CN106020968A - 对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统，其中，对单主机资源进行管控的方法包括：本地应用通过南向接口向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，申请请求携带有资源类型以及资源大小；判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；若没有，则向本地应用返回申请失败的消息；当本地应用使用资源完毕，通知本地主机中的kernel进行资源释放以及资源回收。本发明能够对单个主机上的系统资源以及主机集群上的系统资源进行统一的资源管控，不仅能够保证资源访问的安全性，还能对资源进行均衡分配，使资源能够均衡的利用，发挥资源的最大利用。

Description

对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统

技术领域

本发明涉及资源管控技术领域，具体涉及一种对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，计算机内的各种资源也越来越多，比如，计算机系统内的平台资源和应用资源，对于单主机的系统资源，当多个本地应用访问本地资源时，没有一个统一的管理方案，会很混乱，不能充分地对本地资源进行利用，可能会造成有些资源浪费，而有限资源不够用的情况；同样对于集群资源，也缺乏统一的资源管控方案，对于资源的管理比较混乱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统，能够实现对单个主机资源和多个主机组成的集群资源的统一管控。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种对单主机资源进行管控的方法，包括：

S1a、本地应用通过南向接口向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小；

S2a、根据所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；若没有，则向本地应用返回申请失败的消息；

S3a、当本地应用使用资源完毕，通知本地主机中的kernel进行资源释放以及资源回收。

另一发明，本发明提供了一种对集群资源进行管控的方法，所述集群由多个主机组成，包括：

S1b、从集群的多个主机中选择一个主机作为其它主机的管理者master，其它主机作为slaver；

S2b、外部应用向集群进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；

S3b、根据所述资源类型和资源大小，master从本地预先存储的各主机的资源登记总表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

又一方面，本发明提供了一种对单主机资源进行管控的系统，单主机中包括南向接口和kernel；

所述南向接口，用于供本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小；

所述kernel包括：

判断模块，用于根据本地应用的访问申请请求中的所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则触发资源分配模块；若没有，则触发失败消息返回模块；

资源分配模块，用于分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；

失败消息返回模块，用于向本地应用返回申请失败的消息。

再一方面，本发明提供了一种对集群资源进行管控的系统，包括一个master主机和多个slaver主机；

所述master主机，用于接收外部应用向集群发送的资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；以及还用于根据所述资源类型和资源大小，从本地预先存储的各主机的资源登记总表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

本发明提供的一种对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统，能够对单个主机上的系统资源以及主机集群上的系统资源进行统一的资源管控，不仅能够保证资源访问的安全性，还能对资源进行均衡分配，使资源能够均衡的利用，发挥资源的最大利用。

附图说明

图1为本发明实施例的一种对单主机资源进行管控的方法流程图；

图2为本发明实施例2的一种对集群资源进行管控的方法流程图；

图3为本发明实施例3的一种对单主机资源进行管控系统示意图；

图4为本发明实施例4的一种对集群资源进行管控系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1、一种对单主机资源进行管控的方法。下面结合图1对本实施例提供的方法进行说明。

参见图1，本实施例提供的对单主机资源进行管控的方法包括：S1a、本地应用通过南向接口向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小；

S2a、根据所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；若没有，则向本地应用返回申请失败的消息；

S3a、当本地应用使用资源完毕，通知本地主机中的kernel进行资源释放以及资源回收。

具体的，南向接口面向操作系统层面，南向接口为最底层封装，向上屏蔽实现细节，屏蔽各种操作系统、RDBMS以及中间件的差异性等。本实施例中本地应用通过南向接口向本地主机申请访问系统资源，其中，系统资源包括平台资源和应用资源，平台资源包括内存、存储、网络等，应用资源包括数据库、中间件和其它的第三方软件等。

其中，本地主机上的所有资源在被访问使用之前，需向本地主机的kernel进行资源注册，在得到kernel的资源注册成功确认之后，方能被本地应用申请访问；根据本地主机上的资源的注册情况，kernel会记录本地主机上的资源情况以及各类型的资源在本地主机上的位置，形成资源登记表，其中的资源登记表包括资源类型、该种类型的资源的总量、已使用量以及最后的更新时间。需要说明的是，本地主机中的所有资源都以资源池的形式存在。

本实施例中kernel还为每一个本地应用对本地主机上的资源的申请访问权限进行设定；当本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求时，本地主机中的kernel判断该本地应用是否具有申请访问权限，若是，则分配对应的资源，若否，则拒绝进行访问。

当步骤S1中有多个本地应用同时向本地主机进行资源访问的申请请求时，所述步骤S2还包括：kernel按照每一个本地应用申请的资源类型进行分类，对于申请同一类型的资源的多个本地应用，按照该多个本地应用的优先级顺序为每一个本地应用分配相应大小的资源，若存在优先级相同的本地应用，则按照先申请先分配的原则给本地应用分配资源。

