CN107347089A - 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法 - Google Patents

一种电信级别的云计算系统的资源分配方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107347089A
CN107347089A CN201710345062.XA CN201710345062A CN107347089A CN 107347089 A CN107347089 A CN 107347089A CN 201710345062 A CN201710345062 A CN 201710345062A CN 107347089 A CN107347089 A CN 107347089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
physical server
scheduler
resource
service request
meta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710345062.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107347089B (zh
Inventor
张江涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen police wing Software Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Shenzhen Police Wing Smart Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Police Wing Smart Polytron Technologies Inc filed Critical Shenzhen Police Wing Smart Polytron Technologies Inc
Priority to CN201710345062.XA priority Critical patent/CN107347089B/zh
Publication of CN107347089A publication Critical patent/CN107347089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107347089B publication Critical patent/CN107347089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50Network services
    • H04L67/60Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5003Managing SLA; Interaction between SLA and QoS
    • H04L41/5009Determining service level performance parameters or violations of service level contracts, e.g. violations of agreed response time or mean time between failures [MTBF]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5003Managing SLA; Interaction between SLA and QoS
    • H04L41/5019Ensuring fulfilment of SLA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/72Admission control; Resource allocation using reservation actions during connection setup
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/74Admission control; Resource allocation measures in reaction to resource unavailability
    • H04L47/748Negotiation of resources, e.g. modification of a request
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/104Peer-to-peer [P2P] networks
    • H04L67/1074Peer-to-peer [P2P] networks for supporting data block transmission mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50Network services
    • H04L67/60Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
