CN105009084A - 分布式计算平台中的服务分配 - Google Patents

Abstract

本文所述的技术和安排提供了在满足更新域约束的同时，更新服务、主机操作系统以及其他应用。在一些示例中，一个或多个控制器模块可维护一包括多个服务器更新域的数据结构，每个服务器更新域包括分布式计算系统的多个机器中可被同时更新的一组机器。所述一个或多个控制器模块可向所述多个机器分配多个实例，使得服务器更新域的数量最小化。

Description

分布式计算平台中的服务分配

背景技术

使得在大规模计算群集上对应用和用户提供的服务进行构建、主持和缩放成为可能的云计算平台的持续增长导致了用于管理这些平台的系统和方法的增加。云操作系统的功能之一是在某一新应用被部署时决定构成该应用的实例应被分配到哪些机器上。该决定受不同约束的支配，且对于服务的性能、可缩放性以及容错性有影响。一个考虑因素是对机器进行实例分配造成了机器更新约束，即哪些机器能或不能在同时被重启。

发明内容

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

某些实现提供了用于在满足更新域约束的同时，更新服务、主机操作系统以及其他应用的技术和安排。在一些示例中，一个或多个控制器模块可维护一包括多个服务器更新域的数据结构，每个服务器更新域包括分布式计算系统的多个机器中可被同时更新的一组机器。所述一个或多个控制器模块可向所述多个机器分配多个实例，使得服务器更新域的数量最小化。

附图说明

参考附图来描述详细描述。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同的附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的项。

图1是根据一些实现的说明性环境的示意图。

图2是根据一些实现的对服务实例的说明性分配的示例逻辑图。

图3是根据一些实现的对服务实例的说明性分配的示例逻辑图。

图4是根据一些实现的执行对服务实例的分配的说明性过程的流程图。

图5是根据一些实现的为某一机器执行对服务器更新域的维护的说明性过程的流程图。

图6是根据一些实现的对服务实例的说明性分配的示例逻辑图。

图7是根据一些实现的对服务实例的说明性分配的示例逻辑图。

图8是根据一些实现的执行对服务实例的分配的说明性过程的流程图。

图9是根据一些实现的为某一机器执行对服务器更新域的维护的说明性过程的流程图。

图10是根据一些实现的执行对多个机器的更新的说明性过程的流程图。

图11例示出某些实现可以在其中操作的示例计算系统。

具体实施方式

本文的某些实现提供了可使得机器(计算设备或服务器)群集能够在满足更新域(UD)约束的同时将更新服务、主机操作系统和其他应用所使用的时间和/或复杂性最小化的技术和安排。一般来说，某些实现可提供用于在任何类型的可用性约束的情况下分配服务实例的技术和安排，可用性约束要求例如在计划停机的情况下满足服务的最小级别可用性。在某些实现中，可用性约束可提出即使在面对更新、重启、计划停机时间、故障等情况下特定一组或特定数量的服务实例可用。如此，尽管下面的讨论是在更新服务器(例如更新服务器群集中的所有服务器或某一子集的服务器)的上下文中的，但是各实现不限于该上下文且可被应用于其他类型的可用性约束以及与之相关的域。

更新域约束可由运行在群集上的每个服务(如每个应用)产生，为该服务指定更新域的数量。在某些实现中，更新域是声明主持相同服务的不同更新域的实例的机器不能被同时重启或离线的规则。这意味着来自相同服务的不同更新域的实例不能被分配给同一机器。在此，向某一机器分配某一服务的实例可涉及指令该机器执行或运行该服务的该实例。群集上运行的各种服务的实例跨群集中的机器的实际部署以及基于该部署而引起的更新域可确定该群集的总体更新域约束。群集的总体更新域约束可确定群集的“可更新性”，即群集中的节点可被更新的速度和容易性。

如上所述，本公开包括可采用服务器更新域来使得在满足更新域约束的同时更新群集中的该组服务器所使用的时间和/或复杂性最小化的技术和安排。在某些这样的实现中，对于某一群集(或其他机器分组)中的每个机器，服务器更新域(SUD)被指派和维护。可按以下方式来维护SUD，即在任何时间，具有相同SUD的所有机器可在同一时间被重启(没有任何更新域冲突)，即具有相同SUD的机器可形成机器的“重启类”。因此，在某些实现中，计划更新(如群集中所有服务器的主机OS更新)可仅仅由重启属于同一SUD的服务器组成，一次一个SUD。在一些实现中，用来向机器分配服务实例的技术用来使得SUD的数量最小化(如果可能的话)。在这些实现中，与涉及更大数量的SUD的情形相比，将SUD的数量最小化可导致更新过程的减少的时间利用和复杂性。

本文讨论的两个示例的基于SUD的实例分配和维护技术是全局服务器更新域(G-SUD)技术和每服务服务器更新域(PS-SUD)技术。这些分配和维护技术在如何对服务实例指派和维护SUD的方式上不同，但并不意味着是互斥的或对可被采用的分配和维护技术的限制。简要来说，在G-SUD中，存在全局UD→SUD映射。每当一新实例被部署到机器之一时，该机器的SUD就可被调整，UD→SUD映射可被调整，且以最小化不同SUD的数量的方式来进行该分配。在PS-SUD中，不是全局UD→SUD映射，而是在每服务(每应用)的基础上来维护映射。在某些实现中，这可允许更多的灵活性以及减少SUD的数量。在此，服务器更新域，即SUD，指的是机器被指派给的域，而更新域(UD)(这里也称为服务更新域)指的是服务器更新域可被映射到的某一服务内的实例的更新域。

