CN107018033B - 自调节云管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自调节云管理系统，包括相互连接的管理模块和自调节模块，且两者均设置在被管理的云系统中，且所述的管理模块为云系统提供管理接口，所述的自调节模块用以探测、记录并分析该云系统中的数据，且所述的自调节模块根据分析结果对云系统进行相应调节，包括对计算资源、存储资源和网络资源的调节。采用本发明中的自调节云管理系统，由于其采用管理模块为云系统提供管理接口，辅以自调节模块，能够实现对计算资源、存储资源、甚至网络资源的管理，云系统的服务质量得以保障，且能够实现按需自主调节和分配各种资源，让运维更简单快速有效，使云系统能够提供最佳质量的服务，提高了云系统的整体的健壮性，提高了运维效率。

Description

自调节云管理系统

技术领域

本发明涉及云计算领域，尤其涉及网络功能虚拟化领域，具体涉及一种自调节云管理系统。

背景技术

云计算是当今火热的技术名词，主要有公有云，私有云及混合云。按照服务类型分层，有IAAS(Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务)，PAAS(Platform-as-a-Service，平台即服务)和SAAS(Platform-as-a-Service，平台即服务)。所有的云系统都会有云管理平台，现有云管理平台都需要管理员手动的配置，无法实现系统自调节，直接影响到云服务的质量，现有的云管理系统很少涉及对云网络中的流量的精细的控制。在云系统的管理中体现对网络拓扑结构、流量等资源的调整是迎合大众需求的必然走向。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种使云管理系统可实现按需自主调节和分配各种资源、让运维更简单快速有效，使云服务的质量更好的自调节云管理系统。

为了实现上述目的，本发明的自调节云管理系统具有如下构成：

该自调节云管理系统，其主要特点是，

包括相互连接的管理模块和自调节模块，且两者均设置在被管理的云系统中，所述的自调节模块用以探测、记录并分析该云系统中的数据，并根据所得的分析结果生成调节指令，所述的管理模块为云系统提供管理接口，并创建虚拟网络拓扑，并根据所述的调节指令对云系统进行相应调节。

较佳地，所述的自调节云管理系统存储有其管理的云系统的资源配置信息，用以供所述的自调节模块设置相应的资源控制策略。

更佳地，所述的自调节模块包括终端子模块和与所述的终端子模块相连接的服务端子模块，所述的终端子模块设置于云系统的终端处，用以在云系统的终端的探测数据，并将探测数据上报到所述的服务端子模块，由所述的服务端子模块进行存储、记录并分析，获取分析结果，所述的服务端子模块根据分析结果对云系统进行相应调节。

尤佳地，所述的终端子模块获取的探测数据包括该云系统的存储资源探测数据、计算资源探测数据和网络资源探测数据。

尤佳地，所述的管理模块根据所述的自调节云管理系统存储的该云系统的资源配置信息，创建虚拟网络拓扑，所述的网元处配置有探测模块，该探测模块获取该虚拟网络拓扑的配置信息，并存储该虚拟网络拓扑的配置信息，供设置在云系统终端的终端子模块获取。

甚佳地，所述的终端子模块对云系统中网络资源情况的探测基于该终端子模块中的拓扑探测模块、业务识别模块和网络质量分析模块，三者互相连接，且

所述的拓扑探测模块用以根据存储的虚拟网络拓扑的配置信息，获取该虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，且所述的拓扑探测模块还根据所述的自调节云管理系统存储的该云系统的资源配置信息获取该云系统的物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息；

所述的业务识别模块用以根据所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，以及物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，识别该云系统中的网络流量；

所述的网络质量分析模块用以分析所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，以及所述的业务识别模块识别的该云系统中的网络流量，获取云系统的网络质量，且

所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、业务识别模块识别的该云系统中的网络流量以及网络质量分析模块获取的云系统的网络质量均为所述的终端子模块获取的探测数据，均被上报至所述的服务端子模块，供所述的服务端子模块存储、记录并分析。