    • H04L67/61Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources taking into account QoS or priority requirements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电信级别的云计算系统的资源分配方法,包括第一物理服务器管理至少一个第二物理服务器,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;所述资源分配方法包括步骤:S1:所述第一物理服务器接收到带有需求参数的服务请求;S2:所述第一物理服务器将步骤S1中所述需求参数进行分析,判断能否接受所述服务请求;S3:所述第一元调度器接受步骤S3中的所述服务请求并与本地调度器协商预留资源;S4:所述第一物理服务器根据步骤S3所预留的资源,完成资源分配,实现了云计算系统与客户端的协商。

Description

一种电信级别的云计算系统的资源分配方法
技术领域
本发明涉及一种云计算技术,特别是涉及一种电信级别的云计算系统的资源分配方法。
背景技术
云计算因为高弹性和能源有效性而被越来越多的企业和服务提供商接受。具有自己的基础设施的大型云计算服务提供商(比如Amazon和Google)和跨国企业的数目也在不断上升。传统的电信运营商(比如AT&T和联通)也开始转型向终端用户提供云服务。集中性的架构可以提供小规模的云服务,但大规模跨地域组网则优选分布式云计算。分布式云计算有多个跨地域的数据中心,数据中心之间用高速因特网连接。一个地区的数据中心除了为本地分支结构服务外,还要接受其它地域的分支机构的查询和服务请求,甚至包括出于鲁棒性或其它考虑而要求的跨地域的服务和虚拟机部署。云系统的架构必须同时支持集中式和分布式的云集计算模式并能提供统一的部署机制。
另一方面,越来越多的云计算代理商(Cloud Service Broker,CSB)整合其它云计算服务提供商(Cloud Service Provider,CSP)的基础设施,从而对外提供全面统一的云服务。不同的云计算服务提供商一般是跨地域分布的,所以云计算架构需要便于CSB按照终端用户的位置,服务质量需求(Qos)和价格进行服务提供组织的选择,并进而进行数据中心的选择。
能够提供所需服务并且靠近终端用户的数据中心会被优选以减少服务时延和长途传输线路占用。一个地域的数据中心可能包括不同的功能服务器,比如有些是CPU密集型的的服务器,有些是存储密集型的服务器等。这样就组成了不同的服务器功能簇(ServerFunctionality Cluster,SFC)。不同的服务需求需要被路由到合适的资源池以便实现最大的统计复用率和方便的维护。一般的,应该在满足所需服务的SLA(Service ofLevel)的情况下,一个服务器部署尽可能多的服务以实现最大赢利。不同的流量工程的方法可以被用来实现这个目的。比如不同的数据中心的服务质量需求Qos能力需要被考虑,在虚拟机部署甚至是实时迁移时应该采用合适的的资源分配策略。
提供高质量的服务是CSP成功的关键因素。为此,SCOPE联盟在2011年建议了电信级别的云计算,但是并没有给出具体的系统结构。联盟认为,不仅仅是SLA协商,还包括安全,位置信息,互联互通都要被考虑。
正如学者爱尔兰都柏林大学的学者Murphy指出的,如果云计算想要运行良好,性能工程的方法,包括规划设计、实时监控、扩容、升级都需要详细进行,而这一切的基础是架构!因此应该有一个新的统一系统结构,不仅仅能够满足有着分布式基础设施的大规模的CSP,而且还能够满足集成其它CSP的CSB的需求。它也应该能够支持多种流量工程方法的应用以便提供满意的服务质量,甚至是提供电信级别的服务。同时,它应该具有位置机制,实现最大程度的资源利用,跨地域服务部署,并便于运营,管理和维护(OAM)。更重要的,系统能够支持不同的云之间的互联互通。
发明内容
为了解决云计算系统如何与客户端协商资源分配的技术问题,本发明提出了一种电信级别的云计算系统的资源分配方法、采用所述资源分配方法的装置、计算机可读存储介质,还包括一种电信级别的云计算系统的本地资源调度方法、采用本地资源调度方法的装置及计算机可读存储介质。
所述电信级别的云计算系统的资源分配方法,包括第一物理服务器管理至少一个第二物理服务器,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;所述资源分配方法包括以下步骤:
S1:所述第一物理服务器接收到带有需求参数的服务请求;
S2:所述第一物理服务器将步骤S1中所述需求参数进行分析,判断能否接受所述服务请求;若能,则进入步骤S3,若不能,则拒绝步骤S1中所述服务请求;
S3:所述第一元调度器接受步骤S3中的所述服务请求并与本地调度器协商预留资源;若能满足所述服务请求,则进入步骤S4,若不能满足所述服务请求,则由所述元调度器向客户端发送降低服务等级的参数,重复步骤S1到S3进行下一轮协商;
S4:所述第一物理服务器根据步骤S3所预留的资源,完成资源分配。
优选地,在步骤S3中,若协商不成功,还包括所述第一元调度器调度其他行政区域的第二元调度器执行所述服务请求。
优选地,在步骤S1中,包括所述第一物理服务器判断所述服务请求是否具备权限;若具备权限,则进行步骤S2,若不具备权限,则拒绝所述服务请求。
优选地,在步骤S2中,包括所述第一物理服务器将所述需求参数适配成所述云计算系统可识别的格式。
优选地,在步骤S1之前,还包括所述第一物理服务器判断用户是否进行了注册。
优选地,在步骤S3中,包括所述第一物理服务器解析或适配云间机制与云间协议。
本发明所提出的采用所述资源分配方法的装置,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行上述资源分配方法。
另外,本发明所提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述资源分配方法的步骤。
本发明所提出的电信级别的云计算系统的本地资源调度方法,包括至少一个第二物理服务器被第一物理服务器管理,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;所述本地资源调度方法包括以下步骤:
T1、本地调度器接受来自第一元调度器的协商;所述第一元调度器携带有服务请求;
T2、所述第二物理服务器根据所述服务请求预留资源。
