CN103703445A - 用于基于应用特性的自动硬件供应的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开基于应用特征为自动地配置资源提供系统和方法。根据实施例，系统可以包括包含计算机可读介质和处理器的计算机、和执行在计算机上的模板引擎。模板引擎被配置为接收应用和关联的元数据。系统也可以包括虚拟化环境、和多个模板，每个都定义在虚拟化环境之内可用的不同资源。当模板引擎接收应用和关联的元数据时，模板引擎基于关联的元数据确定用于应用的资源需求，将资源需求与多个模板进行比较，识别对于资源需求适当的模板，并且利用适当的模板在虚拟化的环境中提供资源。然后可以根据虚拟化环境的需要动态地分配硬件资源。

Description

用于基于应用特性的自动硬件供应的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及在应用服务器环境中的应用的部署，并且具体涉及用于基于应用特性的自动硬件配置的系统和方法。

背景技术

通常，诸如Java应用之类的应用通过首先保证物理资源（诸如收集服务器并将它们组成集群），并且然后执行应用到物理资源的部署来部署。硬件定义（即，物理资源的配置）是静态的。因而，此技术不允许太多的灵活性，例如当部署的应用需要更多的计算能力或更少的计算能力。此类静态定义导致不良的硬件使用优化和在机器缓冲和电能消耗方面增加的成本。另外，部署通常是依赖于应用服务器的。这意味着从一个应用服务器（诸如Oracle Glassfish服务器）到不同的应用服务器（诸如Oracle Weblogic服务器）的切换通常需要新的配置，继之以重新部署。这些是本发明的实施例意欲解决的一般领域。

发明内容

如这里描述的，提供基于应用特性自动地供应资源的系统和方法。根据实施例，系统可以包括包含计算机可读介质和处理器的计算机、和运行在计算机上的模板引擎。模板引擎被配置为接收应用和关联的元数据。系统也可以包括虚拟化环境、和多个模板，每个定义在虚拟化环境之内可用的不同资源。当模板引擎接收应用和关联的元数据时，模板引擎基于关联的元数据确定用于应用的资源需求，将资源需求与多个模板进行比较，识别对于资源需求适当的模板，并且利用适当的模板在虚拟化环境中部署资源。然后可以根据虚拟化环境的需要动态地分配硬件资源。此类自动供应通过简化处理缓减了用于用户的应用的部署和取消部署。另外，它允许用于给定应用的分配资源通过基于性能动态地调整，其可以在许多实施方式中是有用的，诸如在云计算中。

附图说明

图1示出了传统部署环境的方框图。

图2示出了根据实施例的用于自动硬件供应的系统的方框图。

图3示出了根据实施例的模板引擎的方框图。

图4示出了根据实施例的用于动态地更新部署环境的系统的方框图。

图5示出了根据实施例的用于基于应用特性自动地供应硬件资源的方法。

图6是根据本发明的一些实施例的用于自动硬件供应的装置的功能框图。

具体实施方式

在下面描述中，本发明将通过示例方式而不将通过限制方式来在附图的图示中示出。在此公开中对各个实施例的提及不一定是相同的实施例，并且这样的提及意味着至少一个。虽然讨论特定的实施方式，但是应当理解，这仅仅是为了示例目的而提供的。本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用其它组件和配置。

此外，在某些实例中，将阐述许多细节以提供本发明详尽的描写。但是，本领域技术人员显然可知，可以不用这些特定的细节来实践本发明。在其它实例中，没有如此详细地描述公知的特征以便不模糊本发明。

