CN105516267A - 云平台高效运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种云平台高效运行方法，该方法包括：将计算资源以虚拟化方式提供给所述应用系统；监控虚拟化资源的运行状态，根据上层应用系统的需求动态地对虚拟化资源进行调整和管理。本发明提出了一种云平台高效运行方法，在保证独立的应用系统高效运行的前提下，提高服务器资源的利用率，提供高效和高资源利用率的服务。

Description

云平台高效运行方法

技术领域

本发明涉及云计算，特别涉及一种云平台高效运行方法。

背景技术

在企业信息化的发展过程中，企业内部存在着众多的独立的应用系统。这些系统凭借着良好的安全性、高效性、便利性和实用性，迅速得到普及应用。但是这些系统都是单独存在的系统，相互之间独立部署，造成了有众多的系统和服务器，从而给系统的维护、升级和扩展工作带来了很大的麻烦。整合现有的服务器资源，并且合理的对服务器资源进行分配调度，是非常耗费时间成本的。而另一方面，企业众多的中小型web系统在服务器上运行时，系统的资源利用率非常低。服务器只部署单个应用系统，低效率甚至近乎空闲的运行，造成了企业内硬件资源和软件资源的浪费。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种云平台高效运行方法，包括：。

将计算资源以虚拟化方式提供给所述应用系统；

监控虚拟化资源的运行状态，根据上层应用系统的需求动态地对虚拟化资源进行调整和管理。

优选地，所述企业集成管理云平台包含应用层、资源调度层、资源抽象层和硬件层；硬件层包括为整个系统提供的CPU资源、存储资源、网络资源和服务器资源；为应用提供计算服务和存储服务，所述计算服务包括数据的检索、数据的计算以及数据的管理；所述存储服务是指建立统一的数据存储集群，为云平台下的所有的子系统的信息数据进行存储，包括数据库存储和文件存储；数据库存储用来存储系统的信息数据，包括关系型的数据库存储和分布式的数据库存储；所述资源抽象层将硬件层的物理资源进行整理和聚合，对资源进行统一的分配和管理，形成虚拟化资源池，为应用层的应用提供资源；所述资源调度层根据上层的请求，对虚拟化资源进行分配和调度，提供上层应用所需的虚拟化资源，对下层的虚拟化资源进行有效地分配管理；资源调度层对虚拟化资源的操作包括虚拟化资源的管理，分配和回收；应用层包括整个企业信息管理平台的所有分布式的应用系统，为企业用户直接提供服务。

优选地，所述对虚拟化资源进行调整和管理包括采用如下两种方式之一完成虚拟机迁移：

在虚拟机迁移之前，首先将物理主机的信息数据和系统的关键状态复制到目的虚拟机，复制过程中，源虚拟机一直处于运行状态；复制完成后，源VMM的系统暂停运行，复制过程中源VMM修改的内容和状态同样在目的VMM进行修改，修改完成后，将系统迁移到目的VMM上运行，或

源VMM首先向目的物理主机发送能够支持任务执行的数据和CPU状态的最少的数据，停止源虚拟机的运行，然后将任务迁移到目的物理主机上运行；当任务在目的物理主机上运行并且所需的信息数据不在目的物理主机上时，目的物理主机优先向源虚拟机提供目前任务执行所需要的信息数据。

优选地，所述资源调度层根据上层的请求，对虚拟化资源进行分配和调度，提供上层应用所需的虚拟化资源，进一步包括：

应用系统在云平台进行部署时，首先向资源虚拟化管理器发送使用虚拟化资源的消息；资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将消息转发到资源调度模块，资源调度模块为应用系统分配所需的虚拟化资源；当应用系统所需的虚拟化资源不足时，向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源扩展的消息，资源虚拟化管理器发送虚拟化资源重新分配的消息到虚拟化资源分配模块，虚拟化资源分配模块重新分配更大空间的虚拟化资源；当应用系统从企业信息系统管理平台移除时，同时向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源回收的消息；资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将消息转发到虚拟化资源回收模块；虚拟回收模块移除系统所占用的虚拟化资源，将该虚拟化资源的状态置为空闲。