优选地,还包括所述第二物理服务器对已经完成的所述服务请求进行服务性能的测量。
优选地,还包括所述第二物理服务器报告并更新所述云计算系统的资源状态。
优选地,还包括所述第二物理服务器将所述云计算系统进行优化和/或执行周期性审计。
同时,本发明提出的采用本地资源调度方法的装置,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行上述任一所述的本地资源调度方法。
此外,本发明提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一所述本地资源调度方法的步骤。
本发明与现有技术对比的有益效果包括:所述云计算系统接受带有需求参数的服务请求,根据需求参数分析能否接受服务请求,第一元调度器接受所述服务请求并与本地调度器协商预留资源,若能满足服务请求则完成资源分配,若不能满足需求则可向客户端发送降低服务质量等级的参数与客户端协商,直到完成资源分配,实现了云计算系统与客户端的协商。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中UMATGC2架构示意图。
图2是本发明具体实施方式中元调度的双平面组网示意图。
图3是本发明具体实施方式中UMATGC2在CSP和CSB中的应用示意图。
图4是本发明具体实施方式中设备的分布示意图。
图5是本发明具体实施方式中本地化互通组网的结构示意图。
图6是本发明具体实施方式中互通流程示意图。
图7是本发明具体实施方式中对云计算系统维护操作示意图。
图8是本发明具体实施方式中云计算系统资源分配方法的流程图。
图9是本发明具体实施方式中采用云计算系统的基本结构图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提出了一个统一的基于元调度的电信级别云计算架构UMATGC2(UnifiedMetascheduler Architecture for Telecom Grade Cloud Computing)。
如图1所示,UMATGC2包括安全模块(SC)、SLA模块、资源管理模块(RMC)、运行管理及维护/计费模块(OAMBC)、互通模块(IC)。
安全模块(SC)主要负责注册、鉴权和授权。同时还可以实现其余的系统安全管理功能,比如周期性审计以及应急机制。
SLA模块用于处理所有与流量工程(traffic engineering)相关的事务。在收到用户的服务质量相关参数后,会将这些参数提交到资源管理模块(RMC)。如果RMC确认SLA能够得到保证,服务将会继续。SLA模块在服务的生命周期内,将会持续执行一些服务质量保证措施,包括拥塞控制(congestion control)、接入控制(access control)等。
资源的最终配置一定要经过资源管理模块(RMC),RMC是一个核心模块。通过主动审计以及被动接收资源使用报告,RMC维护了各区域资源的最新状态,同时它也保存了各区域的组网以及服务信息(比如资源位置、类型等)。RMC能验证某一区域的数据中心是否符合业务的SLA要求,以及是否需要将服务路由到其它区域。然后在目标区域,它会依据一些原则(比如负载均衡、计算与数据最近等)实现机框、服务器的选择并执行虚拟机(VM)操作(比如创建、激活和迁移等)。
周期性的优化由资源管理模块中的优化器(Optimizer)自动执行,或者由运行管理及维护/计费模块(OAMBC)模块命令执行。一些运行管理维护行为,比如升级和测试也可由RMC执行。RMC中的MS除了执行本地的资源管理功能外,它的另外一个重要功能是与其它区域或者其它云网络的MS进行通信。
如图1所示,上述云计算架构的工作流程包括:
用户首先进行注册,然后发送带有以一定格式编码的SLA需求参数(比如开始时间、执行时间、VM位置和违约惩罚信息等)的服务请求(附图1中的步骤1)。如果用户已经注册,则将对用户进行鉴权并授权其使用配置到的资源(步骤2)。
SLAM模块的接入控制单元(admission control component)缓存有从RMC取到的云系统的工作负载情况,它将依据负载或者其所使用的其它强制性措施决定是接受用户请求的第一条消息还是直接拒绝。如果系统过载,则会直接拒绝此消息(步骤3),否则将开始SLA协商(步骤4)。
在收到带有一定服务质量信息的请求,比如云经纪人选择云网络的TB-WSLA(Template Basic on WSLA)消息,或者一个终端用户的直接请求,SLA协商模块将会对这些服务质量信息进行分析。它将调用SLA参数解析模块,并将其适配成内部可识别的格式,以便同RMC进行交互(步骤5)。
与其余流程工程信息,比如能耗有效一起(步骤6),所有的参数将会被传送到MS(元调度器)(步骤7)。对于一个已经开始执行的服务,将会测量服务性能,比如时延与抖动,相应的流量工程相关措施将会由流量工程方法模块执行。
MS将用这些参数和本地调度器(LocalScheduler,LS)协商本地资源是否满足服务需求。如果满足,将会预留资源(步骤8)。
如果当前资源能够满足要求(步骤9),将返回正面确认(positive acknowledge)。并且LS将会分配资源并执行服务(步骤10),同时报告并更新资源状态(步骤11)。如果资源不能满足要求,将会向用户返回一个带有降低服务等级参数的响应给用户,并开始下一轮的SLA协商(步骤8),直到SLA参数得以确认或者确定本区域的所有资源都不能满足要求。后一种情况下,本地MS将会查询其它区域MS以确认其它MS执行服务的可能性。
如果MS和其它云网络互通(比如迁移VM),将会调用协议互通模块(步骤12)。
需要执行常规审计以保证资源状态的一致性以防止资源吊死(deadlock)(步骤13,步骤14)。
优化机制可以用来获得更好的资源利用(步骤15)。
OAMBC将用于系统管理。OAMBC可以发送工程命令用于跟踪服务、优化资源、升级或者扩容。它也可以用于组网信息、资源利用率、负载报告、告警或者安全报告的显示和人机交互。OAMBC用于系统对外计费(步骤16)。
