CN111556165A - 基于云计算的信息处理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于云计算的信息处理方法和系统，该方法包括：负载均衡器根据指定的周期P，定期获取各个节点的负载情况，一旦节点变成第一类型节点，第一类型节点将其还未处理的请求按优先级的次序，从低到高排列，将优先级低的请求作为迁移对象；第一类型节点获取其相邻节点的缓存信息，选择能力值高的相邻节点来迁移请求；当相邻节点因连续接收负载而使其负载状态由第二类型节点变为第一类型节点时，重复前述迁移过程以进行负载类型更新和数据迁移。方法和系统能够通过对各个节点的负载情况的预测，全面获取基于云计算的信息处理系统的当前负载情况，提升可用资源的利用率，降低基于云计算的信息处理系统的功耗。

Description

基于云计算的信息处理方法和系统
技术领域
本发明涉及电数据处理领域，并且更具体而言，涉及基于云计算的信息处理方法和系统。
背景技术
云计算是近年来快速发展的一项重要技术，其基于网络提供的服务进行计算，并将计算的资源时间以服务方式提供给客户端，其间用户可接入云计算平台，按照其计算需求进行资源获取。因此云计算技术是分布式处理、并行处理、网格计算后的计算模式。然而随着网络通信量和信息处理量的日益增加，要求云计算具有大量并发访问能力，并且将云计算平台的负载合理分配到其包含的节点上，避免各个节点的处理能力成为云计算的发展瓶颈，是迫切解决的问题。当前解决方式为负载均衡，其通过调节各节点的负载分配情况来进行节点间负载平衡，优化了系统资源，实现用户服务和性能的最优化。然而，在此过程中，云计算面临着若干问题。首先，云计算的信息处理过程中，会面临信息安全的问题，因为客户端在接入云计算平台后，进行数据上传以待处理的过程中，上传信息可能存在恶意代码等信息，不仅在客户端有恶意攻击和破坏行为，而且后续会对云计算平台进行恶意攻击和破坏；然而云计算平台往往侧重于信息的处理和数据的迁移，缺少有效的针对恶意代码的检测和防御能力，而且随着数据量和通信量的不断增加，云计算平台的安全防护能力越来越重要，因为恶意数据的处理和传播会影响到整个网络的信息处理和安全。因此需要提升云计算平台的防御能力。其次，现有的负载均衡技术中，往往侧重于根据cpu等功耗的数据进行均衡和数据迁移，但是缺少对于节点可用资源的有效预测；而且为了计算的简化，往往针对有限的一两项因素进行简化和评估，缺少对于各个节点的负载情况的预测，从而对于整个平台的当前负载情况掌握不够全面，对于可用资源的利用率不够准确，无形中导致云计算平台的功耗增加。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种基于云计算的信息处理方法和系统，其能够增强基于云计算的信息处理系统对恶意代码的检测和防御能力，并且通过对各个节点的负载情况的预测，全面获取基于云计算的信息处理系统的当前负载情况，提升可用资源的利用率，降低基于云计算的信息处理系统的功耗。
本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种基于云计算的信息处理方法包括：步骤S1，用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求；步骤S2，基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量；步骤S3，基于云计算的信息处理系统所包含的负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器；步骤S4，解析调度器向客户端发送可提供服务的响应；步骤S5，客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务内容；步骤S6，负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，并给检测和分析结果确定是否将服务内容提交给云计算的信息处理系统所包含的节点上的服务器；步骤S7，服务内容的处理过程中，负载均衡器定期获取节点的负载情况，将需要动态调节负载的需求提交给解析调度器以进行优化调节；步骤S8：解析调度器将处理结果发送到客户端。
在一个实施例中，在步骤S1中，用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求进一步包括：用户在客户端，经由有线链路或者无线链路向基于云计算的信息处理系统提交服务请求；其中该基于云计算的信息处理系统包括服务器、解析调度器和负载均衡器；该信息处理系统包括的服务器连接到解析调度器和负载均衡器；该负载均衡器包括接收模块、检测分析模块、处理模块、预测模块、迁移模块。