甚佳地，所述的服务端子模块包括存储和记录子模块、分析子模块和反馈子模块，三者互相连接，且

所述的存储和记录子模块用以存储和记录所述的终端子模块上报的探测数据以及该服务端子模块中的运行数据，所述的运行数据包括运行日志记录、分析结果和该自调节云管理系统的配置信息，以及其管理的云系统的配置信息；

所述的分析子模块用以分析所述的终端子模块上报的探测数据，判断是否需要对云系统中的存储资源、计算资源以及网络资源进行调节，若需要，则生成相应的调节指令，并发送给所述的反馈子模块和管理模块；

所述的反馈子模块根据所述的分析子模块给出的调节指令对该云系统进行调节，并将该调节指令反馈给具有管理员权限的用户。

极佳地，所述的反馈子模块获取所述的分析子模块给出的调节指令，并根据该调节指令生成一反馈指令发送给所述的管理模块，由所述的管理模块将该包含调节指令相关信息的反馈指令反馈给具有管理员权限的用户。

较佳地，所述的调节指令包括计算资源自调节指令、存储资源自调节指令以及网络资源自调节指令。

采用本发明中的自调节云管理系统，由于其采用管理模块为云系统提供管理接口，辅以自调节模块，对云系统中的资源进行包括计算资源、存储资源和网络资源在内的自调节管理，十分简单方便，且通过该自调节云管理系统，还能实现对网络流量管理，对网络流量进行分类和导流，开拓了云系统管理的新篇章，使用该自调节云管理系统的云系统，其服务质量得以保障，且能够实现按需自主调节和分配各种资源，让运维更简单快速有效，使云系统能够提供最佳质量的服务，提高了云系统的整体的健壮性，提高了运维效率，相较于现有技术中的云管理系统对云系统的管理，摆脱对人力管理的依赖，克服了现有技术中需要具有丰富经验的管理员来运维云系统的缺点，实现不需要人为干预而正常的对云系统进行运维。解决了从不同物理设备和虚拟设备(其中所述的物理设备和虚拟设备包括存储设备、网络设备、服务器、虚拟网络和虚拟服务器)获取基本元数据的问题，该自调节云管理系统对云系统的调节还包括对网络连接、虚拟连接等中间处理的过程数据的调节。同时，本发明的技术方案还解决了对海量数据进行分析处理的问题，还能实现对增量数据的分析以及对分析结果的反馈调节，现有技术不能实现这些技术效果。

附图说明

图1为本发明的自调节云管理系统的计算资源自调节流程和存储资源自调节流程。

图2为本发明的自调节云管理系统的网络自调节流程。

图3为本发明的自调节云管理系统的模块交互图。

图4为本发明的自调节云管理系统的实施总拓扑示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

该自调节云管理系统包括相互连接的管理模块和自调节模块，所述的管理模块为云系统提供管理接口，其中管理接口具体包括云系统的存储管理接口、网络管理接口、虚拟机管理接口、用户管理接口等，所述的管理模块还用以根据自调节模块给出的调节指令进行相应调节。所述的自调节模块用以探测、记录并分析该云系统中的数据，并向所述的管理模块下发调节指令，调节指令具体包括对计算资源、存储资源和网络资源的调节。

在一种较佳的实施方式中，自调节模块给所述的管理模块下发相应调节指令，由所述的管理模块根据调节指令对计算资源、存储资源和网络资源进行相应调节。

所述的自调节模块包括终端子模块和与所述的终端子模块相连接的服务端子模块，所述的终端子模块设置于云系统的终端处，用以在云系统的终端处探测数据，并将探测到的数据上报到所述的服务端子模块，由所述的服务端子模块进行记录分析，所述的服务端子模块还根据分析结果对云系统进行相应调节。