UMATGC2还可以组网支持CSB和CSP的场景,具体如下:
网络扁平化是当今趋势。所以并不建议太多分层的网络,除非有很大的流量需要被汇聚并前传到某些特定的目标,比如国际通信,这样需要引入更高级别的MS。对于小型网络,只需要一个MS,后续扩容只需要简单增加一个MS即可。对于大型网络,建议采用两个专有MS负责本地所有LS。这一对MS工作在主从状态。所有的主用MS2(元调度器2)全互联,同时所有的备用MS1(元调度器1)也全互联。形成图2所示的双平面组网。每一个LS连接两个MS,并且所有的MS全互联。
UMATGC2还可以进行业务分发,对于整合其它CSP的服务的CSB来说,它将依据最低价格最好服务的原则选择并部署服务。所以CSB会通过所连接的主用MS,携带SLA参数,以及收益和违约处罚信息,查询所有的签约CSP,同时依据正常查询时段启动一个查询定时器。在时段内返回的响应将会被对比,并从中选择一个最合适的云来完成服务。
对于有自己的基础设施的CSP来说,用户服务优先在本地完成,所需资源也由本地MS分配。除非本地资源不能满足需求或者用户有特定要求,比如VM部署在至少两个以上地域以防止某数据中心宕机。
如果服务涉及到两个不同的云网络,比如VM在云间的迁移,则要用到互通模块(IC)。IC实现了云间协议,比如SLA协商协议和VM镜像传输协议,解析及适配模块和其它功能模块在一起。比如,SLA参数互通模块是在云间互通时由SLA模块调用的。协议互通模块是实现云间协议互通时由MS调用的。
图3展示了两种情况下的流程,有两个CSP,每一个都有自己的基础设施。CSP1的云是集中式的只有CPU/MEM资源,但是比CSP2的便宜。当前部署了一个MS,用于和代理服务器(Broker Agent)进行通信并支持后续扩容。CSP2的云跨两个区域,不同区域的云资源是异构的。一个区域部署多个LS用来管理本区域大规模的服务器功能簇SFC。相应的关系总结在表1。两个MS用来管理LS,并保证冗余和防止宕机。一个CSB租借了CSP1的云和CSP2在两个区域的部分数据中心,并通过代理服务器接入业务。
表1
同时CSP2也对外发布自己的品牌和服务,它的接入服务器是CSP2 Agent。BrokerAgent位于区域1,所以它只和区域1的所租借的CSP的MS连接。CSP2 Agent只和区域2的最近MS连接。也许对于同一个CSP来说,有多于一个的业务接入点,它只需要就近接入最近的MS。
图3中双向粗双箭头线显示了CSB情景的业务流程:
1、一个用户发送了存储服务情况,请求中带有SLA参数并要求VM至少部署在两个区域以防止宕机(Step1)。
2、Broker Agent(代理服务器)查询两个分别归属于两个CSP的MS,看谁可以以最低的价格完成服务。CSP1(代理商1)拒绝了请求,因为它只有CPU类型的资源(Step2)。
3、CSP2(代理商2)的MS用一些算法,比如最小直径算法来选择最合适的数据中心,并同时考虑了位置需求。被选择的数据中心应该被记录下来以备后用。请求消息被前传到不同区域的调度器(区域1是LS2,区域2是MS1然后LS3)预留资源。LS接收到请求并进一步依据某种算法,比如最短树算法,找到机框和服务器,来部署VM。然后再依据一些算法,比如FF算法将VM进行划分,并决定哪些VM应该部署在那个服务器上。预留的句柄将会成功返回,相应的资源状态也会被更新(Step3)。
4、CSP2返回确认到Broker Agent,并携带价格信息和协商好的SLA参数(Step2)。
5、Broker Agent选CSP2为服务提供者并要求CSP2按照签约参数完成服务(Step4)。
6、根据已经记录的数据中心和预留的句柄,MS要求LS分配预留资源,更新资源状态,完成服务(Step5)。
双向虚线双箭头线展示了CSP情景的业务流程,包括:
1、一个用户发送虚拟CPU服务请求(Step1)。
2、请求被分发到连接的最近的MS2(Step2)。
3、依据分发策略和资源状态,SLA参数被SLAC分析后,MS选择LS来服务用户并把需求路由到主用LS1来完成服务(Step3)。
一般来说,一个对外提供大规模的云服务的CSP会选择多个设备提供商的产品以保证购买中的主动权和价格优势。另一方面,多个CSP会提供相同的云服务。所以不同的设备或者不同的CSP之间的云服务互通是不可避免的。互通的前提是云间协议(IntercloudProtocol)和云间机制(Intercloud Root)。云间协议是对于互通的双方的协议和格式的统称。云间机制是为互通鉴定基础的共同的机制,比如IP寻址,DNS,交换和路由协议。可能的云间协议和云间机制已经有了一些探讨。但这还不足以实现互通,它需要架构和网络首先支持互通。
UMATGC2能够轻松组网,通过MS的通信功能来支持互通,云间协议和云间机制可以在IC模块进行解析和适配。
对于有自己的基础设施,而且设备来自多个设备提供商的运营商。我们建议在一个行政区域只采用一个设备提供商的设备。如图4所示,地理位置1和地理位置2在行政区域的西部相邻,采用相同的基础设施。地理位置3和地理位置4在东部相邻,采用另一厂家的设备。一般来说,区域内的业务量比区域间的通信量大,互通也是这样。相同的基础设施采用了相同的实现方式和协议,这样会减小互通开销,从而减少业务时延和资源占用。
对于两个互通的CSP,建议采用图5所示的组网,互通本地化,而且在一个区域只为双方设置一个互通点。
为实现冗余备份,通常设置一对设备。因为本地业务量远大于长途业务量,如果大部分互通在本地网络中完成,将会减少对昂贵的长途线路的占用,业务反应时间也会大大减少。
图6展示了CSPA和CSPB之间进行VM迁移时的互通情况,互通的工作流以及各个模块之间的交互。MS负责两个服务提供者之间的通信和互通。本处将云间协议和模块交互结合起来以解释UMATGC2提供的互通功能的实现。
OAMBC-A(A表示与CSP-A相关的模块,B表示与CSP-B相关的模块)按照客户要求命令MS-A将VM迁移到CSP-B。