本发明相比现有技术，具有以下优点：

本发明提出了一种云平台高效运行方法，在保证独立的应用系统高效运行的前提下，提高服务器资源的利用率，提供高效和高资源利用率的服务。

附图说明

图1是根据本发明实施例的云平台高效运行方法的流程图。

具体实施方式

下文与图示本发明原理的附图1起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。

本发明的一方面提供了一种云平台高效运行方法。图1是根据本发明实施例的云平台高效运行方法流程图。

本发明对分布式的服务器资源进行整合，构建统一的企业集成管理云平台。企业内的所有应用系统，通过云平台被整合到企业信息管理平台上。在保证这些应用系统正常高效运行的前提下，提高服务器资源的利用率，提供高效和快速的服务。系统的底层是整合分布式的服务器资源，将所有的服务器资源以虚拟机的方式提供给应用系统，保证系统的高效运行，并且提高了计算资源的利用率。系统的上层是集合企业内所有应用系统，通过统一的平台向企业内的用户提供高效的服务。将底层存在硬件平台差异的服务器资源整合到一个统一的资源池中，并且快速高效的分配给上层应用。企业集成管理云平台对虚拟化资源的分配是开放的。虚拟化资源根据应用系统的需求进行动态地迁移和扩展。应用系统通过企业集成管理云平台以门户网站的形式统一的呈现给企业内的用户。企业内的软硬件资源通过虚拟化技术形成的虚拟化资源，以资源共享的方式提供给各个应用系统，有效地提高了资源的利用率。

企业信息化服务管理系统下的虚拟化资源以按需的策略分配给各个用户，所有的存储资源、CPU资源和网络资源组合在一起形成一个更大容量的虚拟化资源池，企业内的所有应用系统都可以随时的动态地调用虚拟机的资源。监控虚拟机中资源的运行状态，动态地对虚拟化资源进行扩充、迁移和重新分配等操作，以便灵活地满足应用的需求。

企业集成管理云平台包含应用层、资源调度层、资源抽象层和硬件层。硬件层的资源包括为整个系统提供的CPU资源、存储资源、网络资源和服务器资源等。这些物理的资源是为应用提供所需的服务，这些服务包括计算服务和存储服务。计算服务对象包括数据的检索、数据的计算以及数据的管理等。存储服务是指建立统一的数据存储集群，为企业集成管理云平台下的所有的子系统的信息数据进行整理和存储。存储服务包括数据库存储和文件存储。数据库存储用来存储系统的信息数据，包括关系型的数据库存储和分布式的数据库存储。文件存储用于存储系统平台中的文本文档、视频音频文件以及图片文件等。企业集成管理云平台下的存储集群拥有大容量的数据存储能力，而且能都动态地扩展数据存储。资源抽象层将硬件层的物理资源进行整理和聚合，对资源进行统一的分配和管理，形成一个虚拟化资源池，为应用层的各类应用提供资源。虚拟机拥有自己独立的操作系统，在该操作系统下可运行软件和存储数据文件，用户可以部署应用系统。资源抽象层，对虚拟化资源进行动态地扩展和迁移，极好的保证了系统的正常运行，大大地提高了系统资源的利用率。资源调度层是根据上层的请求，对虚拟化资源进行分配和调度。向上层动态地提供上层应用所需的虚拟化资源，对下层的虚拟化资源进行有效地分配管理。资源调度层对虚拟化资源的操作包括三个部分，虚拟化资源的管理，分配和回收。虚拟化资源的管理包括对虚拟化资源的运行状态进行监视和对虚拟化资源进行有效地划分和管理。虚拟化资源的分配将虚拟化资源在按需分配的前提下分配给上层应用，以保证上层应用高效的运行并且提高系统资源的利用率。虚拟机的资源回收是当上层的应用不在使用或者对上层的应用进行迁移时，上层应用所占的虚拟化资源需要进行回收，保证了整个系统的良好运行。应用层包括整个企业信息管理平台的所有应用系统。这些分布式的应用系统通过统一的平台为企业用户提供服务。

虚拟化资源在分配与调度中，需要制定合理、准确的虚拟化资源状态参数，消息格式。虚拟化资源分配与调度的标准化的参数是针对网络资源、存储资源、CPU资源和消息内容制定的。网络资源的参数有信道质量，信道比，信道负载情况，响应时间，网络带宽，可用性，延迟时间等指标。存储资源的参数有存储容量，存储可用容量，存取时间，存储周期和存储器带宽，支持的最大访问数，当前的访问数。CPU资源的参数有主频，CPU的数量，运行时间，缓存占用比和运行可靠性等参数。信息内容参数消息类型，消息的优先级、消息的发送者以及消息的接收者等内容。