所述的终端子模块探测的数据包括云系统存储资源探测数据、计算资源探测数据，以及该云系统中的网络资源探测数据。

请参阅图3，所述的服务端子模块中包括存储和记录子模块、分析子模块和反馈子模块，且三者互相连接，且所述的存储和记录子模块用以存储和记录所述的终端子模块上报的探测数据以及该服务端子模块中的运行数据；所述的分析子模块用以根据所述的终端子模块上报的探测数据判断是否需要对云系统的存储资源、计算资源以及网络资源进行调节，若需要，则所述的分析子模块生成相应的调节指令发送给管理模块和反馈子模块；所述的反馈子模块根据所述的分析子模块给出的调节指令生成反馈指令，反馈指令中包含调节指令的相关信息，用以告知具有管理权限的用户，所述的自调节云管理系统对该云系统进行了何种调节。

所述的存储与记录子模块中存储的运行数据包括运行日志记录、分析结果和该自调节云系统的配置信息以及被管理的云系统的配置信息。所述的调节指令包括计算资源自调节指令、存储资源自调节指令以及网络资源自调节指令，分别对应用于实现计算资源自调节、存储资源自调节和网络资源自调节，所述的探测信息包括网络资源探测信息、计算资源探测信息和存储资源探测信息。在一种较佳的实施方式中，所述的存储和记录子模块中存储有已登录的具有管理员权限的用户账号。

在进行网络资源自调节时，需要区分开物理网络和虚拟网络，其中，物理网络的硬件拓扑无法自调节，但是能够调节速率，配置QoS等。

而虚拟网络的自调节空间较大，虚拟网络的拓扑结构、虚拟网元配置等都能够通过管理模块统一调节。其中，虚拟网元包括了虚拟交换机，虚拟防火墙，虚拟深度包检测等。在一种具体实施例中，对虚拟网络的调节表现为：

由设置在虚拟网络拓扑的网元处的探测模块实现对虚拟网络拓扑配置信息的获取，并存储在云系统的存储与记录子模块中，由终端子模块的拓扑探测模块、业务识别模块和网络质量分析模块进行获取并分析，所述的拓扑探测模块、业务识别模块和网络质量分析模块三者互相连接。

在一种具体的实施例中，所述的管理模块根据该自调节云系统中存储的云系统的资源配置信息(包括物理资源的配置信息和虚拟资源的配置信息)创建虚拟网络拓扑结构。

拓扑探测模块根据虚拟网络的配置信息获取虚拟网络的拓扑结构和拓扑关键信息，且根据该自调节云系统中存储的云系统的资源配置信息获取物理网络的拓扑结构和拓扑关键信息；业务识别模块根据拓扑探测模块获取的信息，识别该云系统中的网络流量；网络质量分析模块负责根据所述的拓扑探测模块获取的信息和所述的业务识别模块获取的信息，分析获取该云系统当前的网络质量，网络质量的参数包括流量、带宽、利用率，所述的拓扑探测模块获取的信息和所述的业务识别模块获取的信息以及所述的云系统的网络质量均为该终端子模块获取的网络资源探测信息，网络资源探测信息被上报至所述的服务端子模块。

请参阅图2，为虚拟网络资源的自调节，先通过存储和记录子模块收集保存网络资源探测信息，然后通过分析子模块对存储和记录子模块收集保存的网络资源探测信息进行分析，并根据分析结果决定是否对现有网络拓扑做自调节。如果需要调节，则所述的分析子模块生成调节指令，并分别发送至管理模块与反馈子模块。管理模块收到调节指令后进行相关处理，并向网元发送控制信息。先进行存储而后进行分析的行为，便于对分析结果进行反馈和校正。

终端子模块中还可针对计算资源、存储资源进行调整，因此可预见的，云系统的终端中也针对计算资源、存储资源设置不同的探测模块。如在物理服务器中设置用于收集物理机计算资源和存储资源的探测模块，将物理服务器中能收集到的资源类数据上报到服务端子模块的存储与记录子模块中，由于需要收集云系统的物理服务器中各种特性的数据，环境复杂，探测模块的形式和数据类型相对较多。对计算资源和存储资源的自调节与网络资源自调节十分相似，都是先对存储资源/计算资源进行探测，获取相应的存储资源探测信息/计算资源探测信息，存储该存储资源探测信息/计算资源探测信息后，由分析子模块实现对云系统存储质量/计算质量的分析、从而根据分析生成调节指令，进行进一步的调节。