事务1(transaction1)为信赖阶段相关流程,包括:收到迁移请求后,MS-A(相当于第一元调度器)让SC验证CSP-B是否可信赖。SC产生必要的安全参数,比如公钥等,请求IC将它们适配成标准的X.509请求消息,然后X.509消息被发送至MS-B(相当于第二元调度器)。MS-B将消息前传到SC-B,安全参数被解析出来后,验证CSP-B的资质。正向确认的X.509响应消息被返回至MS-A,确认信息被IC-A解析后返回到SC-A。
注意在每一个事务中IC都会被调用以便将内部参数适配成标准的云间协议,或将云间协议解析成内部参数。后续事务中的消息交互过程和前面所说的情况是类似的,所以为简便起见,后续IC将被省略。
还包括在事务2(transaction2)中SC-A发起一个鉴权流程,安全信息被用IPA(Identity、Policy、Audit)消息通过MS-A发送到MS-B。在MS-B收到SC-B的IPA响应消息后,响应消息被返回到MS-A,并最终返回SC-A。
在事务3(transaction3)中,成功的进行安全检查和安全机制验证后,MS-A从负责VM的LS取得VM的景象信息,包括CPU、RAM以及启动VM的Hypervisor(管理程序)要求,然后把这些信息传给SLA-A。附加一些SLA特定信息,比如位置信息等,请求被编码成OVF(OpenVirtualization Format)打开虚拟化格式消息,MS-A将消息发送到MS-B。按照消息里的要求,依据于某种算法,MS-B返回响应。
事务4(transaction4)是传输流程。整个镜像信息被通过AMQP高级消息队列协议(Advanced Message Queuing Protocl)可靠的传递到LS-B以便物理机中的Hypervisor管理程序启动VM。在VM成功运行后,相关的资源状态进行更新。MS-B通知MS-A迁移完成,MS-A要求LS-A删除已经被迁移的VM。原来占用的资源被释放,资源状态被刷新。
如图7所示,在云的生命周期中,有多个维护环节,比如规划,扩容,升级,业务部署测试,以及业务部署后评估优化。所有这些动作以一种连续迭代,周而复始的形式不断进行。UMATGC2能够支持维护动作的自动实现。
一个新的刚部署的云应该经过充分测试以保证业务提供能力。SLA和性能测量由SLA测量模块进行。资源利用情况被资源管理模块的资源状态单元收集。在发布后,服务用户数和业务负载都会增加。某些资源会变得紧缺从而会被剧烈竞争。Qos会因为资源缺乏而下降,甚至可靠性也会被危及。所以一些告警信息会被报告给OAMBC以提醒运营者。同时这些信息会被发送到资源管理模块的评估单元(相当于评估器)对网络和资源进行评估。评估结果被发送到OAMBC和资源管理模块的优化器。相关的优化建议也会被提出,例如,资源扩容,VM迁移。相应的规划和设计也需要进行。当然所有的机制都应该在OAMBC上展示,并在得到运维人员(如果有)确认后,由MS和LS在对应的管理区域实施。
除以上所提到的自动机制外,还可以通过OAMBC设置到不同的模块。比如,如果运营商希望以更低的价格提供服务,他可以要求审计模块周期性的进行审计。在业务空闲期,利用率低下的服务器将会被发现,这些服务器上的VM可以被迁移或者按照一定的算法进行整合。然后空闲的服务器就可以关闭以节省能源。在业务高峰期来临之前,原来的部署可以恢复。或者VM的部署可以按月进行检查以便可以按照一些更有效的离线算法比如FFD进行优化。
OAMBC也可以命令服务器逐个进行升级。首先OAMBC会将服务器上的所有VM迁移走,然后升级,在测试成功后,再将VM迁回。
如果维护阶段引起互通,比如从一个CSP迁移VM到另一个,IC会参与完成整个迁移。
本架构能够:1)实现对集中式组网和分布式组网的统一部署;2)满足CSP和CSB不同组网需求的一致性;3)实现分布式云计算的通信、Qos保证、互通、维护和流量工程方法部署机制的电信级别设计;4)实现对不同资源的统一管理。架构主要侧重于实现功能模块化和设计可扩展框架,同时进行详细的分析以验证其功能的可行性等。
基于上述UMATGC2(相当于云计算系统)及其工作流程,本发明提出了一种资源分配方法,如图9所示,第一物理服务器管理至少一个第二物理服务器,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;如图8所示,所述资源分配方法包括以下步骤:
201:第一物理服务器先判断用户是否进行了注册,若用户进行了注册,则进行步骤202,若用户没有注册,则拒绝用户的服务请求。
202:第一物理服务器判断所述服务请求是否具备权限;若不具备权限,则拒绝所述服务请求;若具备权限,第一物理服务器则会接收到有需求参数的服务请求;所述需求参数包括开始时间、执行时间、VM位置和违约惩罚信息等;
203:所述第一物理服务器将所述需求参数进行分析,判断能否满足所述服务请求;若所述云计算系统已经超载,则不能满足所述服务请求,则拒绝所述服务请求;若能,则进入步骤204;
204:所述第一物理服务器可用来解析或适配云间机制与云间协议;所述第一物理服务器将所述需求参数适配成所述云计算系统可识别的格式。
205:所述第一物理服务器中的第一元调度器根据可识别的所述需求参数并与第二物理服务器中的本地调度器协商预留资源;若能满足所述服务请求,会预留相应的资源,进入到步骤206,若不能满足所述服务请求,所述第一物理服务器则向客户端发送降低服务等级的参数,与用户进行下一轮协商,协商方式相同,是通过重复步骤202到204;无论是协商不能满足所述服务请求还是一开始不能满足所述服务请求,所述第一元调度器都会调度其他行政区域的其他元调度器(相当于第二元调度)执行所述服务请求;
206:所述第一物理服务器根据步骤205所预留的资源,完成资源分配。
第一元调度器调度其他行政区域的第二元调度器执行所述服务请求还包括:所述第一元调度器发起一个鉴权流程,该流程首先是将安全消息发送到所述第二元调度器,之后第二元调度器会有响应消息,响应消息被返回至第一元调度器。
本发明所提出的采用所述资源分配方法的装置,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行上述资源分配方法。
