CN105100180A - 集群节点动态加载的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群节点动态加载的方法、装置及系统，其中该方法包括：在服务器上创建虚拟机；将PLATFORM？LSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORM？LSF上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。通过本发明，将虚拟化技术与PLATFORM？LSF结合，实现了集群节点的动态加载，提高了加载的效率。

Description

集群节点动态加载的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种集群节点动态加载的方法、装置及系统。

背景技术

PLATFORMLSF主要用于在高性能计算环境下合理高效的管理工作负载，最大限度的利用现有的计算机基础设施，提高资源的利用率和用户的生产效率。PLATFORMLSF是一个智能的负载管理解决方案，它通过提供一个可获得有效计算资源的明确途径，确保整个企业的资源利用达到最优化，它的负载共享在各种形式、各种规模异构的分布式计算系统中都能得以实现，使用户能够最大限度的利用整个计算机网络中的各种资源，以提高用户的工作效率，扩展计算能力，并尽可能的降低系统的运行成本。PLATFORMLSF作为运行于底层的分布式计算软件，为用户提供了丰富的API接口，利用这些接口可以开发出许多功能强大的分布式计算软件。

当前的PLATFORMLSF集群软件增加集群节点的做法如下：首先人工在需增加的集群节点上安装包括PLATFORMLSF在内的软件计算环境，然后通过修改PLATFORMLSF的节点配置文件将该节点添加到系统中，最后重启PLATFORMLSF软件即可完成集群节点的添加。这种做法不仅耗时，而且重启PLATFORMLSF软件会打断当前系统的处理工作，不利于集群系统的扩展。

针对相关技术中如何动态加载集群节点的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中如何动态加载集群节点的问题，本发明提供了一种集群节点动态加载的方法、装置及系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种集群节点动态加载的方法，包括：在服务器上创建虚拟机；将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

可选地，在服务器上创建虚拟机包括：获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

可选地，上述方法还包括：预先设置虚拟机模板；其中，预先设置虚拟机模板包括：将系统中的运行环境划分为若干类；根据每一类运行环境分别创建虚拟机；将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

可选地，上述方法还包括：在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。

根据本发明的另一个方面，提供了一种集群节点动态加载的装置，包括：创建模块，用于在服务器上创建虚拟机；设置模块，用于将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上述预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

可选地，所述创建模块，包括：获取单元，用于获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；实例化单元，用于根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

可选地，上述装置还包括：虚拟机模板创建模块，用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

可选地，所述设置模块，还用于在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。

根据本发明的再一个方面，提供了一种集群节点动态加载的系统，包括：PLATFORMLSF设备、管理设备、一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，其中，所述管理设备，用于响应虚拟机创建操作，在所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器上创建虚拟机，并通知所述PLATFORMLSF设备，将所述PLATFORMLSF设备上所述虚拟机的IP地址设置为可用；所述PLATFORMLSF设备，用于根据管理设备的通知，将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF设备上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息；所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，用于在需要创建虚拟机时，将计算机硬件资源虚拟化为一个或多个虚拟机。

可选地，所述管理设备，还用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存；以及获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，用于根据所述模板类型调用对应的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

通过本发明，在PLATFORMLSF上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息，在服务器上创建虚拟机后，将PLATFORMLSF上将该虚拟机的IP地址设置为可用，从而实现了集群节点的动态加载。

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集群节点动态加载的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的集群节点动态加载的装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的集群节点动态加载的系统的示意图；以及

图4是根据本发明实施例可选的集群节点动态加载的系统的示意图。

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。

图1是根据本发明实施例的集群节点动态加载的方法的流程图，如图1所示，该方法包括步骤101至步骤102：

步骤101，在服务器上创建虚拟机；

步骤102，将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

在本发明实施例的一个可选实施方式这种，上述步骤101在服务器上创建虚拟机可以包括：

A，获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；

B，根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

上述资源信息包括：处理器(CPU)资源、内存等。一个服务器上可以创建多个虚拟机，服务器上可以运行虚拟化软件，以实现计算机资源的虚拟化。在实际应用中，可以设置虚拟机创建界面，供用户创建虚拟机。

在本发明实施例的一个实施方式中，上述方法还可以包括：预先设置虚拟机模板。可选地，预先设置虚拟机模板包括：

A，将系统中的运行环境划分为若干类；

B，根据每一类运行环境分别创建虚拟机；

C，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

通过该实施方式，可以实现集群节点虚拟机软件环境的快速加载。

可选地，上述方法还包括：在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。通过本发明实施例，可以实现对集群节点的动态管理。

图2是根据本发明实施例的集群节点动态加载的装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：创建模块10，用于在服务器上创建虚拟机；设置模块20，与创建模块10相连接，用于将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上述预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

在本发明实施例的一个实施方式中，上述创建模块10可以包括：获取单元，用于获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；实例化单元，用于根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

可选地，上述装置还可以包括：虚拟机模板创建模块，用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

在本发明实施例的一个实施方式中，上述设置模块20，还用于在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。