在一个实施例中，在步骤S2中，基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量进一步包括：基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量，该服务请求类型为存储请求或计算请求，该存储请求涉及获得存储内容所需要的磁盘空间，该计算请求涉及进行模型构建所需的数据计算操作。
在一个实施例中，在步骤S3中，基于云计算的信息处理系统所包含的负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器，进一步包括：负载均衡器从基于云计算的信息处理系统的各个节点的负载的数据集中提取采样序列，并进行预处理，创建N维时间序列作为学习样本，用信息处理系统的各个节点的负载的训练样本并基于设定的参数进行进行学习，建立负载预测模型，进而对节点负载进行预测。
在一个实施例中，安排可以提供服务的一个或多个节点之前进一步包括以下步骤：设置信息处理系统的各个节点的处理能力的上限和下限，如果节点的当前负载不大于上限，则定义该节点为待使用节点，而如果该节点的当前负载高于该上限，则不启用该节点；向信息处理系统的各个节点发送待使用节点的地址和承载能力，并将该节点设定为等迁移状态；当待使用节点收到其它节点发送的迁移请求之后，确定各个待使用节点的处理能力与待迁移数据量的比率，并将各个比率按照从高到低的次序排列，并优先选择该比率较大的节点，以便后续接收负载迁移；如果待使用节点收到了负载迁移的安排，则向信息处理系统的各个节点发送其将接受迁移的事件，否则继续排列以等待下一个迁移请求。
在一个实施例中，在步骤S4中，解析调度器向客户端发送可提供服务的响应进一步包括：解析调度器向客户端发送包数据，该包数据包括基于云计算的信息处理系统可以向该客户端提供包括存储和计算服务的响应数据。
在一个实施例中，在步骤S5中，客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务内容进一步包括：客户端经由有线链路或者无线链路向，向基于云计算的信息处理系统提交包括存储和计算服务的服务内容。
在一个实施例中，在步骤S6中，负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，并给检测和分析结果确定是否将服务内容提交给云计算的信息处理系统所包含的节点上的服务器，进一步包括：负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，检测到异常事件后，查询黑名单和白名单并根据代码特征库和行为模式库分析，如果识别为风险，则按照预定规则处理并发出警告；否则将该服务内容散列计算加密后向各个节点查询，若查询成功则按照规则处理；如果本地查杀或虚拟用户组中广播查询失败，则阻止继续执行；并在提取的恶意行为特征和代码特征并更新代码特征库和行为模式库。
在一个实施例中，检测到异常事件包括分析和检测提交的可疑服务内容；扫描得出静态查杀结果；利用沙箱直接运行可疑服务内容，动态跟踪分析系统的状态和行为；实现恶意代码静态分析查杀引擎和动态行为分析引擎。
在一个实施例中，在步骤S7中，服务内容的处理过程中，负载均衡器定期获取节点的负载情况，将需要动态调节负载的需求提交给解析调度器以进行优化调节，进一步包括：负载均衡器根据指定的周期P，定期获取各个节点的负载情况，一旦节点变成第一类型节点，第一类型节点将其还未处理的请求按优先级的次序，从低到高排列，将优先级低的请求作为迁移对象；第一类型节点获取其相邻节点的缓存信息，选择能力值高的相邻节点来迁移请求，当相邻节点因连续接收负载而使其负载状态由第二类型节点变为第一类型节点时，重复前述迁移过程以进行负载类型更新和数据迁移：节点重新更新相邻节点的负载信息和处理能力并重新排列，选择新的相邻节点来接收被迁移的数据请求；一旦相邻节点中不存在第二类型节点，则选择介于第一类型节点和第二类型节点的比率之间的节点进行数据传输，下次更新时选择其他节点进行请求的迁移，而不选择负载状态由第二类型变为第一类型的节点；其中第一类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率大于第一预定值，第二类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率小于第二预定值，并且第一预定值大于第二预定值。
在一个实施例中，在步骤S8中：解析调度器将处理结果发送到客户端进一步包括：在服务内容的处理过程结束之后，解析调度器经由有线链路或者无线链路，将处理结果发送到客户端。
根据本发明的示范性实施例，还请求保护一种基于云计算的信息处理系统。
附图说明
在附图中通过实例的方式而不是通过限制的方式来示出本发明的实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：
根据本发明的示范性实施例，图1图示一种基于云计算的信息处理方法的流程图。
根据本发明的示范性实施例，图2图示基于云计算的信息处理系统的功能框图。
具体实施方式