另外,本发明所提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述资源分配方法的步骤。
基于上述UMATGC2(相当于云计算系统)及其工作流程,本发明还提出了一种本地资源调度方法,包括:
T1、本地调度器接受来自第一元调度器的协商;所述第一元调度器携带有服务请求;
T2、所述第二物理服务器根据所述服务请求预留资源。
完成本地资源的调度之后,还可以包括所述第二物理服务器对已经完成的所述服务请求进行服务性能的测量。
另外,完成本地资源的调度之后,还可以包括所述第二物理服务器报告并更新所述云计算系统的资源状态。
云计算系统需要维护,所述第二物理服务器将所述云计算系统进行优化并执行周期性审计。
同时,本发明提出的采用本地资源调度方法的装置,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行上述任一所述的本地资源调度方法。
此外,本发明提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一所述本地资源调度方法的步骤。
业务接入点只和本地元调度器进行连接,实现业务需求就近接入的技术方式。实现本地资源优先调用,兼顾满足异地业务接入。由元调度器提供的大规模分布式组网的的技术方式,包括元调度器的主备或者负荷分担的组网方式,所有的需求参数协商采用间隔时间并发选择的业务分发方式。由元调度器通过协议实现云计算服务提供商(CSP)的互联互通功能,不同CSP互联互通时的互通本地化组网的技术方式。元调度器负责CSP之间的通信,并和本架构内的本地调度器协作,并进行协议适配和解析,从而实现CSP之间的互联互通。为了互通最小化倡导互通本地化和相邻地域使用同型号设备的组网方式。
本发明中还可以利用元调度器的调度功能,实现分布式云计算的通信和互通功能,并能提供服务质量保证、和一般的维护,支持流量工程方法部署机制,从而实现电信级别的云计算系统的资源分配。
需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
需要说明的是,在本地域内设置有元调度器和本地调度器的二级结构组网,并实现对异构资源管理的技术方式。根据功能簇的功能和规模大小设置多个本地调度器,并汇总于本区域的元调度器,从而实现大规模异构资源的管理。
在两个云计算服务商之间进行虚拟机(VM)的迁移的互通过程包括,第一元调度器收到迁移请求后,产生安全参数,例如公钥等,配置成标准的X.509请求消息,发送至第二元调度器,之后反馈至第一物理服务器并进行解析。每一个互通过程中都会将内部参数适配成标准的云间协议,或将云间协议解析成内部参数。
采用上述装置执行虚拟机(VM)的迁移,包括:
在第一物理服务器发起一个鉴权流程,安全信息发送到第二物理服务器,之后第二物理服务器响应消息后,响应消息被返回至第一物理服务器。
成功的进行安全检查和安全机制验证后,第一物理服务器取得VM的景象信息,包括中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)以及启动VM的管理程序的要求,然后把这些信息传给第二物理服务器。附加一些特定信息,比如位置信息等,请求被编码成打开虚拟化格式消息OVF(Open Virtualization Format)。按照消息里的要求,依据算法,第二物理服务器返回响应。
传输流程包括整个镜像信息被通过高级消息队列协议AMQP(Advanced MessageQueuing Protocl)可靠的传递到第二云计算器以便物理机中的管理程序启动VM。在VM成功运行后,相关的资源状态进行更新。第二物理服务器通知第一物理服务器迁移完成,第一物理服务器删除已经被迁移的VM。原来占用的资源被释放,资源状态被刷新。
需要说明的是,元调度器完成相关的调度工作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电信级别的云计算系统的资源分配方法,其特征在于,包括第一物理服务器管理至少一个第二物理服务器,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;所述资源分配方法包括以下步骤:
S1:所述第一物理服务器接收到带有需求参数的服务请求;
S2:所述第一物理服务器将步骤S1中所述需求参数进行分析,判断能否接受所述服务请求;若能,则进入步骤S3,若不能,则拒绝步骤S1中所述服务请求;
S3:所述第一元调度器接受步骤S3中的所述服务请求并与本地调度器协商预留资源;若能满足所述服务请求,则进入步骤S4,若不能满足所述服务请求,则由所述元调度器向客户端发送降低服务等级的参数,重复步骤S1到S3进行下一轮协商;
S4:所述第一物理服务器根据步骤S3所预留的资源,完成资源分配。
2.如权利要求1所述的资源分配方法,其特征在于,在步骤S3中,若协商不成功,还包括所述第一元调度器调度其他行政区域的第二元调度器执行所述服务请求。
3.如权利要求1所述的资源分配方法,其特征在于,在步骤S1中,包括所述第一物理服务器判断所述服务请求是否具备权限;若具备权限,则进行步骤S2,若不具备权限,则拒绝所述服务请求。
4.如权利要求1所述的资源分配方法,其特征在于,在步骤S2中,包括所述第一物理服务器将所述需求参数适配成所述云计算系统可识别的格式。
5.如权利要求1所述的资源分配方法,其特征在于,在步骤S1之前,还包括所述第一物理服务器判断用户是否进行了注册。
6.如权利要求1所述的资源分配方法,其特征在于,在步骤S3中,包括所述第一物理服务器解析或适配云间机制与云间协议。
7.一种采用资源分配方法的装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行如权利要求1-6任一所述的资源分配方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述方法的步骤。