具体的，当多个本地应用同时向本地主机申请资源访问时，首先本地主机中的kernel会判断这多个本地应用是否均具有资源访问权限，对于有资源访问权限的多个本地应用申请的资源类型进行分类，对于申请同一类型的多个本地应用，按照这多个本地应用的优先级顺序为每一个本地应用分配资源，若存在优先级相同的多个本地应用，则按照先申请先分配的原则为再先申请的本地应用分配资源。比如，现有本地应用A、本地应用B、本地应用C、本地应用D和本地应用E均向本地主机申请资源的访问，本地主机中的kernel会将这些应用的资源访问的申请请求放入队列中。其中本地应用A、本地应用B、本地应用C和本地应用D均向本地主机申请20G的内存资源，本地应用E向本地主机申请100M的存储，则首先判断这五个本地应用是否均具有对本地主机的资源访问权限，比如，其中，本地应用D没有对本地主机的资源访问权限，则直接拒绝。然后，对于申请同一类型资源的本地应用A、本地应用B和本地应用C，则本地主机中的kernel会根据记录的本地主机中的资源登记表查找本地主机中内存的剩余量，比如，本地主机的内存使用量有80G，则按照本地应用A、本地应用B和本地应用C的优先级顺序进行分配。比如，本地应用A优先级最高，本地应用B次之，本地应用C的优先级最低，则依次按照本地应用A、本地应用B和本地应用C的顺序分配大小为20G的内存资源。但是如果本地主机中只有50G剩余的内存资源，则先将40G的内存资源分别分配给本地应用A和本地应用B，而向本地应用C发送访问失败的消息，消息中包括剩余内存资源的大小，本地应用接收到失败的消息后，可选择是放弃访问申请还是更改申请内存资源的大小。若本地应用B和本地应用C具有相同的优先级，如果本地主机中有足够的40G内存资源，且本地应用B的申请请求在队列中靠前，则先给本地应用B发配20G内存资源，然后再给本地应用C分配20G内存；但是若本地主机上只有30G剩余的内存资源，则先分配20G内存资源给本地应用B，而向本地应用C发送访问失败的消息，消息中包括剩余内存资源的大小，本地应用接收到失败的消息后，可选择是放弃访问申请还是更改申请内存资源的大小。

当为本地应用分配了对应的资源后，本地主机中的kernel会及时更新本地主机中的资源登记表中的各资源的已使用量，并建立一个资源使用登记表，其中，资源使用登记表中会记录各类型资源的已使用量、占用该种类型资源的本地应用名称、申请时间、资源状态以及该种资源在本地主机中的位置。资源登记表和资源使用登记表可参见如下表格1和表格2所示：

表1资源登记表

资源类型	总量	已使用量	最后更新时间
				内存	30000M	16000M	20130319222222
存储	200000M	130000M	201303191111111
				CPU	96	68	201303191111111
IPC(Semaphore)	1000	827	201303191111111
				IPC(Message Queue)	1000	913	201303191111111
IPC(Share Memory)	10000M	7000M	201303191111111
				存储	200000M	150000M	201303191111111
网络连接数	1000	589	201303191111111
				数据库连接数	50	45	201303191111111
中间件连接数	200	135	201303191111111

表2

当本地应用使用资源完毕，本地应用会通知kernel进行资源释放和资源回收，将回收的资源的状态设置为空闲状态。另外，在资源访问的过程中，kernel还对资源的使用情况进行实时监控，比如，发现资源的僵死或者发现无主资源，则进行回收处理，并更新资源登记表和资源使用登记表。

当本地应用在使用资源的过程中，发现资源异常，则及时向kernel上报，kernrl对资源登记表和资源使用登记表进行更新。Kernel还会定时对资源登记表中的资源进行健康度检测，若发现资源的健康异常或者资源的实际异常状态与资源使用登记表中不符，则输出告警信息，并更新资源使用登记表。

实施例2、一种对集群资源进行管控的方法。下面结合图2对本实施例提供的方法进行说明。

参见图2，本实施例提供的对集群资源进行管控的方法包括：S1b、从集群的多个主机中选择一个主机作为其它主机的管理者master，其它主机作为slaver；

S2b、外部应用向集群进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；

S3b、根据所述资源类型和资源大小，master从预先存储在本地的各主机的资源登记总表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

具体的，如上述实施例1，本地主机中的资源都会向kernel进行资源注册，在本地主机上形成资源登记表以及资源使用登记表，本地主机向集群中其它的主机发送本地主机上的资源登记表和资源使用登记表，以使集群中的每一个主机均存储有所有主机的资源登记表和资源使用登记表，以形成资源登记总表和资源使用登记总表。其中，集群中的每一个主机均存储有包括自身的全部主机的资源登记总表，是因为如果集群中的master异常，则从其它的多个slaver中重新选择一个作为整个集群的master，该slaver来接管之前master的功能。

