CN107046567A - 一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统 - Google Patents

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秦景辉
温武少
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Abstract

本发明提供一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，系统通过云簇管理中心将地理分散的微云系统结合成一个紧密整体，负责微云集群的管理和通信，微云间资源借用申请的审批管理，微云间的资源调度管理，微云资源使用情况监控，微云资源索引；利用微云系统供给用户实际使用所需要的计算、存储资源，任意一个微云系统的用户所需的资源还可从另一个微云系统借用，每个微云系统包括一个具备独立对外服务能力和自管理能力的完整云计算系统，负责与云簇管理中心通信的云簇管理模块和负责微云系统间互相通信的云间互操作模块；本发明微云间的资源借用能有效地提高云系统的资源利用率，突破集中式云服务平台的服务瓶颈，使得资源能在更大程度上共享。

Description

一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统
技术领域
本发明涉及云计算体系架构的设计领域，更具体地，涉及一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统。
背景技术
随着云计算的飞速发展，云服务的需求越来越大，用户对云服务的质量要求越来越高。但是，目前云计算架构通常是大数据中心，服务分散各地的不同用户，该模式制约了在云端提供大规模并发且高质量发服务的能力，也受限于数据中心对外服务的带宽。为了能让服务更靠近用户，业界提出了微数据中心的概念，微数据中心是主要用来解决多媒体分发的一种技术方案，微数据中心分散在不同的地方，由大数据中心统一管理，连接一般是建立在互联网之上。传统的微数据中心只考虑自身的上传带宽与下载带宽，不能按照不同链路特征进行区分处理，造成资源调配僵化，微数据中心间通信不灵活等问题。
现在的教育网络环境中，可以从两个角度进行网络划分。从教育网与运营商之间的网络来看，教育网购买一定量的运营商带宽，这部分带宽通常都比较小，以本项目申请单位为例，购买大约电信出口总共4Gb，移动出口总共4Gb的网络带宽，单文件人均下载速度200KB/s。如果出现大并发的网络流量，出口则不能满足需要，造成拥塞。从教育网内部网络来看，教育骨干网带宽充足，长期处于低利用状态，以某高校的IPv6为例，从另外一高校进行BT文件传输，单文件人均下载速度可达到8MB/s的传输速度。这两类网络环境的巨大差异性，造成传统的微数据中心解决方案不能适应教育网络环境。
发明内容
本发明提供一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，该系统能有效地提高服务质量和服务体验。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，包括：
云簇管理中心，用于将离散的微云系统结合成一个紧密整体，负责微云集群的管理和通信，微云间资源借用申请的审批管理，微云间的资源调度管理，微云资源使用情况监控，微云资源索引；
若干微云系统，微云系统供给用户实际使用所需要的计算、存储资源，任意一个微云系统的用户所需的资源还可从另一个微云系统借用，每个微云系统包括一个具备独立对外服务能力和自管理能力的完整云计算系统，负责与云簇管理中心通信的云簇管理模块和负责微云间互相通信的云间互操作模块；
虚拟网络，用于微云间数据互通。
进一步地，云簇管理中心负责对微云系统间资源借用申请进行审核，一旦审核通过，将通知借用方微云系统的云簇管理模块告知被借用方微云系统预留资源，预留成功后云簇管理中心通知借用方微云系统的审批结果；云簇管理中心还负责微云间资源借用的调度，选择合适的微云系统预留借用资源。
进一步地，云簇管理中心还负责接收每个微云系统的实时资源使用情况，并以图形化的方式和报表的方式呈现给管理员；云簇管理中心同时还负责索引微云系统间数据资源信息。
进一步地，微云系统间资源借用采取预申请，自动调度模式：当某个微云系统预调度时，如果判定可用资源储不足，就向云簇管理中心发出借用申请，云簇管理中心审批成功后选择合适的微云系统或利用自身的中央后备资源预留借用资源；如果没有合适的微云系统或自身的中央后备资源不足，云簇管理中心向申请资源借用的微云系统发送失败消息，并给出需求资源与可供资源的差额。
进一步地，所述微云系统的云计算系统负责计算、网络、存储资源的虚拟化及管理，对用户提供资源服务；所述微云系统的云簇管理模块负责向云簇管理中心定期汇报微云系统的健康状况，资源使用状况，接收云簇管理中心发布的资源预留命令，并通知云计算管理系统预留资源，当预调度判定资源不足时向云簇管理中心发起资源借用申请；所述微云系统的云间互操作模块负责微云系统间的通信，实现跨微云系统的操作，包括跨微云系统创建能与本微云系统内部虚拟机或容器互通的虚拟网络，创建虚拟机，创建虚拟存储。
进一步地，云簇管理中心负责索引微云系统间数据资源信息，包括：微云系统的地址、资源总量、资源现状、预约表单；存储微云系统间的传输代价拓扑图；其中，每个微云系统存储自身的资源状况以及预约资源目标的地址。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过云簇管理中心将离散的微云系统结合成一个紧密整体，负责微云集群的管理和通信，微云间资源借用申请的审批管理，微云间的资源调度管理，微云资源使用情况监控，微云资源索引；利用微云系统供给用户实际使用所需要的计算、存储资源，任意一个微云系统的用户所需的资源还可从另一个微云系统借用，每个微云系统包括一个具备独立对外服务能力和自管理能力的完整云计算系统，负责与云簇管理中心通信的云簇管理模块和负责微云系统间互相通信的云间互操作模块；本发明微云间的资源借用能有效地提高云系统的资源利用率，突破集中式云服务平台的服务瓶颈，使得资源能在更大程度上共享。
附图说明
图1为本发明的总体架构图；