本文所述的分配和维护功能性可在计算系统的软件和硬件中的各种级别被实现。这些级别包括操作系统(OS)级(如在带有或不带有应用支持的OS中)、应用级(要么与OS分开(即独立)要么作为到OS的插件或者作为到另一应用的插件)等等。例如，在某些实现中，分配和维护功能性可由构造控制器(fabric controller)来实现。这种构造控制器可被实现为分布式计算服务的机器内的某一服务。具体来说，执行构造控制器的功能的机器是构造控制器正向其分配服务实例的那些机器。在其他实现中，构造控制器可被实现在一组一个或多个机器上，这些机器可专门用于执行构造控制器的功能性。出于简化，本文的讨论将假设分配和维护功能性是由在分布式计算服务的机器上而不是专用机器上运行的控制器服务来执行的。这一实现的示例在下文关于图1和11被讨论。

此外，尽管本文的讨论可涉及或讨论在群集和云计算的上下文中的实现，但各实现不限于群集或云计算。同样，尽管可作为应用或在应用的上下文中来讨论服务，但是这仅仅是服务的示例，而不应被视为限制。

在此，更新域、服务器更新域等在本文的讨论中是通过数字标识符或服务字母和更新域号的组合(如更新域A1)的方式来被标识或标记的。各实现不限于此，标识符可以是数字、字母、颜色、或其他标记系统的任何组合。在某些实现中，标记系统可以是诸如本文所讨论的数字系统之类的有序标识系统。然而，在其他实现中，标记系统可缺少严格排序(如基于颜色的标记系统)。而且，尽管下面关于附图讨论的各实现讨论了由分布式计算服务主持的两个服务，但是应理解各实现不限于此，且在某些实现中，更多的服务可同时由一分布式计算服务主持。

出于可读性，本文可将模块间的交互描述为信号、命令或数据项的传递，但本领域的普通技术人员会理解，这样的交互可以以各种方式来实现，例如通过各种程序模块之间的功能调用来实现。

示例实现

图1例示出根据一些实现的系统的示例环境100。系统100包括分布式计算服务102、一个或多个服务所有者104、以及使用用户设备108的一个或多个用户106，它们全部都通过网络110通信。

以此深度来观察系统100的操作，服务所有者104-1至104-N可向分布式计算服务102，诸如向机器102-1的分布式控制器模块112，作出提供服务114(如应用)的请求，每个服务具有若干更新域。分布式计算服务102在机器102-1、102-2等直至102-N上分配和维护所请求的服务114的实例。然后使得这些服务114可由用户106通过用户设备108访问。当然，这仅仅是所述技术和安排能够在其中操作的一个示例环境，且被提供来允许对下文的阐述提供示例上下文。所述技术和安排当然不限于该环境。

图2例示出在机器池202的机器(如计算设备或服务器)之间分配服务实例的示例逻辑图200。具体来说，机器池202的机器被例示为被指派给四个SUD组之一：SUD1组204、SUD2组206、SUD3组208、SUD4组210，或指派给一组空闲机器212。具体来说，如图2所示，机器1 214、机器2 216以及机器3 218被指派给SUD1组204；机器4 220和机器5 222被指派给SUD2组206；机器6 224、机器7 226以及机器8 228被指派给SUD4组208；机器9 230被指派给SUD4组210；以及机器10 232、机器11 234和机器12 236是当前空闲机器212，在图2中被指示为具有SUD＝0。当然，其他实现可使用其他SUD标识符用于空闲机器组，或可将空闲机器标识为不具有SUD标识符的一组机器。出于简化和一致性，在这里使用SUD号0。

图2例示出根据G-SUD技术，服务A 238和服务B 240的实例的示例分配，每个服务包括相应的更新域。服务A 238包括两个更新域：更新域A1 242和更新域A2 244。服务B 240包括四个更新域：更新域B1 246、更新域B2 248、更新域B3 250以及更新域B4 252。在所例示的G-SUD技术中，在资源允许的情况下，来自每个更新域号的实例被分配给具有相同号的服务器更新域组。这是通过从更新域242-252至SUD 204-210的箭头来例示出的以便于可视化。例如，属于更新域A1 242和更新域B1 246的实例被分配给具有SUD＝1的SUD1组204；属于更新域A2 244和更新域B2 248的实例被分配给具有SUD＝2的SUD2组206；属于更新域B3 250的实例被分配给具有SUD＝3的SUD3组；而属于更新域B4 252的实例被分配给具有SUD＝4的SUD4组210。尽管为了便于例示而未在图中示出，但是应注意到某一服务的某一更新域的许多实例可被分配或部署到某一机器。

图2中也例示出了向个体机器分配实例。具体来说，图2指示出更新域A1 242的实例被分配给机器1 214以及机器2 216，而更新域B1 246的实例被分配给机器1 214和机器3 218。如所例示的，机器1 214、机器2 216和机器3218各自具有由它们相应的参考标号下的框反映出的某一量的计算资源。正被使用的资源的量由用所主持的实例的更新域标识符以及阴影线标记的子框来指示。空闲计算资源被指示为资源框内的空白。关于SUD组206-210例示出了类似的分配。

在图2中所例示的时刻，机器10 232、机器11 234和机器12 236是空闲机器212，它们各自可被分配给SUD组204-210之一或被分配给额外的SUD组，例如在某一服务请求多于四个更新域的情况中或由于例如机器池202的高利用率而造成的将更新域分段(fragmentation)成其他服务器更新域的情况中。这一分段情形的处理参考图3在下文描述。