请参阅图1，在一种具体实施例中，计算资源自调节和存储资源自调节包括以下调节：

当终端子模块探测到物理服务器的资源使用率到设置的阈值时，如物理服务器的CPU或内存达到上限阈值时，探测模块获取该计算资源/存储资源的配置信息，并上报给所述的存储模块，由所述的存储与记录子模块存储后，供所述的终端子模块获取，上报服务端子模块的存储与记录子模块存储，由分析子模块对存储与记录子模块存储的计算资源探测数据/存储资源探测数据进行分析，判断是否需要对计算资源/存储资源进行调节，若需要调节，则生成相应的调节指令分别发送给所述的反馈子模块和管理模块，所述的反馈子模块根据调节指令生成包含调节指令相关信息的反馈指令，并将反馈指令下放给所述的管理模块。由管理模块中的管理接口对云系统进行相应的管理调节和反馈信息，体现到计算资源自调节和存储资源自调节中，则是所述的管理模块接到对计算资源和存储资源的调节指令。

计算资源自调节和存储资源自调节的调节指令包括：将运行着的虚拟机往负载较小的物理机上迁移；或在存储硬件不够时，通过反馈指令提醒具有管理权限的用户添加硬件存储；或动态地扩容分布式存储；或在虚拟机的CPU或内存或存储使用量到达上限阈值时，将虚拟机的CPU或内存或存储进行动态地扩容。

计算资源自调节和存储资源自调节的调节指令还包括：当计算资源和存储资源的资源利用率较低、达到下限阈值时，利用计算资源自调节和存储资源自调节，收回相应的虚拟资源和物理资源，包括虚拟的CPU、内存、存储收回，将较低利用率的物理机的物理存储迁移至其他物理机上，然后关闭电源，待需要时再将其唤醒。

在一种具体实施例中，该自调节云管理系统运行在通用的硬件平台上，初始启动该自调节云管理系统时，需要按照实际的部署将云系统的物理资源配置信息和虚拟资源配置信息添加到自调节云管理系统中，以设置相应资源控制策略，设置对相应资源控制策略包括整个调节过程中涉及到的所有阈值等。

请参阅图4，在一种具体实施例中，可将云系统的资源池分为物理资源和虚拟资源两大类，且物理资源和虚拟资源中都设置有存储节点、管理节点和自调节节点，且在构成资源池的资源设备都部署终端子模块，方便监测资源的利用情况，若资源设备自带资源监控功能，则无需在资源设备处部署终端子模块。

终端子模块将收集到的探测信息上报至存储节点。存储节点部署有服务端子模块中的存储和记录子模块，值得一提的是，存储和记录子模块需要支持多种数据类型，包括结构化和非结构化数据。在资源池中的管理节点即部署有管理模块，负责管理云系统，包括各种资源池和该自调节云管理系统本身。自调节节点部署服务端子模块中的分析子节点和反馈子节点。

采用本发明中的自调节云管理系统，由于其采用管理模块为云系统提供管理接口，辅以自调节模块，对云系统中的资源进行包括计算资源、存储资源和网络资源在内的自调节管理，十分简单方便，且通过该自调节云管理系统，还能实现对网络流量管理，对网络流量进行分类和导流，开拓了云系统管理的新篇章，使用该自调节云管理系统的云系统，其服务质量得以保障，且能够实现按需自主调节和分配各种资源，让运维更简单快速有效，使云系统能够提供最佳质量的服务，提高了云系统的整体的健壮性，提高了运维效率，相较于现有技术中的云管理系统对云系统的管理，摆脱对人力管理的依赖，克服了现有技术中需要具有丰富经验的管理员来运维云系统的缺点，实现不需要人为干预而正常的对云系统进行运维。解决了从不同物理设备和虚拟设备(其中所述的物理设备和虚拟设备包括存储设备、网络设备、服务器、虚拟网络和虚拟服务器)获取基本元数据的问题，该自调节云管理系统对云系统的调节还包括对网络连接、虚拟连接等中间处理的过程数据的调节。同时，本发明的技术方案还解决了对海量数据进行分析处理的问题，还能实现对增量数据的分析以及对分析结果的反馈调节，现有技术不能实现这些技术效果。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (4)