图2为本发明的云簇间资源申请、审批流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-2所示，一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，包括：
云簇管理中心，用于将离散的微云系统结合成一个紧密整体，负责微云集群的管理和通信，微云间资源借用申请的审批管理，微云间的资源调度管理，微云资源使用情况监控，微云资源索引；除此之外，云簇管理中心也是一个完整的云计算系统，其资源主要用作微云系统资源借用的后备资源；
若干微云系统，微云系统供给用户实际使用所需要的计算、存储资源，任意一个微云系统的用户所需的资源还可从另一个微云系统借用，每个微云系统包括一个具备独立对外服务能力和自管理能力的完整云计算系统，负责与云簇管理中心通信的云簇管理模块和负责微云间互相通信的云间互操作模块；
虚拟网络，用于微云间数据互通。
在具体的实施过程中，云簇基础架构具备分层特征，分离控制层面，在云簇管理中心实现全局管理，统筹整体资源使用情况。落地服务层面和数据层面，使得数据和服务靠近用户，提升服务质量和服务体验。
云簇管理中心负责对微云系统间资源借用申请进行审核，一旦审核通过，将通知借用方微云系统的云簇管理模块告知被借用方微云系统预留资源，预留成功后云簇管理中心通知借用方微云系统的审批结果；云簇管理中心还负责微云间资源借用的调度，选择合适的微云系统预留借用资源。
云簇管理中心还负责接收每个微云系统的实时资源使用情况，并以图形化的方式和报表的方式呈现给管理员；云簇管理中心同时还负责索引微云系统间数据资源信息。
微云系统间资源借用采取预申请，自动调度模式：当某个微云系统预调度时，如果判定可用资源储不足，就向云簇管理中心发出借用申请，云簇管理中心审批成功后选择合适的微云系统或利用自身的中央后备资源预留借用资源；如果没有合适的微云系统或自身的中央后备资源不足，云簇管理中心向申请资源借用的微云系统发送失败消息，并给出需求资源与可供资源的差额。
所述微云系统的云计算系统负责计算、网络、存储资源的虚拟化及管理，对用户提供资源服务；所述微云系统的云簇管理模块负责向云簇管理中心定期汇报微云系统的健康状况，资源使用状况，接收云簇管理中心发布的资源预留命令，并通知云计算管理系统预留资源，当预调度判定资源不足时向云簇管理中心发起资源借用申请；所述微云系统的云间互操作模块负责微云系统间的通信，实现跨微云系统的操作，包括跨微云系统创建能与本微云系统内部虚拟机或容器互通的虚拟网络，创建虚拟机，创建虚拟存储。
云簇管理中心负责索引微云系统间数据资源信息，包括：微云系统的地址、资源总量、资源现状、预约表单；存储微云系统间的传输代价拓扑图；其中，每个微云系统存储自身的资源状况以及预约资源目标的地址。
本发明的云簇基础架构的优点是落地的微云系统更靠近用户，能有效地提高服务质量和服务体验。微云间的资源借用能有效地提高云系统的资源利用率，突破集中式云服务平台的服务瓶颈，使得资源能在更大程度上共享。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，包括：
云簇管理中心，用于将地理分散的微云系统结合成一个紧密整体，负责微云集群的管理和通信，微云间资源借用申请的审批管理，微云间的资源调度管理，微云资源使用情况监控，微云资源索引；除此之外，云簇管理中心也是一个完整的云计算系统，其资源主要用作微云系统资源借用的后备资源；
若干微云系统，微云系统供给用户实际使用所需要的计算、存储资源，任意一个微云系统的用户所需的资源还可从另一个微云系统借用，每个微云系统包括一个具备独立对外服务能力和自管理能力的完整云计算系统，负责与云簇管理中心通信的云簇管理模块和负责微云系统间互相通信的云间互操作模块；
虚拟网络，用于微云间数据互通。
2.根据权利要求1所述的由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，云簇管理中心负责对微云系统间资源借用申请进行审核，一旦审核通过，将通知借用方微云系统的云簇管理模块告知被借用方微云系统预留资源，预留成功后云簇管理中心通知借用方微云系统的审批结果；云簇管理中心还负责微云间资源借用的调度，选择合适的微云系统预留借用资源。
3.根据权利要求2所述的由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，云簇管理中心还负责接收每个微云系统的实时资源使用情况，并以图形化的方式和报表的方式呈现给管理员；云簇管理中心同时还负责索引微云系统间数据资源信息。
4.根据权利要求3所述的由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，微云系统间资源借用采取预申请，自动调度模式：当某个微云系统预调度时，如果判定可用资源储不足，就向云簇管理中心发出借用申请，云簇管理中心审批成功后选择合适的微云系统或利用自身的中央后备资源预留借用资源；如果没有合适的微云系统或自身的中央后备资源不足，云簇管理中心向申请资源借用的微云系统发送失败消息，并给出需求资源与可供资源的差额。
5.根据权利要求4所述的由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，所述微云系统的云计算系统负责计算、网络、存储资源的虚拟化及管理，对用户提供资源服务；所述微云系统的云簇管理模块负责向云簇管理中心定期汇报微云系统的健康状况，资源使用状况，接收云簇管理中心发布的资源预留命令，并通知云计算管理系统预留资源，当预调度判定资源不足时向云簇管理中心发起资源借用申请；所述微云系统的云间互操作模块负责微云系统间的通信，实现跨微云系统的操作，包括跨微云系统创建能与本微云系统内部虚拟机或容器互通的虚拟网络，创建虚拟机，创建虚拟存储。
6.根据权利要求5所述的由微云系统构成的集中管理的分布式云计算系统，其特征在于，云簇管理中心负责索引微云系统间数据资源信息，包括：微云系统的地址、资源总量、资源现状、预约表单；存储微云系统间的传输代价拓扑图；其中，每个微云系统存储自身的资源状况以及预约资源目标的地址。
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