图3例示出继图2中所示的状态之后机器池202的一种可能状态，其中服务A 238和服务B 240已经请求了额外的资源。为了便于例示，机器11 234和机器12 236没有被包括在图3中。

在图3中所示的状态之前，更新域B4 252请求了额外的实例应被分配，结果是机器10 232被指派给了SUD4组210且更新域B4 252的实例在其上被实例化。如此，没有空闲机器212可用。

在图3中所例示的时刻，更新域A2 244已经请求了一额外实例的实例化。然而，机器4 220和机器5 222没有足够的空闲计算资源来主持所请求的额外实例。由于没有空闲机器212可用，分配和维护机制搜索来定位具有所希望的计算资源且在被分配了来自更新域A2 244的该额外实例的情况下不会违反更新域约束的机器。在图3中，当前被指派给SUD＝4的机器10 232具有所希望的空闲计算资源来主持更新域A2 244的该额外实例，且并没有已经主持服务A238的一实例(已经主持服务A 238的实例会在被分配了更新域A2 244的额外实例的情况下违反更新域约束)。

一旦确定机器10 232能够主持该额外实例，则分配机制将机器10 232移动到新形成的SUD5组302，并将更新域A2 244的该额外实例分配给机器10232。这在图3中由虚线示出。在某些实现中，分配机制将该“分段的”机器移动到具有最小SUD号的SUD，使得不会违反任何更新域约束。

在某些实现中可提供其他附加特征。例如，某些实现可提供附加的维护机制。例如，某些实现可提供一种机制以在某一实例被移除时确定机器是否仍然是分段的。如果该机器仍然是分段的，即该机器仍然被分配了具有不同更新域号的实例，则该机制操作来确定是否有该机器可被转移到的具有更小号的SUD而不引起对更新域约束的违反。如果机器变为未分段，即仍然分配给该机器的实例是具有相同号的更新域的实例，则该机器可被指派到其号等于该机器正在主持的实例的更新域的号的SUD中。如果该机器被转移出其当前SUD且该机器是具有该SUD的最后一个机器，则该机制可将具有比现在为空的SUD更高SUD号的所有机器的SUD向下转移一个。

图4例示出根据某些实现的示例过程流400。在该具体情况中，该过程流例示出在G-SUD实现中向机器和服务器更新域分配实例的过程。在4的流程图中，每一个框表示可以用硬件、软件、或其组合实现的一个或多个操作。在软件的上下文中，各个框表示在由一个或多个处理器执行时使处理器执行既定操作的计算机可执行指令。一般而言，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、模块、组件、数据结构等。描述各个框的次序并不旨在被解释为限制，并且任何数量的所述操作可以按任何次序和/或并行地组合以实现各过程。出于讨论的目的，过程流400是参考上述的系统100和200来描述的，但其他模型、框架、系统和环境可实现所例示的过程。除了过程400之外，贯穿本公开所描述的其他过程(如图5和8-10)也应相应地被解释。

在某些实现中，在进行过程流400之前，系统可确定满足主持额外实例的最小级别适用性的一组候选机器。例如，该系统可将满足利用率约束、盘空间约束、以及故障域约束的一组机器确定为该组候选机器。

在框402，分配和维护机制接收为服务的某一更新域实例化一额外实例的请求。分配机制然后确定具有等于所请求的额外实例的更新域号的服务器更新域号的服务器更新域中的某一机器是否可用于主持该额外实例。如果存在具有等于所请求的额外实例的更新域号的SUD号的一可用机器，则该过程继续到框404。否则，该过程继续到框406。

在框404，分配和维护机制将该额外实例分配给具有等于该额外实例的更新域号的服务器更新域号的该可用机器。这就完成了该过程。

在框406，分配和维护机制确定是否有机器空闲以被分配给具有等于该额外实例的更新域号的SUD号的服务器更新域。如果是，则过程继续至框408。否则，该过程继续到框410。

在框408，分配和维护机制将该空闲机器指派给具有等于该额外实例的更新域号的服务器更新域号的服务器更新域，以及将该额外实例分配给该新指派的机器。这就完成了该过程。

在框410，分配和维护机制确定是否存在具有不等于该额外实例的UD号的SUD号的SUD中的、但如果被分配了该额外实例将不会违反更新域约束的机器。如果否，则过程继续至框412。如果是，则过程继续至框414。

在框412，分配和维护机制报告其不能实例化一额外实例。过程随后完成。

在框414，分配和维护机制将该额外实例分配给框410中所确定的机器。结果，该机器被分段，即该机器具有来自具有不同更新域号的两个或更多个服务的实例。在框416，分配和维护机制将分配了该额外实例的该被分段的机器移动到其中不会发生更新域违反的最低编号的服务器更新域。在某些实现中，分配和维护机制可将被分段的机器移动到具有大于号N的号的服务器更新域。例如，某些实现可将被分段的机器移动到具有大于N的号的服务器更新域，其中N等于机器池202的机器上运行的任何服务的更新域的最大号。当然，这并非是限制性的，其他实现可使用不同的号或对N不同的确定。这就完成了该过程。

对图4中所示的过程流400的上述讨论提供了在确定向哪个机器分配额外实例以及向所确定的机器分配该额外实例之后的操作的指示。然而，在某些实现中，这些后续操作可由一不同的过程或一不同的控制器机制来执行，如下文关于图5所述的维护机制。

图5例示出根据某些实现的示例过程流500。在该具体情况中，该过程流示出在G-SUD实现中对某一机器的服务器更新域指派的维护。这一维护过程可被周期性地进行，或者该过程可人工地发起或甚至基于触发事件来被发起。可能的触发事件可包括添加实例、移除实例、或可能影响机器可被指派给的SUD组的任何其他事件。