外部应用向通过master的北向接口向整个集群申请资源访问，集群中的master会首先判断该外部应用是否具有该集群的资源访问权限，若没有，则直接拒绝访问，若有，master会根据该外部应用所申请的资源类型，从预先存储在本地的资源登记总表中查找各主机上该种类型资源的剩余量，将外部应用的资源访问的申请请求路由到剩余资源量充足的主机上，由该主机向外部应用分配对应大小的资源。

另外，当外部应用在使用资源的过程中，若发现资源异常，则主动向master上报，master中的kernel会对资源登记总表中的对应资源的状态进行更新，并将更新后的资源登记总表同步到其它的slaver中。此外，每一个主机中kernel会定时对本机上登记的资源进行健康度的检查，如果发现健康异常，或者是资源的实际状态与资源使用登记表中资源的状态不一致的情况，kernel会输出告警信息并更新资源使用登记表中该资源的状态，并将更新后的资源使用登记表同步至其他的主机，对于健康异常的资源，kernel进行回收。当发现外部应用连接masetr主机失败或超时时，master主机中的kernel会按照回收策略对该申请的资源进行回收。

实施例3、一种对单主机资源进行管控的系统。下面结合图3对本实施例提供的系统进行描述。

参见图3，本实施例提供的对单主机资源进行管控的系统中的单主机中包括南向接口1、资源注册模块2和kernel 3，其中，kernel 3包括权限设定模块31、记录模块32、判断模块33、负载均衡器34、失败消息反馈模块35、资源分配模块36和更新模块37。

具体的，南向接口1，用于供本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小。

所述的kernel 3包括：

判断模块33，用于根据本地应用的访问申请请求中的所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则触发资源分配模块36；若没有，则触发失败消息返回模块35。

资源分配模块36，用于分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用。

失败消息反馈模块35，用于向本地应用返回申请失败的消息。

其中，所述的kernel 3还包括负载均衡器34，所述负载均衡器34用于当有多个本地应用同时向本地主机进行资源访问的申请请求时，按照每一个本地应用申请的资源类型进行分类，对于申请同一类型的资源的多个本地应用，按照该多个本地应用的优先级顺序为每一个本地应用分配相应大小的资源，若存在优先级相同的本地应用，则按照先申请先分配的原则给本地应用分配资源。

所述的kernel 3还包括权限设定模块31，用于为每一个本地应用对本地主机上的资源的申请访问权限进行设定；当本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求时，所述判断模块判断该本地应用是否具有申请访问权限，若是，则触发资源分配模块分配对应的资源，若否，则拒绝进行访问。

本实施例提供的对单主机资源进行管控的系统还包括资源注册模块2，用于供本地主机上的资源向本地主机的kernel进行资源注册，以使本地主机上的资源在得到kernel的资源注册成功确认之后，方能被本地应用申请访问；

所述的kernel 3还包括记录模块32以及更新模块37，所述的记录模块32用于根据本地主机上的资源的注册情况，记录本地主机上的资源情况以及本地资源使用情况，形成资源登记表以及资源使用登记表。所述的更新模块37用于当本地应用成功访问到在本地主机上所申请的资源时，更新本地主机上的资源登记表以及资源使用登记表。

实施例4、一种对集群资源进行管控的系统。下面结合图4对本实施例提供的系统进行描述。

参见图4，本实施例提供的对集群资源进行管控的系统包括一个master主机和多个slaver主机；所述master主机，用于接收外部应用向集群发送的资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；以及还用于根据所述资源类型和资源大小，从本地预先存储的各主机的资源登记总表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

其中，当每一个主机中的资源注册模块2向本地主机中的kernel 3进行了资源注册后，在本地主机上形成资源登记表以及资源使用登记表；每一个主机，用于向集群中其它的主机发送本地主机上的资源登记表和资源使用登记表，以使集群中的每一个主机均存储有所有主机的资源登记表和资源使用登记表，以形成资源登记总表和资源使用登记总表。

本发明提供的一种对单主机资源和集群资源进行管控的方法及其对应的系统，能够对单个主机上的系统资源以及主机集群上的系统资源进行统一的资源管控，不仅能够保证资源访问的安全性，还能对资源进行均衡分配，使资源能够均衡的利用，发挥资源的最大利用。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (14)

1.一种对单主机资源进行管控的方法，其特征在于，包括：

S1a、本地应用通过南向接口向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小；

S2a、根据所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；若没有，则向本地应用返回申请失败的消息；

