CN104125293B - 一种云服务器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种云服务器及其使用方法，云服务器包括若干处理器、内存、存储设备和接入外部网络的网络接口，其中：处理器物理上集中放置于第一接入点上，内存物理上集中放置于第二接入点上，存储设备物理上集中放置于第三接入点上，网络接口物理上集中放置于第四接入点上；接收云计算应用的请求，根据云计算应用的需求确定各接入点应提供的资源，并向云计算应用提供其所需的资源。本发明实施例所提供的技术方案，通过将云服务器内的处理器、内存、网络和硬盘存储等资源以系统资源池的形式实现池内的资源共享；当应用需要资源时，可以根据云计算应用的需求合理配置资源，实现资源按需分配。

Description

一种云服务器及其使用方法

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种云服务器及其使用方法。

背景技术

云计算被看作继个人计算机变革、互联网变革之后第三次IT浪潮，是中国战略性新兴产业的重要组成部分。云计算将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，成为当前全社会关注的热点。在这次IT变革浪潮中，服务器端也从集中式主机、服务器、Web服务器集群、发展到分布式云服务器集群。

目前云计算系统中的云服务器体系结构是在传统服务器上通过构建虚拟机的方式来承载云计算应用负载。也就是说，在硬件层面，当前云服务器还是在使用传统的服务器体系结构，内存、网络和存储等资源是被处理器独占的。其与云计算应用负载的适配是通过软件方法实现的，即虚拟机。

云服务器系统在云计算平台中的位置如图1所示，服务端通过聚合高效能的云服务器形成主机系统来提供海量并发服务能力。云服务器系统采用基于紧耦合节点单元的集群结构，系统可扩展到更大规模。

现有技术不足：

随着云计算产业的飞速发展，基础设置规模越来越大，传统服务器加虚拟机的方案的广泛应用，使得服务器高能耗、高成本、占用空间等问题越发突出。

发明内容

本发明实施例提出了一种云服务器及其使用方法，解决现有技术中服务器高能耗、高成本、占用空间等问题。

本发明实施例提供了一种云服务器，包括：若干处理器、内存、存储设备和接入外部网络的网络接口，其中：

处理器物理上集中放置于第一接入点上，内存物理上集中放置于第二接入点上，存储设备物理上集中放置于第三接入点上，网络接口物理上集中放置于第四接入点上；

第一接入点，用于根据云计算应用需求提供计算资源；

第二接入点，用于根据云计算应用需求提供内存存储资源；

第三接入点，用于根据云计算应用需求提供数据存储资源；

第四接入点，用于根据云计算应用需求提供网络数据交互资源。

本发明实施例还提供了一种上述云服务器的使用方法，包括如下步骤：

接收云计算应用的请求；

根据云计算应用的需求确定各接入点应提供的资源；

向云计算应用提供其所需的资源。

有益效果如下：

本发明实施例所提供的技术方案，通过将云服务器内的处理器、内存、存储设备和接入外部网络的网络接口等资源分别集中放置于接入点上，以资源池的形式实现池内的资源共享；当应用需要资源时，可以根据云计算应用的需求确定各接入点应提供的资源，统一为云计算应用合理配置资源，使得在低成本、低能耗且不占用额外空间的前提下，实现资源按需分配，更好的满足应用的需求。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的具体实施例，其中：

图1示出了现有技术中云计算平台的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中云服务器面向应用实施的结构示意图；

图3示出了本发明实施例中云服务器的使用方法实施的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到：

由于云计算时代到来的过于迅猛，服务器产业还没有从传统的以计算为目标的产业中转型过来，且云计算的应用过于广泛，没有形成一套云服务器的标准。因此，在很多云平台中都采用了在传统服务器上构建虚拟机的方式，来满足用户对服务基础设施的要求，如VMWare虚拟机。而在当前云计算中被普遍应用着的传统服务器的各种弊端(如高能耗、高成本、占用空间等)在云时代变得更为普遍，无论虚拟机如何能满足云计算应用的需求，毕竟它是构建在传统服务器基础之上的，传统服务器的本身固有的问题并没有实质解决。

针对上述不足，本发明实施例提出了一种云服务器及其使用方法，下面进行说明。

本发明实施例提出的基于硬件输入输出(IO，Input Output)虚拟化的云服务器体系结构，和传统的塔式、机架、刀片服务器分类不同，本发明实施例的云服务器更多的是根据产品结构(如：多节点、高密度等)、业务负载(如：web、分布式存储和处理、离线数据分析等)而设计的云服务器结构，能够更好的实现弹性、高效、按需简约的云服务器设计理念。

