CN111880917A - 一种边缘混合云管平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种边缘混合云管平台，基于国产化芯片实现，包括业务支持系统BSS和运营支撑系统OSS；所述BSS包括如下组件：自服务门户、RESTful API、BSS控制器、多租户资源管理、编排引擎和计量计费；所述OSS包括以下组件：OSS入口、资源驱动、定时任务、监控和通知。本发明可以管理多个数据中心的物理和虚拟资源，创建共享的计算基础设施(IaaS)并在此基础上提供PaaS服务，同时向边缘计算场景延伸；提供了自动化的资源配置功能和动态资源部署功能，为云平台资源提供生命周期管理，提供了快捷的IT服务；全面管理不同虚拟化技术，通过对虚拟工作量的管理优化资源使用率，降低运维成本。

Description

一种边缘混合云管平台

技术领域

本发明涉及云计算领域，具体涉及一种边缘混合云管平台

背景技术

为了应对快速变化的市场需求，许多企业正在转向云计算—一种更灵活可控和轻松便捷的IT基础设施，在确保提升IT服务交付效率和增加资源利用的同时，减少在IT运营管理的投入，降低运行费用，从而支持企业的快速创新。

近年来，随着虚拟化技术的逐渐成熟和云计算在企业级IT市场的流行，尤其是5G网络和边缘计算的迅速崛起，企业在多云平台接入、全栈资源管理、智能监控运维等方面提出了更高的要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种边缘混合云管平台。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种边缘混合云管平台，包括业务支持系统BSS和运营支撑系统OSS；

所述BSS包括如下组件：

自服务门户，用于为云管理员、租户管理员和普通用户提供自服务界面；

RESTful API，用于将所有所述一种边缘混合云管平台的功能提供给外部系统和客户端；

BSS控制器，用于负责统一调度业务支持系统的请求，所述请求的类型包括：申请审批请求，服务目录管理请求，资源管理请求，组织管理请求，系统配置请求，运维管理请求；

多租户资源管理，包括以下模块：

a.组织管理：提供区域管理、租户管理、项目管理、用户管理功能，其中，所述租户管理，包括租户创建，指定配额、审批流程、服务目录、资源池和用户；

b.服务目录管理：提供拖拽式拓扑编辑器，以便用户创建修改拓扑以及管理所述一种边缘混合云管平台提供的所有服务；

c.资源管理：提供资源池管理功能，包括计算资源池、网络资源池和存储资源池、底层资源的生命周期管理、水平伸缩策略管理和资源使用情况报表；

d.流程管理：提供审批流程管理，并在资源申请过程中和流程引擎交互，按照客户制定的流程处理审批请求；

编排引擎，用于根据用户提交的资源请求，结合现有资源使用情况和调度策略等相关因素，对用户所请求的资源做自动编排，具体包括对物理主机、网络、存储和软件的编排，所述一种边缘混合云管平台默认提供四种资源调度策略：用户指定、随机分配策略、平均分配策略和最大分配策略；

计量计费，用于提供针对用户和部门的按小时的资源计量，包括CPU、内存和磁盘的使用计量；

所述OSS包括以下组件：

OSS入口，用于提供所述OSS各项功能的统一入口，并根据具体调用类型分发到相应实现模块；

资源驱动，用于针对所述一种边缘混合云管平台所管理的资源提供驱动，包括虚拟化管理驱动、容器管理驱动、裸机管理驱动和软件部署引擎驱动；

定时任务，用于触发定时任务；

监控，用于提供对云平台自身服务和云环境中物理以及虚拟资源的监控；

通知，用于基于所述监控模块监控的数据确定资源使用率，当资源使用率达到预先设置的阈值时，发送通知。

本发明的有益效果是：

a.该新型云管理平台可以管理多个数据中心的物理和虚拟资源，创建共享的计算基础设施(IaaS)并在此基础上提供PaaS服务，同时向边缘计算场景延伸；

b.提供了自动化的资源配置功能和动态资源部署功能，为云平台资源提供生命周期管理，提供了快捷的IT服务；

c.全面管理不同虚拟化技术，通过对虚拟工作量的管理优化资源使用率，降低运维成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台系统设计图；

图2是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的运维架构图；

图3是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的运维逻辑图；

图4是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的任务流程图。

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。

图1为本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台系统设计图，如图1所示，该系统设计包括业务支持系统(BSS)和运营支撑系统(OSS)；

其中，业务支持系统主要由如下组件组成：

1.自服务门户：基于Angular，Bootstrap框架开发的web based自服务门户。为云管理员，部门(租户)管理员和普通用户提供完善的自服务界面；

2.RESTful API：基于Spring MVC框架，将所有新型云计算管理平台的功能通过RESTful API提供给外部系统和客户端。自服务门户就算是一个新型云计算管理平台的客户端