如这里描述的，提供基于应用特性自动地供应资源的系统和方法。根据实施例，系统可以包括包含计算机可读介质和处理器的计算机、和运行在计算机上的模板引擎。模板引擎被配置为接收应用和关联的元数据。系统也可以包括虚拟化环境、和多个模板，每个定义在虚拟化环境之内可用的不同资源。当模板引擎接收应用和关联的元数据时，模板引擎基于关联的元数据确定用于应用的资源需求，将资源需求与多个模板进行比较，识别对于资源需求适当的模板，并且利用适当的模板在虚拟化环境中提供资源。然后可以根据虚拟化环境的需要动态地分配硬件资源。此类自动供应通过简化处理缓减了用于用户的应用的部署和取消部署。另外，它允许用于给定应用的分配资源通过基于性能动态地调整，其可以在许多实施方式中是有用的，诸如在云计算中。

此类后期绑定的附加优点包括使系统能基于应用的特性和性能优化机器的分配。系统也可以基于应用的使用统计量增加或减少使用的虚拟机的数目。另外，可以通过移动/启动或停止虚拟机改进每个服务器运行的应用的密度。应用服务器可以被更容易地维护，因为硬件分配由系统在应用部署时执行。此外硬件的更有效利用可以减少硬件和功耗成本。

图1示出了传统部署环境的方框图。传统系统需要硬件基础设施（例如，多个机器、数据库、应用服务器、等等）被手动地安装并且然后在应用可以被部署之前配置。如图1所示，各种应用100可以用来被部署。这些包括应用1、102，应用2、104，到应用N、106。在任何应用可以被部署之前，适当的系统必须被手动地配置108。此静态地定义的系统110将基于静态定义112并且包括硬件资源114和被认为是被部署的应用的适当部署和操作所需的软件资源。一旦必需资源已被检索后，静态定义的系统然后可以被配置，例如配置成集群或其它适当的配置。

随后，一个或多个应用可以被手动地部署118到静态定义的系统，如在120处所示。在此示例中，静态定义的系统具有多个服务器（服务器1、122，服务器2、124，到服务器N、126），其中每个具有它自己的资源，并且两个应用已被部署到它们。但是，此类系统遭受静态的缺点。例如，如果资源已被错误分配到系统（或者太多或太少），则应用可能不正确地或者有效地起作用。另外，此类系统的改变通常需要应用被取消部署并且然后重新部署到新分配的系统。这可以使得应用在这期间是不可用的。

根据实施例，虚拟化可以用于动态并自动地将物理资源（硬件基础设施）关联到应用的部署。物理资源不需要在部署之前与应用相关联；相反，适当的物理资源可以在部署期间被动态地确定并分配。另外，通过监视部署的应用的性能，最初分配的物理资源可以被动态地更新而不需要应用被重新部署。

根据实施例，应用可以被部署在虚拟化环境之内的运行在虚拟机中的一个或多个应用服务器上。可以基于应用的特性而不是应用到现有硬件资源的映射，提供硬件（物理）资源。因此，硬件分配变为应用部署的副产品，其提供具有更大灵活性的系统以基于应用的性能自定义应用被部署到的环境（例如，集群）。

图2示出了根据实施例的用于自动硬件供应的系统的方框图。如图2所示，多个应用200可以用来被部署。在此示例中，应用的部署可以首先在没有手动系统配置的情况下出现。每个应用（应用1、202，应用2、206，到应用N、210）包括特定于该应用的元数据（204、208、212）。元数据定义当应用被部署时应当被分配用于该应用的系统资源。在214处，应用和它的元数据被发送以被部署。模板引擎216接收应用和元数据。模板引擎可以分析元数据218并识别由应用请求什么资源。例如，这些资源可以包括许多应用服务器、数据库或消息服务。模板引擎包括多个模板，每个与不同资源相关联。模板引擎可以从可用到模板引擎的模板222当中基于它对元数据的分析识别适当的模板220。利用这些模板，模板引擎可以从虚拟化环境226中供应适当的资源。

根据实施例，虚拟化环境可以包括一个或多个虚拟机。如图2所示，虚拟化环境包括多个虚拟机，虚拟机包括VM1、228，VM2、230，到VM N、232。应用然后可以被部署233到包括供应的资源的虚拟化硬件环境。