图2示出了本发明实施例云服务器面向应用实施的结构示意图，如图所示，云服务器可以包括：若干处理器、内存、存储设备和接入外部网络的网络接口，其中：

处理器物理上集中放置于第一接入点上，内存物理上集中放置于第二接入点上，存储设备物理上集中放置于第三接入点上，网络接口物理上集中放置于第四接入点上；

第一接入点，用于根据云计算应用需求提供计算资源；

第二接入点，用于根据云计算应用需求提供内存存储资源；

第三接入点，用于根据云计算应用需求提供数据存储资源；

第四接入点，用于根据云计算应用需求提供网络数据交互资源。

本发明实施例的云服务器是基于共享的系统资源池，实现针对多样性应用聚集的弹性、可扩展和按需简约的云服务器架构。云服务器中的处理器、内存、网络和硬盘存储等资源可以在物理实体上实现模块化，它们与多样性服务(或者称为应用)之间的关系是按需配置。

实施中，云服务器采用统一供电，从空间、成本、能耗、维护等方面来说对服务器很重要。由于不同的应用需要不同的资源，系统资源池统一供电、配置管理，定制化的满足多样性服务的需求。

实施中，连接第一接入点、第二接入点、第三接入点、第四接入点的可以是高速链路。

由于本发明实施例所提供的技术方案，在各个接入点之间建立高速链路，可以实现最大化简约。进一步地，通过按需简约，可以大大降低成本与功耗。

实施中，接入点中集中放置的硬件可以是按互连网络方式连接的；

接入点可以是以下接入点之一或者其组合：第一接入点、第二接入点、第三接入点、第四接入点。

实施中，互连网络可以为Torus网络，Mesh网络或全互连网络(或者称为All toAll)等等。

全互连拓扑结构也就是我们通常所说的“网状拓扑结构”，在全互连式网络结构中，所有节点都相互连接，各节点都负责网络中所有用户的所有业务处理，相互连接后，就相当于起到均衡和冗余的双重作用。

实施中，互连网络可以是高性能网络。

实施中，处理器、内存、网络或硬盘存储可以为同构或者异构。

处理器、内存、网络或硬盘存储等资源，每一类都可能有不同的型号。比如，处理器有X86和高级精简指令集机器(ARM，Advanced RISC Machine)等架构的，内存有双倍数据率(DDR，Double Data Rate)2、DDR3和DDR4的，网络有千兆和万兆的，硬盘存储则是有机械盘和固态盘等。本发明实施例所指异构是在一个系统中这些不同型号的资源可以同时支持，在分配或使用资源时不受型号限制。

在具体实现时，可以通过在硬件上做一层转化操作，使得云服务器感知不到底层硬件的异构变化，如，处理器面向的是一块硬盘而不区分具体是机械盘还是固态盘，具体操作可采用现有技术的异构处理技术，本发明对异构实现方法不作限制。

本发明实施例通过配置大节点、分配高IO来实现高性能，以满足数据库云服务应用的需求。在具体实现时，可以通过硬件层面的IO虚拟化来配置硬件实现。

图3示出了本发明实施例上述云服务器的使用方法实施的流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤301、接收云计算应用的请求；

步骤302、根据云计算应用的需求确定各接入点应提供的资源；

步骤303、向云计算应用提供其所需的资源。

云计算应用有计算密集型的、有需要大内存的、有要求高网络带宽的、也有要求本地存储的，而存储又有容量大小和存储快慢之分。应用是多种多样的，具体到每一个应用，它的资源需求是有一定特征的。本发明实施例面对具体应用，分配应用所必需的计算资源、存储资源和网络资源等。

实施中，向云计算应用提供其所需的资源，可以包括：

各接入点应提供的资源虚拟化为物理节点；

由物理节点或其上部署的虚拟节点向云计算应用提供其所需的资源。

一个物理节点上可以构建出多个虚拟节点。物理节点上的处理器、内存、网络、存储等资源都是基于硬件IO虚拟化虚拟出来的。比如，应用看到的是一块自身的本地硬盘，但实际上这个盘可能根本就不存在，它可能只是一个逻辑盘，是在物理盘上虚拟构建出来的。也即，虚拟化工作完全由硬件实现，系统软件不参与，应用是不可见的。