应用系统在虚拟机上部署时，降低应用子系统与用户之间的网络数据的传输延迟和传输负载。而且在部署时，加强系统平台对系统服务器的控制能力，降低物理服务器的启动次数，以便在提高资源利用率的情况下，保证在系统发生故障时能够正常的执行。

为了提高虚拟化资源分配与调度的安全性，需要提高系统平台风险的预估计能力以及加强虚拟化资源分配的可靠性。第一，企业云计算集成管理平台使用面向服务虚拟化资源的调度策略。根据系统平台对服务子系统提供虚拟化资源服务，虚拟化资源动态的扩展的特点，为系统平台制定专门虚拟化资源的分配和预留策略。第二，对虚拟化资源申请使用，增加权限和认证的功能。限制非管理员对云平台的权限。

通过在虚拟机系统上安装监视器来实时地对虚拟机运行状态监控。为了实现应用系统与虚拟化资源的统一管理，可以将虚拟化资源管理系统与服务应用子系统集成到一个统一的系统上。并且，在对系统平台进行构建时，本发明采用监控数据压缩的策略以及负载均衡网络传输策略。，对于异构环境下的虚拟机迁移采用以下两种方式之一。方式一：在对虚拟机正式迁移之前，首先将物理主机的信息数据和系统的关键状态复制到目的虚拟机，复制过程中，源虚拟机一直处于运行状态。复制完成后，源VMM的系统暂停运行，复制过程中源VMM修改的内容和状态同样在目的VMM进行修改，修改完成后，将系统迁移到目的VMM上运行。方式二：源VMM首先向目的物理主机发送能够支持任务执行的数据和CPU状态的最少的数据，停止源虚拟机的运行，然后将任务迁移到目的物理主机上运行。当任务在目的物理主机上运行时，所需的信息数据不在目的物理主机上时，目的物理主机会优先向源虚拟机提供目前任务执行所需要的信息数据。

企业信息化管理平台的虚拟化资源分配操作包括虚拟化资源管理、资源分配和资源回收三个方面：

资源管理包括，对接入系统存储资源、CPU资源和网络资源进行统一管理的工具，对虚拟化资源进行分组，分组完成后将这些虚拟化资源进行重构组成虚拟机，并对运行中虚拟机的参数值进行监控，以保证系统的运行。

资源分配包括，通过资源分配算法，将资源在按需分配的前提下灵活的分配给上层应用，以保证上层应用高效的运行并且提高系统资源的利用率。

资源回收包括，当上层的应用被卸载或者对虚拟机进行迁移吋，需要将应用所占用的虚拟化资源的状态置为空闲的状态。

应用系统只要部署在应用层，该应用系统就具有对虚拟化资源的使用和访问权限。应用系统向虚拟化资源调度层发出虚拟化资源使用命令，系统就会向应用系统提供所需的虚拟化资源，当应用系统不再使用该虚拟化资源的时候，向资源调度层发送虚拟化资源销毁的请求，虚拟化资源调度分配层接收到请求后，将该应用系统所占据的虚拟化资源的状态置为空闲。当应用系统所占用的虚拟化资源不足，申请对虚拟化资源进行扩展或对虚拟机进行迁移，系统迁移时原先所占用的虚拟化资源的状态也会被置为空闲状态。

虚拟化资源池经过资源虚拟化管理器的统一配置后，形成一些表面上相互独立的虚拟机来执行应用系统所提交的请求。当企业集成管理云平台的虚拟化资源不能够支持整个系统的正常运行时，可以在底层增加物理资源设备接入到系统平台中。

虚拟化资源管理与调度的过程如下：

应用系统在云平台进行部署活动时，首先向资源虚拟化管理器发送使用虚拟化资源的消息。资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将需求消息转发到资源调度模块。虚拟资源调度模块为应用系统分配所需的虚拟化资源。

当应用系统所需的虚拟化资源不足时，向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源扩展的消息，资源虚拟化管理器会发送虚拟化资源重新分配的消息到虚拟化资源分配模块，虚拟化资源分配模块会重新分配更大空间的虚拟化资源，为应用系统快速、及时、高效地分配所需的虚拟化资源。

当应用系统从企业信息系统管理平台移除时，同时向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源回收的消息。资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将消息转发到虚拟化资源回收模块。虚拟回收模块接收到转发来的消息，快速及时地移除系统所占用的虚拟化资源，将该虚拟化资源的状态置为空闲。