在进行以下具体实施方式之前，阐述贯穿本专利文档所使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其派生词意味着包括而没有限制；术语“或”是包含的，意味着和/或；短语“与...相关联”、“与其相关联”及其派生词可能意味着包括，被包括在...内，与...互连，包含，被包含在...内，连接到...或与...连接，耦合到...或与...耦合，可与...通信，与...合作，交织，并列，接近...，被绑定到...或与...绑定，具有，具有...的属性，等等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部件，这样的设备可能以硬件、固件或软件或者其中至少两个的一些组合来实现。应当注意的是：与任何特定的控制器相关联的功能性可能是集中式或分布式的，无论是本地还是远程。贯穿本专利文档提供用于某些词语和短语的定义，本领域技术人员应当理解：如果不是大多数情况下，在许多情况下，这样的定义适用于现有的以及这样定义的词语和短语的未来使用。
在下面的描述中，参考附图并以图示的方式示出几个具体的实施例。将理解的是：可设想并且可做出其他实施例而不脱离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不应被认为具有限制意义。
根据本发明的示范性实施例，图1图示一种基于云计算的信息处理方法的流程图。
该基于云计算的信息处理方法包括：
步骤S1，用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求；
步骤S2，基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量；
步骤S3，基于云计算的信息处理系统所包含的负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器；
步骤S4，解析调度器向客户端发送可提供服务的响应；
步骤S5，客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务内容；
步骤S6，负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，并给检测和分析结果确定是否将服务内容提交给云计算的信息处理系统所包含的节点上的服务器；
步骤S7，服务内容的处理过程中，负载均衡器定期获取节点的负载情况，将需要动态调节负载的需求提交给解析调度器以进行优化调节；
步骤S8：解析调度器将处理结果发送到客户端。
优选地，在步骤S1中，用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求进一步包括：用户在客户端，经由有线链路或者无线链路向基于云计算的信息处理系统提交服务请求；其中该基于云计算的信息处理系统包括服务器、解析调度器和负载均衡器；该信息处理系统包括的服务器连接到解析调度器和负载均衡器；该负载均衡器包括接收模块、检测分析模块、处理模块、预测模块、迁移模块。
优选地，在步骤S2中，基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量进一步包括：基于云计算的信息处理系统所包含的解析调度器解析该服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量，该服务请求类型为存储请求或计算请求，该存储请求涉及获得存储内容所需要的磁盘空间，该计算请求涉及进行模型构建所需的数据计算操作。
优选地，在步骤S3中，基于云计算的信息处理系统所包含的负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器，进一步包括：负载均衡器从基于云计算的信息处理系统的各个节点的负载的数据集中提取采样序列，并进行预处理，创建N维时间序列作为学习样本，用信息处理系统的各个节点的负载的训练样本并基于设定的参数进行进行学习，建立负载预测模型，进而对节点负载进行预测。
其中安排可以提供服务的一个或多个节点之前进一步包括以下步骤：设置信息处理系统的各个节点的处理能力的上限和下限，如果节点的当前负载不大于上限，则定义该节点为待使用节点，而如果该节点的当前负载高于该上限，则不启用该节点；向信息处理系统的各个节点发送待使用节点的地址和承载能力，并将该节点设定为等迁移状态；当待使用节点收到其它节点发送的迁移请求之后，确定各个待使用节点的处理能力与待迁移数据量的比率，并将各个比率按照从高到低的次序排列，并优先选择该比率较大的节点，以便后续接收负载迁移；如果待使用节点收到了负载迁移的安排，则向信息处理系统的各个节点发送其将接受迁移的事件，否则继续排列以等待下一个迁移请求。
优选地，在步骤S4中，解析调度器向客户端发送可提供服务的响应进一步包括：解析调度器向客户端发送包数据，该包数据包括基于云计算的信息处理系统可以向该客户端提供包括存储和计算服务的响应数据。