实施中，在将各接入点应提供的资源虚拟化为物理节点时，各接入点上提供资源的硬件按就近原则选取。

通过互连网络把所有的资源(处理器、内存、网络、硬盘存储等)连接在一起，池化。比如，系统需要一个大的存储空间，那只需把互连网络上的多块盘绑定给它就可以，而这种绑定应用是不可见的。通过局部高效数据交换和通信，使得应用性能大幅提升。本发明实施例所称局部是指系统中一个物理上的区域。比如，处理器与它相邻的硬盘发生数据存储时，因通信链路较短，数据交换的性能就比较高。反之，如果是非局部的，意味着处理器与硬盘存储非直接相连或通信链路很长，导致应用性能下降。通过硬件级IO虚拟化，可以有效保证那些与IO资源同属“局部”的节点的IO能力。从互连角度来看，近就意味着通信跳数少，性能自然也就有了保障。

实施中，云计算应用可以是Web类简单云服务应用。

本发明实施例可以根据云计算应用来选择合适类型的处理器，实现核心处理器优化，且因为系统采用模块化设计，通过更换计算板卡即可实现计算核心的优化。由于处理器是系统核心，而它所需要的内存、网络、硬盘存储等配套资源都已经池化，因此，周边部件大量简约。例如，WEB类简单云服务的特点是系统IO，本发明实施例中“核心处理器优化”以及“周边部件大量简约”实现按需简约，可以充分扩展系统的IO能力，性能提升效果明显，有效实现WEB类简单云服务。

实施中，云计算应用可以是Hadoop、JAVA类应用。

Hadoop、JAVA类等应用具有大数据应用、节点间数据交换频繁等特点，而本发明实施例中，由于连接接入点的是高速链路，因此各接入点间可以进行高性能的数据通信，有效提升应用性能，所以，采用本发明实施例的技术方案可以满足Hadoop、JAVA类应用的需求。

实施中，可以进一步包括：向资源池中添加资源时，按资源类别添加进相应的接入点。

服务器的扩展性是一个很重要的指标，传统服务器扩展是以一个一个机器方式实现的，受限因素较多，不易实现。而采用本发明实施例的技术方案，聚合(即，池化)后再次扩展压力降低，需要什么资源就添加什么资源，可以按资源类别将资源添加进相应的接入点即可，易于实现高并发能力。

本发明实施例提出了一种基于硬件IO虚拟化的云服务器体系结构，和传统的塔式、机架、刀片服务器分类不同，本发明实施例提出的是根据产品结构、业务负载而设计的云服务器架构，低能耗、低成本、占用空间少的同时，能够更好地满足云计算典型应用的需求。不但实现服务器资源的共享，而且可以根据不同的应用合理配置计算机资源，能够更好地实现弹性、高效、按需简约。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (8)

1.一种云服务器，其特征在于，包括：若干处理器、内存、存储设备和接入外部网络的网络接口，其中：

处理器物理上集中放置于第一接入点上，内存物理上集中放置于第二接入点上，存储设备物理上集中放置于第三接入点上，网络接口物理上集中放置于第四接入点上；接入点中集中放置的硬件是按互连网络方式连接的；所述互连网络为Torus网络、Mesh网络、或Allto All全互连网络；

第一接入点，用于根据云计算应用需求提供计算资源；

第二接入点，用于根据云计算应用需求提供内存存储资源；

第三接入点，用于根据云计算应用需求提供数据存储资源；

第四接入点，用于根据云计算应用需求提供网络数据交互资源。

2.如权利要求1所述的云服务器，其特征在于，连接第一接入点、第二接入点、第三接入点、第四接入点的是高速链路。

3.如权利要求1所述的云服务器，其特征在于，

所述接入点是以下接入点之一或者其组合：第一接入点、第二接入点、第三接入点、第四接入点。

4.如权利要求1所述的云服务器，其特征在于，所述互连网络是高性能网络。

5.一种如权利要求1至4任一所述云服务器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收云计算应用的请求；

根据云计算应用的需求确定各接入点应提供的资源；

向云计算应用提供其所需的资源；

其中，向云计算应用提供其所需的资源，包括：

将各接入点应提供的资源虚拟化为物理节点；

由物理节点或其上部署的虚拟节点向云计算应用提供其所需的资源。

6.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于，在将各接入点应提供的资源虚拟化为物理节点时，各接入点上提供资源的硬件按就近原则选取。

7.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于，云计算应用是Web类简单云服务应用。

8.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于，进一步包括：向所述资源池中添加资源时，按资源类别添加进相应的接入点。