图3是根据本发明实施例的集群节点动态加载的系统的示意图，如图3所示，该系统包括：PLATFORMLSF设备1、管理设备2、一个或多个运行有虚拟化软件的服务器3，其中，管理设备2，用于响应虚拟机创建操作，在所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器3上创建虚拟机，并通知所述PLATFORMLSF设备1，将所述PLATFORMLSF设备1上所述虚拟机的IP地址设置为可用；所述PLATFORMLSF设备1，用于根据管理设备的通知，将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF设备1上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息；所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器3，用于在需要创建虚拟机时，将计算机硬件资源虚拟化为一个或多个虚拟机。

在本发明实施例的一个实施方式中，上述管理设备2，还用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存；以及获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器3，用于根据所述模板类型调用对应的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

下面对本发明实施例的一个具体实例进行描述。

VMWare之类的虚拟化方案提高系统环境的部署速度。虚拟化技术提高了系统的运行效率，缩短了系统维护时间：增加新的应用时，只需生成一台虚拟机，再安装应用系统即可，加快了新服务器和应用的部署，大大缩短了服务器重建和应用的加载时间。因此，在本发明实施例中，将PLATFORMLSF和虚拟化技术结合起来，以提高计算机集群动态扩展。

在本发明实施例中，虚拟化软件与PLATFORMLSF结合的节点动态加载是一个三层的软件结构，它包括虚拟化层、PLATFORMLSF软件层以及计算节点动态扩展模块层。

(1)虚拟化层是对计算机硬件资源的管理。本方案采用VMwarevSphere来实现资源虚拟化，其中主要用到了VMwarevSphere的如下几个组件：

1)VMwareESXi一个在物理服务器上运行的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机。

2)VMwarevCenterServer配置、置备和管理虚拟化IT环境的中央点。它提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和警报管理功能。

3)VMwarevSphereClient一个允许用户从任何WindowsPC远程连接到vCenterServer或ESXi的界面。

4)VMwarevSphereSDK一种为VMware和第三方解决方案提供标准界面以访问VMwarevSphere的功能。

首先在服务器上安装VMWareESXi虚拟化软件，然后在VMWareESXi上安装虚拟机，并在其中的一台虚拟机上安装VMwarevCenterServer实现对所有虚拟机的管理。此外，VMwarevCenterServer还发布了通用的服务接口，通过该接口可以实现对整个虚拟化环境的管理。

为了确保虚拟机可以快速的创建出来，需要首先创建虚拟机模板。虚拟机模板是指根据不同计算任务软件运行环境的不同而分别对这些运行环境进行虚拟化，并创建出不同的模板。当需要运行某种计算任务时，系统可以实例化对应的模板实现虚拟机的快速加载。此外，通过VMwarevCenterServer的服务就接口可以实现虚拟机的动态加载。

(2)PLATFORMLSF软件层的主要作用是把硬件服务器资源结合起来组成一个集群，它运行于集群之中并提供一套资源管理框架，利用该框架能够接收外部系统下发的任务，根据一定的分配和调度策略选择集群中性能最好的资源来完成任务。PLATFORMLSF软件包含一套API二次开发组件，通过该组件可以实现任务的下发，任务状态的查询，任务结果的查询，集群设备状态查询等功能。

为了实现PLATFORMLSF节点的动态加载功能，在PLATFORMLSF中增加一个节点管理池，在初始化的时候将一个网段的IP统一放在节点管理池中管理，并把无效的IP设置为不可用。这样，当需要动态加载一个计算节点时，就可以在节点管理池中将节点对应的IP设置为可用；当需要动态删除一个计算节点时，就可以在节点管理池中将节点对应的IP设置为不可用。这样就实现了PLATFORMLSF节点的动态加载功能。

(3)计算节点动态扩展模块是将上述两层整合到一起的模块。虚拟机模板管理功能可以实现对虚拟机模板的增删改查，所有的虚拟机都可以通过虚拟机模板进行创建；虚拟机管理可以实现对所有虚拟机的开启、关闭、创建、删除；计算节点管理功能可以通知PLATFORMLSF动态加载相应的虚拟机节点。通过上述功能，计算节点动态扩展模块一方面可以将虚拟机模板转化为可以使用的虚拟机资源，另一方面可以通知PLATFORMLSF动态加载该虚拟机节点，这样就实现了计算节点的动态加载。

该技术的应用主要体现在两个方面：

(1)当系统在初始部署或系统增加了硬件服务器时，可以通过虚拟化软件与PLATFORMLSF结合的节点动态加载技术实现系统软件环境的快速安装部署，通常这种部署只需要半个小时左右，而传统的安装部署方式可能需要一天或几天时间。

(2)当系统运行过程中需要集中处理某种计算任务时，可以通过虚拟化软件与PLATFORMLSF结合的节点动态加载技术动态关闭不用的虚拟机资源，而根据模板动态添加与该种计算对应的虚拟机资源，从而加快计算任务的执行速度。