企业集成管理云平台的虚拟化资源分配过程如下：

(1)监控平台架构下虚拟化资源的利用率和运行状态；

(2)对状态数据进行处理，如果需要回收虚拟化资源，则执行第3步，如果需要分配虚拟化资源，则执行第4步，如果是需要迁移虚拟化资源则执行第5步。

(3)资源虚拟化管理器将请求转发到虚拟机回收模块，虚拟机回收模块接到请求后，回收该任务所占用的虚拟化资源，将该虚拟化资源的状态置为空闲。

(4)资源虚拟化管理器将请求转发到虚拟化资源分配模块，如果虚拟化资源充足，那么虚拟化资源分配模块会按照自己的虚拟化资源分配算法将虚拟化资源分配到执行的任务中。

(5)资源虚拟化管理器接收到虚拟机迁移的请求后，首先通知虚拟化资源分配模块分配一定的虚拟化资源，对虚拟机进行迁移。迁移完成后，虚拟化资源回收模块会回收源虚拟机所占用的虚拟化资源。

综上所述，本发明提出了一种云平台高效运行方法，在保证独立的应用系统高效运行的前提下，提高服务器资源的利用率，提供高效和高资源利用率的服务。

显然，本领域的技术人员应该理解，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算系统来实现，它们可以集中在单个的计算系统上，或者分布在多个计算系统所组成的网络上，可选地，它们可以用计算系统可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储系统中由计算系统来执行。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种云平台高效运行方法，用于将分布的计算资源和应用系统构建为企业集成管理云平台，其特征在于，包括：

将计算资源以虚拟化方式提供给所述应用系统；

监控虚拟化资源的运行状态，根据上层应用系统的需求动态地对虚拟化资源进行调整和管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述企业集成管理云平台包含应用层、资源调度层、资源抽象层和硬件层；硬件层包括为整个系统提供的CPU资源、存储资源、网络资源和服务器资源；为应用提供计算服务和存储服务，所述计算服务包括数据的检索、数据的计算以及数据的管理；所述存储服务是指建立统一的数据存储集群，为云平台下的所有的子系统的信息数据进行存储，包括数据库存储和文件存储；数据库存储用来存储系统的信息数据，包括关系型的数据库存储和分布式的数据库存储；所述资源抽象层将硬件层的物理资源进行整理和聚合，对资源进行统一的分配和管理，形成虚拟化资源池，为应用层的应用提供资源；所述资源调度层根据上层的请求，对虚拟化资源进行分配和调度，提供上层应用所需的虚拟化资源，对下层的虚拟化资源进行有效地分配管理；资源调度层对虚拟化资源的操作包括虚拟化资源的管理，分配和回收；应用层包括整个企业信息管理平台的所有分布式的应用系统，为企业用户直接提供服务。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对虚拟化资源进行调整和管理包括采用如下两种方式之一完成虚拟机迁移：

在虚拟机迁移之前，首先将物理主机的信息数据和系统的关键状态复制到目的虚拟机，复制过程中，源虚拟机一直处于运行状态；复制完成后，源VMM的系统暂停运行，复制过程中源VMM修改的内容和状态同样在目的VMM进行修改，修改完成后，将系统迁移到目的VMM上运行，或

源VMM首先向目的物理主机发送能够支持任务执行的数据和CPU状态的最少的数据，停止源虚拟机的运行，然后将任务迁移到目的物理主机上运行；当任务在目的物理主机上运行并且所需的信息数据不在目的物理主机上时，目的物理主机优先向源虚拟机提供目前任务执行所需要的信息数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述资源调度层根据上层的请求，对虚拟化资源进行分配和调度，提供上层应用所需的虚拟化资源，进一步包括：

应用系统在云平台进行部署时，首先向资源虚拟化管理器发送使用虚拟化资源的消息；资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将消息转发到资源调度模块，资源调度模块为应用系统分配所需的虚拟化资源；当应用系统所需的虚拟化资源不足时，向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源扩展的消息，资源虚拟化管理器发送虚拟化资源重新分配的消息到虚拟化资源分配模块，虚拟化资源分配模块重新分配更大空间的虚拟化资源；当应用系统从企业信息系统管理平台移除时，同时向资源虚拟化管理器发送虚拟化资源回收的消息；资源虚拟化管理器接收到发送来的消息后，对消息进行解析和处理，然后将消息转发到虚拟化资源回收模块；虚拟回收模块移除系统所占用的虚拟化资源，将该虚拟化资源的状态置为空闲。