应多应用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述虚拟机资源池是否存在与所述应用相匹配的虚拟机之后，还包括：

如果不存在与所述应用相匹配的虚拟机，则在所述虚拟机资源池中新建一个与所述应用相匹配的虚拟机；

在新建的所述相匹配的虚拟机上部署所述应用。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述相匹配的虚拟机上部署所述应用包括：

获取所述应用的配置参数；

根据所述配置参数将所述应用安装在所述相匹配的虚拟机上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池之前，还包括：

判断所述应用当前的属性值是否有变化；

如果是，则根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用的调度方法应用于平台即服务PaaS系统。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述属性值包括以下至少之一：安全等级、网络访问量。

7.一种应用的调度装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据应用当前的属性值确定与所述应用适配的虚拟机资源池；

部署模块，用于将所述应用部署在所述虚拟机资源池中；

所述部署模块，还用于判断所述虚拟机资源池是否存在与所述应用相匹配的虚拟机；如果是，则在所述相匹配的虚拟机上部署所述应用；

其中，所述确定模块包括：第一确定单元，用于根据所述应用当前的属性值确定所述应用当前的隔离方式，其中，所述隔离方式包括以下之一：操作系统层面的隔离、容器层面的隔离、逻辑层面的隔离；第二确定单元，用于根据所述当前的隔离方式确定与所述当前的隔离方式相匹配的虚拟机资源池；其中，所述逻辑层面的隔离为单操作系统单容器对应多应用。