在应用已被部署到虚拟化环境之后，基于应用的资源需求分配234硬件。可以从包括诸如硬件服务器、计算机、数据库等等之类的多个一般硬件资源（238-242）的后端硬件环境236中分配硬件。应用被部署到的虚拟化环境和托管虚拟化环境的硬件环境二者可以被动态地更新而不必重新部署应用。

图3示出了根据实施例的模板引擎的方框图。根据实施例，当用户选择部署应用时，用户将应用和它的元数据发送到模板引擎300。模板引擎接收应用和元数据302并且分析元数据以确定应用的资源需求。如果应用不包括元数据，或如果元数据不包括资源需求，则模板引擎可以分配用于应用的默认的资源组。这可以利用由模板引擎基于被部署的应用类型选择的一个或多个预先配置的默认设置实现。另外，基于存储的详述类似类型的应用的典型资源需求的信息，一些资源可以被隐性地识别。

一旦模板引擎已经确定了应用的资源需求，它能够将它们与利用模板引擎306注册的（即，可用的）模板进行比较。模板308可以包括应用服务器模板310、消息服务模板312、数据库模板314等等。模板引擎能够基于应用的资源需求识别适当的模板316并且利用识别的模板318供应适当的资源。当模板引擎供应适当的资源时，它获得所有资源的地址信息（诸如IP地址）。模板引擎然后可以利用用于资源的地址信息正式地部署应用以使得应用能够与所有资源立即通信。

图4示出了根据实施例的用于动态地更新部署环境的系统的方框图。如上所述，模板引擎能够供应资源并且利用模板将应用部署到虚拟化环境。如图4所示，应用1400可以被部署402到虚拟化硬件环境404。虚拟化环境404可以包括多个虚拟机（诸如VM1406和VM2408）。

随后，硬件资源然后可以被从硬件环境412中分配410。通过将应用部署到虚拟化环境，并且经由后期绑定分配硬件资源，被分配用于特定应用的资源可以根据应用的观察的需求被动态地调整，并且随着应用的性能需要而被进一步调整。

如图4所示，应用1400已被部署到虚拟化硬件环境，其包括两个虚拟机VM1和VM2，托管在硬件环境412中的硬件资源1-3（414-418）上。模板引擎可以监视最初配置的虚拟化环境和硬件环境中的应用420的性能。如果应用需要被重新配置，则模板引擎可以识别什么资源被当前分配并且将它与最新请求的资源比较。模板引擎然后可以动态地调整分配在虚拟化环境和硬件环境422中的资源。如图4所示，动态地调整后的虚拟化环境423由动态调整后的硬件环境424托管。如果确定应用没有正确地在当前分配的虚拟和/或硬件环境中执行，则额外的资源可以被增加到每个环境。例如，VM3426和VM4428可以被增加到虚拟化环境；并且到硬件资源N430的多个附加的硬件资源被增加到硬件环境。但是，如果最初太多资源已被分配，并且应用没有全部利用它们，则模板引擎可以动态地减少被分配用于应用的虚拟化资源和硬件资源。类似地，如果应用不再被使用，则它可以取消部署。这将删除虚拟化环境，以使得虚拟机被去除并且好像应用从来没有被部署一样。

图5示出了根据实施例的用于基于应用特性自动地供应硬件资源的方法。在步骤500处，在模板引擎处接收应用和它关联的元数据。在步骤502处，基于元数据确定应用的资源需求。在步骤504处，将资源需求与多个模板相比较。在步骤506处，识别用于资源需求的适当模板。在步骤508处，利用模板在用于资源的虚拟化环境中供应资源。

图5所示的方法还包括由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管虚拟化环境。它另外可以包括监视应用的性能；并且基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。另外，可以基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。还有，可以通过删除虚拟化环境来取消部署应用。