9.一种电信级别的云计算系统的本地资源调度方法,其特征在于,包括至少一个第二物理服务器被第一物理服务器管理,所述第一物理服务器包括元调度器,所述第二物理服务器包括本地调度器;所述本地资源调度方法包括以下步骤:
T1、本地调度器接受来自第一元调度器的协商;所述第一元调度器携带有服务请求;
T2、所述第二物理服务器根据所述服务请求预留资源。
10.如权利要求9所述的本地资源调度方法,其特征在于,还包括所述第二物理服务器对已经完成的所述服务请求进行服务性能的测量。
11.如权利要求9所述的本地资源调度方法,其特征在于,还包括所述第二物理服务器报告并更新所述云计算系统的资源状态。
12.如权利要求9所述的本地资源调度方法,其特征在于,还包括所述第二物理服务器将所述云计算系统进行优化和/或执行周期性审计。
13.一种采用本地资源调度方法的装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器运行所述存储器中的计算机程序使所述装置执行如权利要求9-12的任一所述的本地资源调度方法。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求9-12任一所述方法的步骤。
CN201710345062.XA 2017-05-16 2017-05-16 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法 Active CN107347089B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710345062.XA CN107347089B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710345062.XA CN107347089B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107347089A true CN107347089A (zh) 2017-11-14
CN107347089B CN107347089B (zh) 2019-11-12

Family

ID=60254211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710345062.XA Active CN107347089B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107347089B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108093403A (zh) * 2017-12-12 2018-05-29 北京小米移动软件有限公司 接入无线网络的方法、装置及存储介质
CN110784504A (zh) * 2019-08-29 2020-02-11 恒大智慧科技有限公司 智能分布式系统部署方法、系统及存储介质
CN111475278A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 阿里巴巴集团控股有限公司 一种基于意向链驱动的弹性调度方法、装置及电子设备
CN111866062A (zh) * 2020-06-02 2020-10-30 北京邮电大学 一种云服务交易的可信协商方法及装置
WO2022237860A1 (zh) * 2021-05-13 2022-11-17 华为云计算技术有限公司 报文处理方法、资源分配方法以及相关设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101511109A (zh) * 2009-04-01 2009-08-19 南京邮电大学 一种基于移动代理的卫星网服务质量保证方法
CN102014159A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 华中科技大学 一种云计算环境下的分层资源预留系统
CN103825964A (zh) * 2014-03-19 2014-05-28 北京邮电大学 一种基于云计算PaaS平台的SLS调度装置和方法
CN105100184A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 英特尔公司 虚拟机的可靠且确定的实时迁移
CN105120529A (zh) * 2015-09-06 2015-12-02 厦门大学 基于长期演进蜂窝网络的设备到设备通信建立装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101511109A (zh) * 2009-04-01 2009-08-19 南京邮电大学 一种基于移动代理的卫星网服务质量保证方法
CN102014159A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 华中科技大学 一种云计算环境下的分层资源预留系统
CN103825964A (zh) * 2014-03-19 2014-05-28 北京邮电大学 一种基于云计算PaaS平台的SLS调度装置和方法
CN105100184A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 英特尔公司 虚拟机的可靠且确定的实时迁移
CN105120529A (zh) * 2015-09-06 2015-12-02 厦门大学 基于长期演进蜂窝网络的设备到设备通信建立装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108093403A (zh) * 2017-12-12 2018-05-29 北京小米移动软件有限公司 接入无线网络的方法、装置及存储介质