下面结合附图4对本发明实施例作进一步说明，以运行流程的方式说明一种虚拟化软件与PLATFORMLSF结合的节点动态加载技术的实施方式：

步骤一、虚拟机模板的创建及管理。

首先将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，然后将虚拟机转化为虚拟机模板保存到盘阵上。

从虚拟机到虚拟机模板的转化首先需要调用powerOffVMTask(vmRef)关闭虚拟机，然后调用markAsTemplate(vmRef)虚拟机转化虚拟机模板。

虚拟机模板按照不同的业务类型保存完成，为动态加载不同类型的虚拟机打下了基础。同时，系统将根据需要对虚拟机模板进行管理，如虚拟机模板的添加、删除，虚拟机的开启、关闭、创建、删除。

步骤二、当用户需要增加一个特定类型的虚拟化计算节点时，可以通过虚拟机添加界面进行虚拟机的添加操作。

用户可以选择虚拟机模板类型、需要添加的服务器IP、分配的CPU、内存等信息，然后提交该信息。

接着系统会在后台一次进行虚拟机动态创建和PLATFORMLSF节点动态添加的工作，具体描述如下。

步骤三、虚拟机动态创建。

首先系统会调用VMwarevSphere提供的API实现虚拟机模板到虚拟机的克隆，此时VMwarevSphere会在被添加的物理机上实例化出一个虚拟机；

虚拟机的创建需要调用cloneVMTask(vmRef,folder,虚拟机名,cloneSpec)将模板部署为虚拟机，此时虚拟机的名称可以自定义。

然后系统会对虚拟机的配置进行修改，包括可用的CPU，内存等；修改完成后，系统会调用VMwarevSphere提供的API实现虚拟机的启动。

通过调用powerOnVMTask(vmRef,null)可以对制定的虚拟机进行启动操作。

通过调用reconfigVMTask(vmRef,configSpec)可以修改虚拟机可用的CPU，内存等。

通过调用VirtualEtherentCard的setAdressType(“generated”)可以设置虚拟机的网卡的IP；

步骤四、PLATFORMLSF节点动态添加。

当虚拟机创建完成，系统会获得该虚拟机的IP，然后调用PLATFORMLSF的API通知PLATFORMLSF动态加载该IP的虚拟机。PLATFORMLSF收到该信息后会在节点扩展池中查找与该IP对应的节点，找到后将该节点的类型设置为可用，并动态连接该节点。这样PLATFORMLSF节点动态添加就完成了。

经过上述过程，一个新的虚拟机节点就动态添加完成了。之后下发的计算任务会根据PLATFORMLSF的负载均衡原则动态下发到每一个节点，包括新创建的虚拟机节点。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

1)能够对不同类型的虚拟机模板进行管理；2)能够动态的开启、关闭、创建、删除虚拟机；3)能够通知PLATFORMLSF动态的添加、删除虚拟机节点；4)采用了一种节点管理池的技术实现计算节点的动态管理；5)能够方便的查看虚拟机、虚拟机模板、计算节点等的信息，并对上述信息尽心操作；6)节点动态添加完成后，系统可以将计算任务自动分配到新增的节点上执行。

总之，通过本发明实施例，提高了集群系统的扩展性，可用性、使用速度，能够实现按计算类型的需求动态调集群虚拟机资源种类，提高系统资源的利用率。

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 (10)

1.一种集群节点动态加载的方法，其特征在于，包括：

在服务器上创建虚拟机；

将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在服务器上创建虚拟机包括：

获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；

根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：预先设置虚拟机模板；其中，预先设置虚拟机模板包括：

将系统中的运行环境划分为若干类；

根据每一类运行环境分别创建虚拟机；

将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。

5.一种集群节点动态加载的装置，其特征在于，包括：

创建模块，用于在服务器上创建虚拟机；

设置模块，用于将PLATFORMLSF上将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF上述预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述创建模块，包括：

获取单元，用于获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；

实例化单元，用于根据所述模板类型调用预先设置的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

虚拟机模板创建模块，用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述设置模块，还用于在删除所述虚拟机时，将上所述PLATFORMLSF上所述虚拟机的IP地址设置为不可用。

9.一种集群节点动态加载的系统，其特征在于，包括：PLATFORMLSF设备、管理设备、一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，其中，

所述管理设备，用于响应虚拟机创建操作，在所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器上创建虚拟机，并通知所述PLATFORMLSF设备，将所述PLATFORMLSF设备上所述虚拟机的IP地址设置为可用；

所述PLATFORMLSF设备，用于根据管理设备的通知，将所述虚拟机的IP地址设置为可用，其中，所述PLATFORMLSF设备上预先配置有IP地址及IP地址对应节点的信息；

所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，用于在需要创建虚拟机时，将计算机硬件资源虚拟化为一个或多个虚拟机。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述管理设备，还用于将系统中的运行环境划分为若干类，根据每一类运行环境分别创建虚拟机，将虚拟机转化为虚拟机模板并保存；以及获取待创建的虚拟机的模板类型、待创建的虚拟机对应的服务器的信息，以及待创建的虚拟机的资源信息；

所述一个或多个运行有虚拟化软件的服务器，用于根据所述模板类型调用对应的虚拟机模板，按照所述资源信息在所述对应的服务器上实例化所述虚拟机。