3.BSS控制器：负责统一调度业务支持系统的请求。请求分如下几大类型：申请审批请求，服务目录管理请求，资源管理请求，组织管理请求，系统配置请求，运维管理请求；

4.多租户资源管理：主要有4个模块：

a.组织管理：提供区域管理，部门(租户)管理，项目管理，用户管理功能。其中租户管理，包括租户创建，指定配额、审批流程、服务目录、资源池和用户；

b.服务目录管理：提供拖拽式拓扑编辑器，用户可以创建修改拓扑。用户可管理新型云计算管理平台提供的所有服务，如DBaaS，区块链，Spark等服务；

c.资源管理：提供资源池管理功能，包括计算资源池，网络资源池和存储资源池。底层资源的生命周期管理。水平伸缩策略管理。资源使用情况报表；

d.流程管理：提供审批流程管理，并在资源申请过程中和流程引擎交互，按照客户制定的流程处理审批请求；

5.编排引擎：根据用户提交的资源请求，结合现有资源使用情况和调度策略等相关因素，对用户所请求的资源做自动编排，包括对物理主机，网络，存储，还有软件的编排。新型云计算管理平台默认提供4种资源调度策略：用户指定，随机分配策略，平均分配策略，最大分配策略

6.计量计费：可以提供真对用户和部门的按小时的资源计量，包括CPU，内存，磁盘的使用计量。用户可以指定单位资源的价格，从而产生按小时计算的费用信息

运营支撑系统主要由如下组件组成：

1.OSS入口：提供运营支撑系统各项功能的统一入口，根据具体调用类型分发到相应实现模块；

2.资源驱动：新型云计算管理平台在运营支撑系统层对所管理的所有资源，例如虚拟化环境，裸机，容器，软件部署引擎等系统设计了统一的抽象层，封装成标准的API，并针对常用的资源提供了驱动，分类如下：

a.虚拟化管理驱动：包括vCenter，OpenStack，PowerVC，云管理应用驱动；

b.容器管理驱动：包括Kubernetes驱动；

c.裸机管理驱动：包括平台集群管理驱动；

d.软件部署引擎驱动：包括Chef，MongoDB Ops Manager驱动；

3.定时任务：触发定时任务。如资源同步，检查后台任务状态，检查申请处理状态等；

4.监控：监控模块提供对云平台自身服务和云环境中物理以及虚拟资源的监控，包括对物理机和虚拟机的CPU、内存使用率，磁盘和网络IO速率的监控。监控频率可以调整，默认五分钟获取一次，保留3-5天。分钟数据每小时会聚合成小时的数据，保留1个月。小时数据，每天会保留成天数据，按客户需求保留；

5.通知：基于监控的数据，用户可以对资源使用率设置阈值，达到阈值发送通知。通知目的地默认为相关人员网络应用(如门户网站)和邮箱地址；

图2是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的运维架构图。该混合云计算管理平台主要包含以下与运维功能相关的组件：监控管理、计量管理、计费管理、事件管理。其中监控管理包括实时监控和历史监控。监控管理组件在所有运维组件中处于核心地位，是其他组件的数据来源。运维组件管理的资源包括物理资源(物理主机、物理存储、物理网络设备)、虚拟化平台、操作系统、容器、数据库以及服务。

图3是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的运维逻辑图。运维组件的目的是提供针对云管理平台和虚拟化平台的运维服务。对于云管理平台，运维组件的数据主要来源于基础服务的运行数据以及用户操作产生的各种审计数据。对于虚拟化平台，提供统一的数据收集接口定来从不同类型的平台定期获取数据，以统一的格式导入到数据库中保存。

其中，云管理平台的运维功能主要是针对平台自身所依赖的数据库服务、消息队列服务、定时任务服务以及运维服务本身提供运维服务。主要关注来自于操作系统、中间件、数据库以及各种服务运行状态的相关数据；

虚拟化平台是指由不同厂商提供的负责实现虚拟化技术的平台，它们由云管理平台统一纳管。从运维的角度，虚拟化平台上的资源可以分为物理主机、物理存储、物理网络设备、Hypervisor、虚拟机、操作系统以及容器等；

如图3所示，其中的信息收集服务是运维组件的核心，负责从虚拟化平台和云管理平台采集数据。信息收集的规则可以通过信息收集规则引擎配置。采集到信息统一保存到特定数据库中。

图3中的监控信息管理可以提供针对云管平台基础服务、各种物理和虚拟设备的监控数据，例如物理机或虚拟机的CPU利用率、内存用量、磁盘用量以及磁盘读写速率、网络传输速率等。监控数据的采集频率可以配置，默认为每5分钟一次。实时监控数据在系统中最多被保留3天，同时会转换成每小时的统计数据另外保存，这些数据会保存1个月时间。每小时的统计数据可以进一步整合成每天的统计数据。