根据一些实施例，图6示出了基于应用特性自动地供应资源的装置600的功能框图，所述装置600是根据如上所述的本发明的原理配置的。装置600的功能块可以由硬件、软件、或硬件和软件组合来实现以执行本发明的原理。本领域技术人员将理解，图6中描述的功能块可以被组合或分成子块以实现如上所述的本发明的原理。因此，这里的描述可以支持这里描述的功能块的任何可能的组合或分离或者进一步定义。

如图6所示，装置600可以包括接收模块610、确定模块620、比较模块630、识别模块640和供应模块650。

在一些实施例中，接收模块610可以被配置为接收应用和关联的元数据。确定模块620可以被配置为基于关联的元数据确定用于应用的资源需求。比较模块630可以被配置为将资源需求与多个模板进行比较，每个模板定义可以从虚拟化环境中获得的不同资源。在一些实施例中，模板可以包括应用服务器模板、数据库模板、和消息服务模板。在一些实施例中，虚拟化环境可以由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管。

识别模块640可以被配置为识别用于资源需求的适当模板。供应模块650可以被配置为利用适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源。

在一些实施例中，装置600还可以包括监视模块660和第一调整模块670。监视模块660可以被配置为监视应用的性能。第一调整模块670可以被配置为基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。在一些实施例中，装置600还包括第二调整模块680，其可以被配置为基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。在一些实施例中，装置600还包括取消部署模块690，其可以被配置为通过删除虚拟化环境取消部署应用。

本发明的一个实施例包括基于应用特性自动地供应资源的装置，包括被配置为接收应用和关联的元数据的接收模块；被配置为基于关联的元数据确定用于应用的资源需求的确定模块；将资源需求与多个模板进行比较的比较模块，每个模板定义可以从虚拟化环境中获得的不同资源；被配置为识别用于资源需求的适当模板的识别模块；以及被配置为利用适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源的供应模块。

本发明的另一个实施例包括其中虚拟化环境由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管的装置。

本发明的另一个实施例还包括包含被配置为监视应用的性能的监视模块、和被配置为基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源的第一调整模块的装置。

本发明的另一个实施例包括还包括被配置为基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源的第二调整模块的装置。

本发明的另一个实施例包括其中模板包括应用服务器模板、数据库模板、和消息服务模板的装置。

此外本发明的另一个实施例包括还包括被配置为通过删除虚拟化环境取消部署应用的取消部署模块的装置。

本发明可以使用一个或多个传统的通用或专门数字计算机、计算设备、机器或微处理器方便地实现，包括一个或多个处理器、存储器和/或根据本公开的教导编程的计算机可读存储介质。合适的软件编码能够容易地由熟练的程序员基于本公开的教导来准备，这对软件领域的技术人员将是明显的。

在一些实施例中，本发明包括计算机程序产品，其是上面或其中存储有指令的计算机可读存储介质（介质），指令可以用于编程计算机来执行本发明的处理中的任何一个。计算机可读存储介质包括以下任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微驱动器、和磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器件、磁或光卡、纳米系统（包括分子存储器IC）或适合于存储指令和/或数据的任何类型的介质或设备，但是不局限于此。

本发明的上面描述是为了说明和描述的目的而提供的。它不意欲是穷举的或将本发明限制于公开的精确的形式。对本领域的技术人员来说，许多修改和变化显而易见，并且还应当理解，可以在有或者没有其它特征的相应使用的情况下采用这些方面的特征的各种组合。选择并且描述实施例以便最佳地说明本发明的原理和它的实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解用于各个实施例中的并且具有适合于预期的特定使用的各种修改的本发明。预期本发明的范围由以下权利要求书和它们的等价物定义。

Claims (26)