在框502，分配和维护机制确定是否该机器是空闲的。如果是，则过程继续至框504。否则，该过程继续到框506。

在框504，分配和维护机制将该机器的服务器更新域号设为0，从而将该机器移动到空闲机器组212。这就完成了该过程。如上所述，出于简化和一致性，在这里使用SUD号0。其他实现可使用其他SUD标识符用于空闲机器组，或可将空闲机器标识为不具有SUD标识符的一组机器。

在框506，分配和维护机制确定该机器是否被分段。如果是，则过程继续至框508。否则，该过程继续到框510。

在508，分配和维护机制确定并向该被分段的机器指派SUD号，该SUD号是比N大的最小号，使得不会导致对更新域约束的违反。用于该确定的N可以是上面关于图4的框416所讨论的。这就完成了该过程。

在框510，分配和维护机制确定是否某一实例已被移除(在此之前该机器曾是被分段的(但现在该机器是未分段的))，以及这是否是具有当前SUD号的最后的机器。如果否，则过程继续至框512。如果都是，则过程继续至框514。

在框512，分配和维护机制将该机器的SUD号设置为运行在该机器上的实例的UD号。由于该机器是未分段的，因此该机器上运行的所有实例都应具有相同的UD号。这就完成了该过程。

在框514，分配和维护机制将该机器的SUD号设置为运行在该机器上的实例的UD号。如上所述，由于该机器是未分段的，因此该机器上运行的所有实例都应具有相同的UD号。因为该机器曾是具有前一SUD号的最后的机器，分配和维护机制还可将具有高于现在为空的SUD的SUD号的全部机器的SUD号下移一个。这就完成了该过程。

图4和5中所示的过程流400和500可用本领域技术人员鉴于本文所提供的公开而显而易见的许多变型来实现。可改变的一个方面是所述步骤是顺序执行还是并行执行。另一变型可涉及各种确定的顺序和/或在分配和维护确定时使用哪些规则或测试。鉴于本文的公开，关于G-SUD实现中分配和维护机制的实现的这些和其他变型对于本领域技术人员来说将显而易见。

图6例示出在机器池202的机器之间分配服务实例的另一示例逻辑图。具体来说，在图6-7中，使用每服务更新域(PS-SUD)分配和维护机制来将服务A 238和服务B 240的实例分配给机器池202的机器。如上所述，PS-SUD分配和维护机制不必采用所有应用的所有实例对具有等于每个实例的UD的SUD号的SUD的全局分配(在可能的情况下)。相反，PS-SUD分配和维护机制维护从服务的更新域的每一个到机器池202的一个或多个服务器更新域的“每服务”映射。在图6-7中，这是通过在更新域框中包含该映射来指示出的。例如，在图6中，标记为“更新域A2 244”的框包括映射“更新域A2→{3,5}”以指示出更新域A2映射到服务器更新域三(3)和五(5)，即SUD3组208和SUD5组302。出于以下讨论的目的，应注意图6中所示的更新域A1 242和更新域B2 248的映射来与图7比较。具体来说，如图6所示，更新域A1 242映射到SUD1组204，而更新域B2 248映射到SUD2组206。

图7例示出继图6中所示的状态之后的机器池202的可能状态，其中服务A 238和服务B 240已经请求了额外的资源。具体来说，已对更新域A1 242然后对更新域B2 248请求了额外实例。

在操作中，在接收到对更新域A1 242的一个或多个额外实例的请求之际，分配和维护机制确定在图6中所示的时刻更新域A1被映射到的SUD1组不具有可用于主持更新域A1 242的该一个或多个额外实例的资源。分配和维护机制然后确定没有空闲机器212可用。在发现没有空闲机器212可用之际，分配和维护机制确定是否有指派给没有被映射到另一服务A更新域实例的SUD组且具有满足所述请求的资源的至少一个机器。在图6所例示的状态中，分配和维护机制确定SUD2组206当前没有被映射到服务A 238以及SUD2组206的机器4 220和机器5 222具有满足该请求的可用资源。分配和维护机制然后将SUD2组206映射到更新域A1 242，以及将更新域A1的所请求的一个或多个实例分配给机器4 220和机器5 222。

在将SUD2组206映射到更新域A1 242之后，分配和维护机制从服务B接收对更新域B2 240的额外实例的请求。如图7所示，更新域B2所映射到的SUD2组206的机器不具有空闲资源来使得额外实例能被主持。具体来说，映射到更新域A1 242的额外实例的资源已经消耗了机器4 220和机器5 222上可用的所有资源。如此，分配和维护机制再次确定是否有任何空闲机器212或是否有分配给一SUD组的、不在主持另一服务B更新域的实例且具有满足该请求的资源的至少一个机器。当然，在同时对某一更新域请求了多个额外实例的情况下，同一或不同SUD组的多个机器可被使用，且可给予具有可用于主持所有被请求的额外实例的资源的机器优选。在图6所例示的状态中，分配和维护机制确定SUD5组302当前没有被映射到服务B 240以及SUD5组302的机器11 234和机器12 236具有满足该请求的可用资源。因此，分配和维护机制将更新域B2的一个或多个实例分配给机器11 234和机器12 236。

图8例示出根据某些实现的示例过程流800。在该具体情况中，该过程流例示出在PS-SUD实现中向服务器更新域分配实例的过程。在某些实现中，在进行过程流800之前，系统确定满足主持该实例的最小级别适用性的一组候选机器。例如，该系统可将满足利用率约束、盘空间约束、以及故障域约束的一组机器确定为该组候选机器。