1.一种自调节云管理系统，其特征在于，包括相互连接的管理模块和自调节模块，且两者均设置在被管理的云系统中，所述的自调节模块用以探测、记录并分析该云系统中的数据，并根据所得的分析结果生成调节指令，所述的管理模块为云系统提供管理接口，并创建虚拟网络拓扑，并根据所述的调节指令对云系统进行相应调节；

所述的自调节云管理系统存储有其管理的云系统的资源配置信息，用以供所述的自调节模块设置相应的资源控制策略；

所述的自调节模块包括终端子模块和与所述的终端子模块相连接的服务端子模块，所述的终端子模块设置于云系统的终端处，用于在云系统的终端的探测数据，并将探测数据上报到所述的服务端子模块，由所述的服务端子模块进行存储、记录并分析，获取分析结果，所述的服务端子模块根据分析结果对云系统进行相应调节；

所述的管理模块根据所述的自调节云管理系统存储的该云系统的资源配置信息，创建虚拟网络拓扑，网元处配置有探测模块，该探测模块获取该虚拟网络拓扑的配置信息，并存储该虚拟网络拓扑的配置信息，供设置在云系统终端的终端子模块获取；所述的探测模块配置在虚拟网络拓扑的网元处；

所述的终端子模块对云系统中网络资源情况的探测基于该终端子模块中的拓扑探测模块、业务识别模块和网络质量分析模块，三者互相连接，且

所述的拓扑探测模块用以根据存储的虚拟网络拓扑的配置信息，获取该虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，且所述的拓扑探测模块还根据所述的自调节云管理系统存储的该云系统的资源配置信息获取该云系统的物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息；

所述的业务识别模块用以根据所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，以及物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，识别该云系统中的网络流量；

所述的网络质量分析模块用以分析所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息，以及所述的业务识别模块识别的该云系统中的网络流量，获取云系统的网络质量，且

所述的拓扑探测模块获取的虚拟网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、物理网络拓扑的拓扑结构和拓扑关键信息、业务识别模块识别的该云系统中的网络流量以及网络质量分析模块获取的云系统的网络质量均为所述的终端子模块获取的探测数据，均被上报至所述的服务端子模块，供所述的服务端子模块存储、记录并分析；

所述的服务端子模块包括存储和记录子模块、分析子模块和反馈子模块，三者互相连接，且

所述的存储和记录子模块用以存储和记录所述的终端子模块上报的探测数据以及该服务端子模块中的运行数据，所述的运行数据包括运行日志记录、分析结果和该自调节云管理系统的配置信息，以及其管理的云系统的配置信息；

所述的分析子模块用以分析所述的终端子模块上报的探测数据，判断是否需要对云系统中的存储资源、计算资源以及网络资源进行调节，若需要，则生成相应的调节指令，并发送给所述的反馈子模块和管理模块；

所述的反馈子模块根据所述的分析子模块给出的调节指令对该云系统进行调节，并将该调节指令反馈给具有管理员权限的用户。

2.根据权利要求1所述的自调节云管理系统，其特征在于，所述的终端子模块获取的探测数据包括该云系统的存储资源探测数据、计算资源探测数据和网络资源探测数据。

3.根据权利要求1所述的自调节云管理系统，其特征在于，所述的反馈子模块获取所述的分析子模块给出的调节指令，并根据该调节指令生成一反馈指令发送给所述的管理模块，由所述的管理模块将该包含调节指令相关信息的反馈指令反馈给具有管理员权限的用户。

4.根据权利要求1所述的自调节云管理系统，其特征在于，所述的调节指令包括计算资源自调节指令、存储资源自调节指令以及网络资源自调节指令。

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