1.一种用于基于应用特性自动地供应资源的系统，包括：

计算机；

模板引擎，在计算机上执行，其中模板引擎被配置为接收应用和关联的元数据；

虚拟化环境；以及

多个模板，每个模板定义能够从虚拟化环境中获得的不同资源；

其中当模板引擎接收应用和关联的元数据时，模板引擎被配置为：

基于关联的元数据确定用于应用的资源需求，

将资源需求与多个模板进行比较，

识别用于所述资源需求的适当模板，以及

利用所述适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源。

2.如权利要求1所述的系统，其中模板引擎还被配置为：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。

3.如权利要求1或2所述的系统，还包括：

硬件环境，其包括被配置为托管虚拟化环境的多个一般硬件资源。

4.如权利要求3所述的系统，其中模板引擎还被配置为：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。

5.如任一在先权利要求所述的系统，其中模板包括应用服务器模板、数据库模板、和消息服务模板。

6.如任一在先权利要求所述的系统，其中模板引擎还被配置为通过删除虚拟化环境取消部署应用。

7.一种用于基于应用特性自动地供应资源的计算机执行的方法，包括：

在于在计算机上执行的模板引擎处接收应用和关联的元数据，其中模板引擎包括多个模板，每个模板定义能够从虚拟化环境中获得的不同资源；

基于关联的元数据确定用于应用的资源需求；

将资源需求与多个模板进行比较；

识别用于所述资源需求的适当模板；以及

利用所述适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。

9.如权利要求7或8所述的方法，还包括：

由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管所述虚拟化环境。

10.如权利要求9所述的方法，还包括：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。

11.如权利要求7到10中任一个所述的方法，其中模板包括应用服务器模板、数据库模板、和消息服务模板。

12.如权利要求7到11中任一个所述的方法，还包括：

通过删除虚拟化环境取消部署应用。

13.一种计算机程序，包括在由一个或多个计算机系统执行时使得所述一个或多个计算机系统执行如权利要求7到12中任一个所述的方法的程序指令。

14.一种计算机可读介质，在其上存储有如权利要求13所述的计算机程序。

15.一种非瞬时计算机可读存储介质，包括在其上存储的当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤的指令：

在于计算机上执行的模板引擎处接收应用和关联的元数据，其中模板引擎包括多个模板，每个模板定义能够从虚拟化环境中获得的不同资源；

基于关联的元数据确定用于应用的资源需求；

将资源需求与多个模板进行比较；

识别用于所述资源需求的适当模板；以及

利用所述适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源。

16.如权利要求15所述的非瞬时计算机可读存储介质，还包括存储在其上的当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤的指令：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。

17.如权利要求15或16所述的非瞬时计算机可读存储介质，还包括存储在其上的当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤的指令：

由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管虚拟化环境。

18.如权利要求17所述的非瞬时计算机可读存储介质，还包括存储在其上的当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤的指令：

监视应用的性能；以及

基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。

19.如权利要求15到18中任一个所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中模板包括应用服务器模板、数据库模板、和消息服务模板。

20.如权利要求15或19中任一个所述的非瞬时计算机可读存储介质，还包括存储在其上的当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤的指令：

通过删除虚拟化环境取消部署应用。

21.一种基于应用特性自动地供应资源的装置，包括：

接收模块，被配置为接收应用和关联的元数据；

确定模块，被配置为基于关联的元数据确定用于应用的资源需求；

比较模块，被配置为将资源需求与多个模板进行比较，每个模板定义能够从虚拟化环境中获得的不同资源；

识别模块，被配置为识别用于资源需求的适当模板；以及

供应模块，被配置为利用所述适当模板供应虚拟化环境中的资源以用于后期绑定到硬件资源。

22.如权利要求21所述的装置，其中

虚拟化环境由包括多个一般硬件资源的硬件环境托管。

23.如权利要求22所述的装置，还包括：

监视模块，被配置为监视应用的性能；以及

第一调整模块，被配置为基于应用的性能动态地调整虚拟化环境中的资源。

24.如权利要求23所述的装置，还包括：

第二调整模块，被配置为基于应用的性能动态地调整硬件环境中的一般硬件资源。

25.如权利要求21所述的装置，其中模板包括应用服务器模板、数据库模板、以及消息服务模板。

26.如权利要求21所述的装置，还包括：

取消部署模块，被配置为通过删除虚拟化环境取消部署应用。

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