在框802，分配和维护机制确定该额外实例是否是该额外实例的服务更新域的第一实例。如果是，则过程流继续至框804。否则，该过程继续到框806。

在框804，分配和维护机制选择可用的最低非冲突SUD中的一候选机器。过程随后完成。

在框806，分配和维护机制确定是否在映射到该额外实例的服务更新域的某一SUD中已经存在具有可用资源的机器。如果是，则过程流继续至框808。否则，该过程继续到框810。

在框808，分配和维护机制将该额外实例分配给所确定的机器。过程随后完成。

在框810，分配和维护机制确定是否有空闲机器。如果是，则过程流继续至框812。否则，该过程继续到框814。

在框812，分配和维护机制将该额外实例分配给一空闲机器。分配和维护机制然后将该空闲机器指派给例如映射到该额外实例的更新域的最低SUD。过程随后完成。

在框814，分配和维护机制确定是否有可用的机器，该机器如果被分配了该额外实例则将不会在该机器本身内具有更新域约束违反。如果是，则过程流继续至框816。否则，该过程继续到框818。

在框816，分配和维护机制确定一机器，该机器如果被分配了该额外实例则允许该机器被指派给最低SUD而不会在该SUD内造成更新域约束违反。分配和维护机制然后将该额外实例分配给所确定的机器，且在某些情况下将所确定的机器指派给所确定的最低SUD。过程随后完成。

在框818，分配和维护机制报告其不能实例化该额外实例。过程随后完成。

尽管上述讨论以及图8中所示的过程流提供了除了确定向哪个机器分配额外实例以及将该额外实例分配给所确定的机器之外的操作的指示，但是这些后续操作可由一不同的过程或一不同的控制器机制来执行，如下文关于图9所述的维护机制。

图9例示出根据某些实现的示例过程流900。在该具体情况中，该过程流例示出在PS-SUD实现中维护某一机器的服务器更新域号的过程。这一维护过程可被周期性地进行，或者该过程可人工地发起或甚至基于触发事件来被发起。可能的触发事件可包括添加实例、移除实例、或可能影响机器可被指派给的SUD组的任何其他事件。

在902，分配和维护机制确定是否一实例已被添加到该机器或从该机器移除。如果某一实例已被移除，则该过程继续到框904。如果某一实例已被添加，则该过程继续到框906。

在框904，分配和维护机制确定该机器是否现在空闲。如果是，则过程继续至框908。否则，该过程继续到框910。

在框908，分配和维护机制将该现在空闲的机器指派给空闲机器SUD组。这就完成了该过程。

在框910，分配和维护机制将该机器指派给最低可能的非冲突SUD。这就完成了该过程。

返回到框906，分配和维护机制确定该额外实例是否是该额外实例的服务更新域中的第一实例。如果是，则过程继续至框912。否则，该过程继续到框914。

在框912，分配和维护机制将该机器指派给最低非冲突SUD，以及将所确定的最低非冲突SUD映射到该额外实例的服务更新域。这就完成了该过程。

在框914，分配和维护机制确定该机器的SUD是否已经被映射到该额外实例的服务更新域。如果是，则过程继续至框916。否则，该过程继续到框918。

在框916，分配和维护机制保持该机器的SUD不变。这就完成了该过程。

在框918，分配和维护机制确定在分配该额外实例之前该机器是否曾是空闲的。如果是，则过程继续至框920。否则，该过程继续到框922。

在框920，分配和维护机制将该机器指派给已经映射到该额外实例的服务更新域的SUD，该SUD包含该额外实例的服务的大多数实例。这就完成了该过程。

在框922，分配和维护机制确定是否有映射到该机器所主持的所有实例的服务更新域的一公共SUD。如果是，则过程继续至框924。否则，该过程继续到框910，框910如上所述完成该过程。

在框924，分配和维护机制将该机器指派给被映射到由该机器所主持的实例的服务更新域的最低公共SUD。这就完成了该过程。

一般来说，上面讨论的基于SUD的分配和维护技术可基于特定的实现来被修改或重新组织。如此，上面讨论的技术不应被视为限制。通过上面的讨论，在任何给定的基于SUD的分配和维护技术中可使用(但不要求使用)若干分配和维护规则。以下概述这些规则中的一些。

一个可能的规则，在本文中称为现有SUD规则，可选择其SUD已经在额外实例的服务更新域SUD映射中的机器。作为第二选择，该现有SUD规则还选择一空闲机器，而不是已经主持实例、不在该额外实例的服务更新域SUD映射中的一机器。

另一可能的规则，在本文中称为公共UD规则，可选择正主持具有与额外实例相同UD号的实例的机器，而不管所主持的实例属于什么服务。该公共UD规则的一个实现在上面讨论的全局SUD分配技术中被使用。在那里，该公共UD规则可选择具有等于该额外实例的UD的SUD的机器，这相当于选择主持具有与该额外实例相同UD的其他实例的机器。在某些实现中，作为第二选择，该公共UD规则可选择主持具有更少不同UD号的实例的SUD中的机器。

第三个可能的规则，在本文中称为最低SUD规则，可选择能由该实现所使用的SUD分配和维护算法指派给最低“结果SUD”的机器。在此，最低“结果SUD”指的是如果该额外实例被分配给机器则该机器将可被指派给的最低SUD。如果存在对机器的等价选择，则最低SUD规则可选择将任何SUD上移最小化的机器，即机器的SUD号的增加被最小化。最低SUD规则的实现在上面关于G-SUD和PS-SUD分配和维护机制两者进行了讨论。例如，框816采用了某种形式的最低SUD规则，即选择机器，该机器如果被分配该额外实例则能够被指派最低SUD而没有更新域约束冲突。