优选地，在步骤S5中，客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务内容进一步包括：客户端经由有线链路或者无线链路向，向基于云计算的信息处理系统提交包括存储和计算服务的服务内容。
优选地，在步骤S6中，负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，并给检测和分析结果确定是否将服务内容提交给云计算的信息处理系统所包含的节点上的服务器，进一步包括：负载均衡器检测和分析服务内容的安全属性，检测到异常事件后，查询黑名单和白名单并根据代码特征库和行为模式库分析，如果识别为风险，则按照预定规则处理并发出警告；否则将该服务内容散列计算加密后向各个节点查询，若查询成功则按照规则处理；如果本地查杀或虚拟用户组中广播查询失败，则阻止继续执行；并在提取的恶意行为特征和代码特征并更新代码特征库和行为模式库。
优选地，检测到异常事件包括分析和检测提交的可疑服务内容；扫描得出静态查杀结果；利用沙箱直接运行可疑服务内容，动态跟踪分析系统的状态和行为；实现恶意代码静态分析查杀引擎和动态行为分析引擎。
优选地，在步骤S7中，服务内容的处理过程中，负载均衡器定期获取节点的负载情况，将需要动态调节负载的需求提交给解析调度器以进行优化调节，进一步包括：负载均衡器根据指定的周期P，定期获取各个节点的负载情况，一旦节点变成第一类型节点，第一类型节点将其还未处理的请求按优先级的次序，从低到高排列，将优先级低的请求作为迁移对象；第一类型节点获取其相邻节点的缓存信息，选择能力值高的相邻节点来迁移请求，当相邻节点因连续接收负载而使其负载状态由第二类型节点变为第一类型节点时，重复前述迁移过程以进行负载类型更新和数据迁移：节点重新更新相邻节点的负载信息和处理能力并重新排列，选择新的相邻节点来接收被迁移的数据请求；一旦相邻节点中不存在第二类型节点，则选择介于第一类型节点和第二类型节点的比率之间的节点进行数据传输，下次更新时选择其他节点进行请求的迁移，而不选择负载状态由第二类型变为第一类型的节点；其中第一类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率大于第一预定值，第二类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率小于第二预定值，并且第一预定值大于第二预定值。
优选地，在步骤S8中：解析调度器将处理结果发送到客户端进一步包括：在服务内容的处理过程结束之后，解析调度器经由有线链路或者无线链路，将处理结果发送到客户端。
根据本发明的示范性实施例，图2图示基于云计算的信息处理系统的功能框图。该基于云计算的信息处理系统包括：位于节点的服务器，解析调度器和负载均衡器。其中客户端通过有线或无线链路接入基于云计算的信息处理系统。信息处理系统包括的服务器连接到解析调度器和负载均衡器。负载均衡器包括接收模块、检测分析模块、处理模块、预测模块、迁移模块。
其中该基于云计算的信息处理系统用于执行前述基于云计算的信息处理方法。
上述的各个技术术语是本领域中的具有通常含义的常规技术术语，为了不模糊本发明的重点，在此不对其进行进一步的解释。
综上，在本发明的技术方案中，通过采用了一种基于云计算的信息处理方法和系统，其能够增强基于云计算的信息处理系统对恶意代码的检测和防御能力，并且通过对各个节点的负载情况的预测，全面获取基于云计算的信息处理系统的当前负载情况，提升可用资源的利用率，降低基于云计算的信息处理系统的功耗。
将理解的是：可以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现本发明的示例和实施例。如上所述，可存储任何执行这种方法的主体，以挥发性或非挥发性存储的形式，例如存储设备，像ROM，无论可抹除或可重写与否，或者以存储器的形式，诸如例如RAM、存储器芯片、设备或集成电路或在光或磁可读的介质上，诸如例如CD、DVD、磁盘或磁带。将理解的是：存储设备和存储介质是适合于存储一个或多个程序的机器可读存储的示例，当被执行时，所述一个或多个程序实现本发明的示例。经由任何介质，诸如通过有线或无线耦合载有的通信信号，可以电子地传递本发明的示例，并且示例适当地包含相同内容。
应当注意的是：因为本发明解决了增强基于云计算的信息处理系统对恶意代码的检测和防御能力，并且通过对各个节点的负载情况的预测，全面获取基于云计算的信息处理系统的当前负载情况，提升可用资源的利用率，降低基于云计算的信息处理系统的功耗的技术问题，采用了本技术领域中技术人员在阅读本说明书之后根据其教导所能理解的技术手段，并获取了有益技术效果，所以在所附权利要求中要求保护的方案属于专利法意义上的技术方案。另外，因为所附权利要求要求保护的技术方案可以在工业中制造或使用，因此该方案具备实用性。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应包涵在本发明的保护范围之内。除非以其他方式明确陈述，否则公开的每个特征仅是一般系列的等效或类似特征的一个示例。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.基于云计算的信息处理方法，所述方法应用于基于云计算的信息处理系统，所述基于云计算的信息处理系统包括：位于节点的服务器，解析调度器和负载均衡器，所述方法包括以下步骤：