CN111475278A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 阿里巴巴集团控股有限公司 一种基于意向链驱动的弹性调度方法、装置及电子设备
CN111475278B (zh) * 2019-01-24 2023-04-28 阿里巴巴集团控股有限公司 一种基于意向链驱动的弹性调度方法、装置及电子设备
CN110784504A (zh) * 2019-08-29 2020-02-11 恒大智慧科技有限公司 智能分布式系统部署方法、系统及存储介质
CN111866062A (zh) * 2020-06-02 2020-10-30 北京邮电大学 一种云服务交易的可信协商方法及装置
WO2022237860A1 (zh) * 2021-05-13 2022-11-17 华为云计算技术有限公司 报文处理方法、资源分配方法以及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107347089B (zh) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107347089B (zh) 一种电信级别的云计算系统的资源分配方法
CN105429780B (zh) 一种虚拟化网络服务业务自动生成和动态监控的方法
CN111130892B (zh) 一种企业级微服务的管理系统及方法
CN110636103B (zh) 一种多异构集群作业统一调度方法及api接口
Al-Rubaye et al. Industrial internet of things driven by SDN platform for smart grid resiliency
EP3371989B1 (en) Distributed edge processing of internet of things device data in co-location facilities
CN111464335B (zh) 一种内生可信网络的服务智能定制方法及系统
CN105917690B (zh) 基于网络功能虚拟化(nfv)在网络中模块间通信的系统、方法和计算机程序
US10481935B2 (en) Management system, overall management node, and management method for managing virtualization resources in a mobile communication network
US20170063598A1 (en) Network functions virtualization network system and data processing method, and apparatus
CN113448721A (zh) 算力处理的网络系统及算力处理方法
CN111953526A (zh) 一种分层算力网络编排方法、装置及存储介质
CN109981789A (zh) 一种基于代理模式的微服务引擎
EP2899947A1 (en) Component oriented hybrid cloud operating system architecture and communication method thereof
CN109952796A (zh) 可共享切片实例的创建及修改
CN107995045B (zh) 网络功能虚拟化的可适性服务功能链路径选择方法及系统
Kim et al. User-participatory fog computing architecture and its management schemes for improving feasibility
CN107637034A (zh) 用于运营商网络之间的虚拟基础设施管理的系统和方法
Babou et al. Hierarchical load balancing and clustering technique for home edge computing
CN106162639B (zh) 基于Floodlight的SDN无线网络管理平台及认证方法
CN107690822A (zh) 网络管理
CN102291280A (zh) 基于云计算的智能测控物联网平台及其测控方法
CN103997725A (zh) 用于抽象和编排网络环境中的移动数据网络的系统和方法
CN103891202A (zh) 用于经由显式(或虚拟化)机器到机器(m2m)网关元件的基于云的服务元件的集中过载控制(cofo-se)的实现的系统和方法
Guo et al. When network operation meets blockchain: An artificial-intelligence-driven customization service for trusted virtual resources of IoT

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210721

Address after: 518000 Room 501, podium Building 9, Shenzhen Bay science and technology ecological park, Gaoxin South 10th Road, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: Shenzhen police wing Software Technology Co.,Ltd.

Address before: 518000 1102, Block E, building 5, Shenzhen software industry base, Binhai Avenue, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN JINGYI SMART TECHNOLOGY Co.,Ltd.