第四个可能的规则，在本文中称为“批规则”，可选择能主持要对某一服务(例如新部署的服务)的某一更新域分配的一组额外实例中的全部实例或最大数量的实例的机器，。

上面讨论的可能的规则可以或可以不在任何特定的基于SUD的分配和维护实现中被使用，且因此不应被视为限制。此外，规则被应用于一组候选机器的顺序可基于实现的细节来改变。从而，某些实现可执行现有SUD规则以及使用批规则作为“附加赛”，而其他实现可相反进行。当然，如上所述，某些实现可采用现有SUD规则和批规则两者，一个规则或另一个规则，或两者都不采用。这对上述讨论的规则的任何组合都适用。鉴于本文的公开，关于所述分配和维护技术的细节的实现的这些和其他变型对于本领域技术人员来说将显而易见。

已经建立了服务器更新域(SUD)的系统可调用采用这些SUD的更新过程。这一更新过程在图10中被例示出。

图10例示出用于向分布式计算服务102的机器102-1、102-2至102-N提供更新机制的示例过程流1000。具体来说，过程流1000使用上述关于图2-9所述的分配和维护机制所分配的SUD。每当计划停机发生且机器要被重启(由于服务更新或者由于主机OS更新)时，该更新过程可被调用。在后一情况中，可按所有服务的UD约束都被满足的方式来重启所有机器。

在框1002，更新机制确定最高编号的SUD是否已被更新。如果否，则过程流继续至框1004。否则，该过程流继续到框1006。

在框1004，更新机制按数字顺序执行下一SUD中的机器的更新。取决于给定实现的细节，其他SUD中的其他机器可被同时更新或者SUD的其他排序可被使用。在完成了当前SUD中的机器的更新之际，过程流返回到框1002。

在框1006，更新机制已经完成了对机器的更新，并准备该更新的结果的报告。过程随后完成。应注意，取决于实现，对更新的结果的报告的准备可不被执行、可贯穿更新过程被执行、或可被部分地执行。

图10中阐述的过程属于本文中称为“纯基于SUD的”更新过程的类型。如上所述，各实现不限于这一过程。下面，讨论某些替代更新过程。鉴于本文的公开，关于所述更新技术的细节的实现的这些和其他变型对于本领域技术人员来说将显而易见。

在某些实现中，可采用更激进的基于SUD的更新机制。该机制包含两个步骤。首先，类似于图10的纯基于SUD的更新算法，它将具有当前被选择用于更新的SUD的所有机器添加到准备更新列表。然而，该机制还向该列表添加来自其他SUD组的任何额外的非冲突机器。具体来说，该机制以给定顺序(如随机地或按SUD)来查看具有不同SUD的所有剩余机器，并将任何非冲突机器添加到准备更新列表。

在其他实现中，可使用介于纯基于SUD的更新机制和激进的基于SUD的更新机制之间的流水线化的基于SUD的更新机制。该机制如下工作。。当SUD＝1被选择来更新时，不是试图将来自所有其他SUD组的额外的机器添加到准备更新列表(但激进的基于SUD的过程这么做)，流水线化的基于SUD的过程可试图将SUD＝2机器添加到准备更新列表，即来自要被更新的下一SUD的非冲突机器。

又一些实现可使用基于冲突的试探法来排序要被更新的机器。在某些实现中，就例如效率而言，机器被考虑来被更新(或添加到准备更新列表)的顺序是重要的。两个示例是“最冲突的”机器最先方法以及“最不冲突的”机器最先方法。如名称所暗示的，这些方法基于机器具有的与其他SUD中的机器的更新域冲突的量来排序机器进行更新(或机器被指派给的SUD)。

尽管出于讨论的目的已经例示出若干示例，但是可使用许多其他配置，且因此本文的各实现不限于任何特定的配置或安排。例如，本文的讨论涉及从服务更新域到服务器更新域的映射被用于服务的实例到机器的分配。这不应被视为限制，因为这些映射不必被包括在内。例如，分配和维护机制可维护一数据结构，该数据结构包括机器被指派给的服务器更新域，但分配技术可仅考虑最低SUD规则，通过该规则实例被分配给可被指派给最低SUD而不会导致更新域约束违反的可用机器。换言之，该最低SUD规则可被使用而无需从服务UD到SUD的映射(全局或每服务)。鉴于本文提供的公开，各种实现的逻辑和实际结构和框架中的其他变型将对于本领域的技术人员显而易见。

本文所讨论的过程仅仅是为讨论的目的而提供的示例。鉴于本文的公开，许多其他变型将对于本领域的技术人员显而易见。此外，尽管本文的公开阐述了用于执行本文的技术和过程的合适的框架、架构和环境的若干示例，但是本文的实现不限于所示和所讨论的具体示例。本文所例示的过程被示为逻辑流程图中的操作的集合，这表示一系列操作，这些操作中的某些或全部可用硬件、软件或其组合来实现。在软件的上下文中，这些框表示存储在一个或多个计算机可读介质上的计算机可执行指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时执行既定操作。一般而言，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。描述操作的次序并不旨在被解释为限制。任何数量的所述框可以任何顺序被组合和/或并行来实现所述过程，且不是所有的框都需要被执行。