S3a、当本地应用使用资源完毕，通知本地主机中的kernel进行资源释放以及资源回收。

2.如权利要求1所述的对单主机资源进行管控的方法，其特征在于，当步骤S1中有多个本地应用同时向本地主机进行资源访问的申请请求时，所述步骤S2还包括：

按照每一个本地应用申请的资源类型进行分类，对于申请同一类型的资源的多个本地应用，按照该多个本地应用的优先级顺序为每一个本地应用分配相应大小的资源，若存在优先级相同的本地应用，则按照先申请先分配的原则给本地应用分配资源。

3.如权利要求1或2所述的对单主机资源进行管控的方法，其特征在于，为每一个本地应用对本地主机上的资源的申请访问权限进行设定；

当本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求时，本地主机判断该本地应用是否具有申请访问权限，若是，则分配对应的资源，若否，则拒绝进行访问。

4.如权利要求3所述的对单主机资源进行管控的方法，其特征在于，本地主机上的资源需向本地主机的kernel进行资源注册，在得到kernel的资源注册成功确认之后，方能被本地应用申请访问；

根据本地主机上的资源的注册情况，kernel会记录本地主机上的资源情况，形成资源登记表。

5.如权利要求4所述的对单主机资源进行管控的方法，其特征在于，当本地应用成功访问到在本地主机上所申请的资源时，kernel会更新本地主机上的资源登记表以及新建一张资源使用登记表。

6.一种对集群资源进行管控的方法，所述的集群由多个主机组成，其特征在于，包括：

S1b、从集群的多个主机中选择一个主机作为其它主机的管理者master，其它主机作为slaver；

S2b、外部应用集群进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；

S3b、根据所述资源类型和资源大小，master从在本地预先存储的各主机的资源登记总表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

7.如权利要求6所述的对集群资源进行管控的方法，其特征在于，当向本地主机中的kernel进行了资源注册后，在本地主机上形成资源登记表，本地主机向集群中其它的主机发送资源登记表，以使集群中的每一个主机均拥有所有主机的资源登记表，进行汇总后形成整个集群的资源登记总表。

8.一种对单主机资源进行管控的系统，其特征在于，单主机中包括南向接口和kernel；

所述南向接口，用于供本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及申请访问的资源大小；

所述kernel包括：

判断模块，用于根据本地应用的访问申请请求中的所述资源类型和资源大小，判断本地主机中是否有足够的该类型的资源，若有，则触发资源分配模块；若没有，则触发失败消息返回模块；

资源分配模块，用于分配相应大小的该类型的资源至所述本地应用；

失败消息返回模块，用于向本地应用返回申请失败的消息。

9.如权利要求8所述的对单主机资源进行管控的系统，其特征在于，所述kernel还包括：

负载均衡器，用于当有多个本地应用同时向本地主机进行资源访问的申请请求时，按照每一个本地应用的申请的资源类型进行分类，对于申请同一类型的资源的多个本地应用，按照该多个本地应用的优先级顺序为每一个本地应用分配相应大小的资源，若存在优先级相同的本地应用，则按照先申请先分配的原则给本地应用分配资源。

10.如权利要求8或9所述的对单主机资源进行管控的系统，其特征在于，所述kernel还包括：

权限设定模块，用于为每一个本地应用对本地主机上的资源的申请访问权限进行设定；

当本地应用向本地主机进行资源访问的申请请求时，所述判断模块判断该本地应用是否具有申请访问权限，若是，则触发资源分配模块分配对应的资源，若否，则拒绝进行访问。

11.如权利要求10所述的对单主机资源进行管控的系统，其特征在于，还包括：

资源注册模块，用于供本地主机上的资源向本地主机的kernel进行资源注册，以使本地主机上的资源在得到kernel的资源注册成功确认之后，方能被本地应用申请访问；

所述kernel还包括：

记录模块，用于根据本地主机上的资源的注册情况，kernel会记录本地主机上的资源情况，形成资源登记表。

12.如权利要求11所述的对单主机资源进行管控的系统，其特征在于，所述kernel还包括：

更新模块，用于当本地应用成功访问到在本地主机上所申请的资源时，更新本地主机上的资源登记表以及建立一张资源使用登记表。

13.一种对集群资源进行管控的系统，其特征在于，包括一个master主机和多个slaver主机；

所述master主机，用于接收外部应用向集群发送的资源访问的申请请求，其中，所述申请请求携带有申请访问的资源类型以及资源大小；以及还用于根据所述资源类型和资源大小，从本地预先存储的各主机的资源登记表中查找各主机的资源情况，将外部应用的资源访问的申请请求路由到对应的主机上，由该主机向所述外部应用分配对应大小的资源。

14.如权利要求13所述的对集群资源进行管控的系统，其特征在于，当每一个主机中的资源注册模块向本地主机中的kernel进行了资源注册后，在本地主机上形成资源登记表；

每一个主机中还包括：

发送模块，用于向集群中其它的主机发送本地主机上的资源登记表，以使集群中的每一个主机均拥有所有主机的资源登记表，进行汇总后形成整个集群的资源登记总表。