步骤a：负载均衡器根据指定的周期P，定期获取各个节点的负载情况，一旦节点变成第一类型节点，第一类型节点将其还未处理的请求按优先级的次序，从低到高排列，将优先级低的请求作为迁移对象；
步骤b：第一类型节点获取其相邻节点的缓存信息，选择能力值高的相邻节点来迁移请求；
步骤c：当相邻节点因连续接收负载而使其负载状态由第二类型节点变为第一类型节点时，重复前述迁移过程以进行负载类型更新和数据迁移。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的信息处理方法，其特征在于，
所述步骤a之前还包括以下步骤：负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器。
3.根据权利要求1-2任一项所述的基于云计算的信息处理方法，其特征在于，所述步骤3之后还包括以下步骤：节点重新更新相邻节点的负载信息和处理能力并重新排列，选择新的相邻节点来接收被迁移的数据请求；一旦相邻节点中不存在第二类型节点，则选择介于第一类型节点和第二类型节点的比率之间的节点进行数据传输，下次更新时选择其他节点进行请求的迁移，而不选择负载状态由第二类型变为第一类型的节点；其中第一类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率大于第一预定值，第二类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率小于第二预定值，并且第一预定值大于第二预定值。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的信息处理方法，其特征在于，负载均衡器从基于云计算的信息处理系统的各个节点的负载的数据集中提取采样序列，并进行预处理，创建N维时间序列作为学习样本，用信息处理系统的各个节点的负载的训练样本并基于设定的参数进行学习，建立负载预测模型，进而对节点负载进行预测。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于云计算的信息处理方法，其特征在于，解析调度器解析用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量。
6.基于云计算的信息处理系统，其特征在于，所述信息处理系统包括位于节点的服务器，解析调度器和负载均衡器；其中，负载均衡器根据指定的周期P，定期获取各个节点的负载情况，一旦节点变成第一类型节点，第一类型节点将其还未处理的请求按优先级的次序，从低到高排列，将优先级低的请求作为迁移对象；第一类型节点获取其相邻节点的缓存信息，选择能力值高的相邻节点来迁移请求；当相邻节点因连续接收负载而使其负载状态由第二类型节点变为第一类型节点时，重复前述迁移过程以进行负载类型更新和数据迁移。
7.根据权利要求6所述的基于云计算的信息处理系统，其特征在于: 负载均衡器接收解析调度器发送的解析结果，基于所需要的服务器资源数量以及当前各个节点的负载情况，对节点负载进行预测，并安排可以提供服务的一个或多个节点，将该节点的信息提供给解析调度器。
8.根据权利要求6-7任一项所述的基于云计算的信息处理系统，其特征在于: 节点重新更新相邻节点的负载信息和处理能力并重新排列，选择新的相邻节点来接收被迁移的数据请求；一旦相邻节点中不存在第二类型节点，则选择介于第一类型节点和第二类型节点的比率之间的节点进行数据传输，下次更新时选择其他节点进行请求的迁移，而不选择负载状态由第二类型变为第一类型的节点；其中第一类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率大于第一预定值，第二类型节点的数据传输速率与对应节点带宽的比率小于第二预定值，并且第一预定值大于第二预定值。
9.根据权利要求8任一项所述的基于云计算的信息处理系统，其特征在于: 负载均衡器从基于云计算的信息处理系统的各个节点的负载的数据集中提取采样序列，并进行预处理，创建N维时间序列作为学习样本，用信息处理系统的各个节点的负载的训练样本并基于设定的参数进行学习，建立负载预测模型，进而对节点负载进行预测。
10.根据权利要求6-9任一项所述的基于云计算的信息处理系统，其特征在于: 解析调度器解析用户在客户端向基于云计算的信息处理系统提交服务请求，获得服务请求类型和所需要的节点资源数量。
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