示例计算设备

图11例示出可用于实现本文所描述的模块和功能的计算设备1100和环境的示例配置。计算设备1100可包括至少一个处理器1102、存储器1104、通信接口1106、显示设备1108(例如，触摸屏显示器或其他显示器)、其他输入/输出(I/O)设备1110(例如，触摸屏显示器或鼠标和键盘)、以及一个或多个大容量存储设备1112，它们能够诸如经由系统总线1114或其他合适的连接而彼此通信。作为示例，计算设备1100可以是分布式计算服务的机器或节点(如机器102-1)。

处理器1102可以是单个处理单元或数个处理单元，它们都可包括单个或多个计算单元或多个核。处理器1102可被实现为一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路、和/或基于操作指令来操纵信号的任何器件。除其他能力之外，处理器1102可被配置成取出并执行存储在存储器1104、大容量存储设备1112或其他计算机可读介质中的计算机可读指令。

存储器1104和大容量存储设备1112是用于存储由处理器1102执行来执行上述各种功能的指令的计算机存储介质的示例。例如，存储器1104一般包括易失性存储器和非易失性存储器(例如，RAM、ROM等)。此外，大容量存储设备1112一般可包括硬盘驱动器、固态驱动器、包括外部和可移动驱动器在内的可移动介质、存储卡、闪存、软盘、光盘(例如，CD、DVD)、存储阵列、网络附连存储、存储区域网络等等。存储器1104和大容量存储设备1112在本文中可被统称为存储器或计算机存储介质，并可能够按照计算机程序代码存储计算机可读、处理器可执行程序指令，计算机程序代码可由处理器1102执行作为被配置来执行在本文的实现中所描述的操作和功能的特定机器。

计算设备1100还可包括用于诸如经由网络、直接连接等与其他设备交换数据的一个或多个通信接口1106，如以上所讨论的。通信接口1106可便于各种各样网络和协议类型内的通信，包括有线网络(例如，LAN、电缆等)和无线网络(例如，WLAN、蜂窝、卫星等)、因特网等等。通信接口1106也可提供与诸如存储阵列、网络附连存储、存储区域网络等中的外部存储(未示出)的通信。

诸如触摸屏显示器或其他显示设备之类的显示设备1108可被包括在某些实现中。其他I/O设备1110可以是从用户接收各种输入并向用户提供各种输出的设备，并且可包括触摸屏、键盘、遥控器、鼠标、打印机、音频和/或话音输入/输出设备等等。

存储器1104可包括根据本文所讨论的实现的用于计算设备1100的模块和组件。在所例示的示例中，存储器1104可包括控制器模块1116，控制器模块1116可包括分配模块1118、维护模块1120以及更新模块1122。具体来说，该示例计算设备1100是先前所述的类型，它运行控制器功能性作为分布式计算服务102机器(如102-1、102-2、102-N、或机器214-236)的至少某一些上运行的分布式服务。如此，该示例计算设备1100包括用于执行上面讨论的分配机制、维护机制和更新机制的功能的模块(即，它分别包括分配模块1118、维护模块1120和更新模块1122)。存储器1104可进一步包括服务A模块1124、服务B模块1126以及一个或多个操作系统1128。服务A模块1124和服务B模块1126是由机器214-236执行来提供服务A和服务B的模块。这些模块可被存储在计算设备1100上以允许计算设备执行服务的实例。在其他实现中，在向机器分配了一实例之后，这些模块可被添加到机器。一个或多个操作系统1128可被包括来向例如服务A模块1124和服务B模块1126提供操作系统支持。如先前所述，尽管本文所讨论的实现讨论了两个服务被主持(服务A和服务B)，但是应理解各实现不限于此，且可由分布式计算服务102为许多服务所有者104同时主持多得多的服务。

存储器1104可进一步包括一个或多个其他模块1130，如驱动器、应用软件、通信软件、其他服务模块等等。存储器1104还可包括其他数据1132，如在执行上述功能的同时存储的数据以及其他模块1130所使用的数据。存储器1104还可包括本文描述或提及的其他数据和数据结构。

本文所描述的示例系统和计算设备仅是适用于某些实现的示例，并且不旨在对可实现本文所描述的过程、组件和特征的环境、架构和框架的使用范围或功能性范围提出任何限制。因此，本文的实现可用于众多环境或架构，并且可以在通用或专用计算系统或具有处理能力的其他设备中实现。一般而言，参考附图描述的任何功能都可使用软件、硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现的组合来实现。本文所使用的术语“模块”、“机制”、或“组件”一般表示可被配置成实现规定功能的软件、硬件或软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”、“机制”或“组件”可表示当在一个或多个处理设备(例如，CPU或处理器)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明型指令)。程序代码可被存储在一个或多个计算机可读存储器设备或其他计算机存储设备中。由此，本文所描述的过程、组件和模块可由计算机程序产品来实现。

虽然在图11中被例示为存储在计算设备1100的存储器1104中，但模块1116-1126或其各部分可以使用可由计算设备1100访问的任何形式的计算机可读介质来实现。如本文所使用的，“计算机可读介质”包括至少两种类型的计算机可读介质，即计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质包括以存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于：RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。

相反，通信介质可在诸如载波之类的已调制数据信号或其他传输机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。如本文所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。

此外，尽管各模块在图11中被例示为存储在计算设备1100的存储器1104中，但是在其他实现中，模块或其部分可被实现为专用集成电路(ACIS)或其他形式的专用计算设备，以及与计算设备1100的其他硬件和软件组件集成。

此外，本公开提供了如在附图中描述和例示出的各种示例实现。然而，本公开不限于此处所描述并例示出的实现，而可扩展到其他实现，如本领域技术人员已知或将变得已知的那样。说明书中对“一个实现”、“该实现”、“这些实现”或“某些实现”的引用意味着所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实现中，并且这些短语在说明书各处的出现不一定都指代同一实现。

结语

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了该主题，但所附权利要求书中定义的主题不限于上述具体特征或动作。更确切而言，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。本公开旨在覆盖所公开的实现的任一和所有改编或变型，并且所附权利要求书不应被解释为限于说明书中所公开的具体实现。相反，本文档的范围完全由所附权利要求书以及这些权利要求所拥有的等效技术方案的完整范围来确定。

Claims (10)

1.一种计算机实现的方法，包括：

在配置有可执行指令的一个或多个处理器的控制下，

将多个服务中的每一个服务的多个实例分配给分布式计算系统的多个机器，每个服务具有多个相应的域，每个实例被指派给相应服务的多个域之一，其中将实例分配给所述多个机器受到约束，使得所述多个机器中的每个机器不能主持来自同一服务的不同域的实例，且所述分布式计算系统的操作受到约束使得主持同一服务的不同域的实例的不同机器不能同时不可用；以及

维护一数据结构，所述数据结构包括多个服务器域，每个服务器域包括所述多个机器中可同时不可用的一组机器。

2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述多个机器中主持所述多个服务的一实例的每个机器被指派给所述多个服务器域之一。

3.如权利要求1至2中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述分配被执行使得通过对至少一个实例确定所述多个机器中的至少一个机器来将服务器域的数量最小化，所述至少一个机器如果被分配了所述至少一个实例则可基于服务器域的有序标识系统而被指派给最低服务器域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，进一步包括：

对于所述多个服务中的至少一个服务，维护从该服务的每个域到至少一个服务器域的映射。

5.存储计算机可执行指令的一个或多个计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在一个或多个处理器上被执行时执行包括以下的动作：

将多个服务中的每一个服务的多个实例分配给分布式计算系统的多个机器，每个服务具有多个相应的更新域，每个实例被指派给相应服务的多个更新域之一，其中将实例分配给所述多个机器受到约束，使得所述多个机器中的每个机器不能主持来自同一服务的不同更新域的实例，且所述分布式计算系统的更新受到约束使得主持同一服务的不同更新域的实例的不同机器不能同时被更新；以及

其中所述分配被执行使得为更新所述多个机器而可被同时更新的不同机器的分组的数量最小化。

6.如权利要求5所述的一个或多个计算机可读存储介质，其特征在于，所述分配被执行来通过以下来使得分组的数量最小化，在第一实例要被分配给所述多个机器中的一机器时：

如果可用于主持所述第一实例的第一机器也是主持所述服务的与要被分配的所述实例相同的更新域的至少一个第二实例的分组的一部分，则将要被分配的所述实例分配给所述第一机器。

7.如权利要求5至6中任一项所述的一个或多个计算机可读存储介质，其特征在于，所述分配被执行来通过以下来使得分组的数量最小化，在第一实例要被分配给所述多个机器中的一机器时：

如果不存在可用于主持所述第一实例且也是主持所述服务的与所述第一实例相同的更新域的至少一个第二实例的分组的一部分的第一机器，且存在所述多个机器中当前不在主持所述多个服务的实例的第二机器，则将所述第一实例分配给所述第二机器。

8.如权利要求5至7中任一项所述的一个或多个计算机可读存储介质，其特征在于，所述分配被执行来通过以下来使得分组的数量最小化，在第一实例要被分配给所述多个机器中的一机器时：

如果不存在可用于主持所述第一实例且也是主持所述服务的与所述第一实例相同的更新域的至少一个第二实例的分组的一部分的第一机器，不存在所述多个机器中当前不在主持所述多个服务的实例的第二机器，且存在可主持所述第一实例而不造成更新域约束违反的第三机器，则将所述第一实例分配给所述第三机器。

9.如权利要求5至8中任一项所述的一个或多个计算机可读存储介质，其特征在于，所述分配被执行来通过以下来使得分组的数量最小化，在第一实例要被分配给所述多个机器中的一机器时：

如果不存在可用于主持所述第一实例且也是主持所述服务的与所述第一实例相同的更新域的至少一个第二实例的分组的一部分的第一机器，不存在所述多个机器中当前不在主持所述多个服务的实例的第二机器，且存在可主持所述第一实例而不造成更新域约束违反的多个第三机器，则确定至少一个第三机器，该至少一个第三机器如果被分配了所述第一实例则可基于分组的有序标识系统而被指派给最低分组标识符；以及

将所述第一实例分配给所确定的机器。

10.一种分布式计算系统，包括：

存储了控制器模块的计算机可执行指令的一个或多个计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令由一个或多个处理器执行来：

维护一数据结构，所述数据结构包括多个服务器更新域，每个服务器更新域包括多个机器中可被同时更新的一组机器，所述多个机器主持多个服务中每个服务的多个实例，每个服务具有多个相应的更新域，每个实例被指派给相应服务的多个更新域之一，其中将实例分配给所述多个机器受到约束，使得所述多个机器中的每个机器不能主持来自同一服务的不同更新域的实例，且所述分布式计算系统的更新受到约束使得主持同一服务的不同更新域的实例的不同机器不能被同时更新；以及

将所述多个实例分配给所述多个机器，所述控制器模块将所述实例分配给所述多个机器使得通过对至少一个实例确定所述多个机器中的至少一个机器来将服务器更新域的数量最小化，所述至少一个机器如果被分配了所述至少一个实例则可基于服务器更新域的有序标识系统而被指派给最低服务器更新域。