图3中的计量信息管理基于监控服务收集的每小时统计结果提供计量数据。

图3中的计费信息管理允许针对不同虚拟化平台上的各种资源制定不同的价格，再结合计量服务提供的数据生成费用；

图3中的事件信息管理允许针对多种资源类型的用量设定阈值，达到阈值时将会生成相应事件发送给云管理平台的管理员。管理员可以通过云管理平台的界面或是邮箱查看事件。

图4是本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台的任务流程图。如图4所示，用户通过新型云计算管理平台的界面发起操作请求，平台需要认证，基于用户提供的输入，识别用户的身份以及用户所具备的权限。认证为授权提供了用户身份，授权主要用于以下几个场景：

1.用户是否有权访问某个RESTAPI

2.用户是否有权基于特定的参数执行某个操作

3.资源对用户是否可见

这几个场景并不是互斥的，他们可以在一次请求中同时出现。认证以令牌的形式提供用户身份；

需要注意的是，该平台上任何用户操作都是通过RESTful API发起的。用户是否有权访问特定RESTful API，取决于以下几个因素：

1.此RESTful API是否在API_PERMISSION表中有匹配项，若无匹配项，则用户无权访问；

2.用户的角色是否与匹配项关联，若无关联则视为无权访问；

3.该匹配项是否与特定模块关联，若关联则该模块是否在License文件中启用；

具体的，当授权被通过，就需要发起请求执行，用户的申请需要被审批。申请审批功能的核心是请求，每次申请会产生一个请求实例，也对应工作流中的流程实例。一个请求只有在通过审批后才会开始执行。

进一步的，当请求通过平台将开始执行任务。通常一个请求会被分解为多个任务，只有当一个请求中的所有任务都完成时，请求才会视为成功。任务在新型云管理平台中处于核心地位，具有以下作用：

1.任务是业务支持系统层和运营支撑系统层的边界，通常业务支持系统层层对运营支撑系统层的调用都发生在任务里；

2.任务贯穿资源的生命周期，任何针对资源的操作都必须经由任务完成。一个资源的操作历史是由发生在此资源上的所有任务构成的；

3.任务是系统操作审计的基础，记录了针对资源的操作是由哪个用户发起的；

4.任务是请求的具体实现。请求最终是被分解为一个或多个任务来完成的。同一个任务实现可以被复用于不同的请求；

5.任务状态的变化产生的消息是前台消息推送的来源；

进一步的，任务对资源的操作是指针对同步过来的资源执行的操作。这类操作必须调用云端的API来完成，而同步或异步是指是在调用API结束时，是否已经知晓这一操作的结果，还是需要另外发起API调用才能知晓。由于这类调用通常是在任务里完成的，因此对于同步的操作，立即可以判断任务的状态是成功或是失败。而对于异步的操作，则需要依赖定时任务来轮询云端的API来判断结果。这种轮询是由云任务模块负责执行的。

本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台，基于传统云管理平台，在其基础上增加了全资源生命周期管理、资源一键式自动化编排、自扩展服务；

所述全资源生命周期管理，纳管的资源包括物理机、虚拟机、容器、网络、存储、软件和中间件等。同时能管理多个区域、数据中心的不同虚拟化资源，利用部门制定配额，资源池和服务目录。管理不同云端产品的资源是通过运营支持系统和云端API对接的代码实现的，能进行异构资源的混合管理；

所述资源一键式自动化编排，指用户通过界面指引创建出部署环境对应的图形化编排模版(服务器硬件资源、操作系统、中间件、中间件关联关系等)，该新型云管理平台会自动生成对应的多台服务器，并进行后台安装和部署。同时，通过Kubernetes提供的容器服务，容器服务同虚拟机、物理机和中间件集群可以进行混合编排设计；

所述自扩展服务，指用户可以利用REST API接口，平台开放所有形式的API，与客户已有的系统集成(例如门户网站、邮件系统等)，并且自定义接下来的审批流程，该新型云管理平台通过内置的流程引擎支持自定义的多级审批流程。

基于上述内容，本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台与现有技术的区别如下：

1.可以同时管理多种异构云计算平台，实现了资源的同步和管理，帮助企业搭建统一管理的混合云环境；

2.与传统云管理平台不同，新型云管理平台摒弃了繁琐的手动流程，用户可以随时、随需申请使用资源；

3.可以直接管理不同虚拟化平台，支持x86、System Z和Power系列服务器，可以部署Windows、Linux、AIX等操作系统，方便定制开发新功能；

4.与OpenShift和容器无缝集成，提供了一个能够覆盖IaaS和PaaS管理运维的一体化平台，及时响应高并发、大数据等新型业务需求。

本发明实施例提供的一种边缘混合云管平台，具有以下有益效果：

1.可以管理多个数据中心的物理和虚拟资源，创建共享的计算基础设施(IaaS)并在此基础上提供PaaS服务，同时向边缘计算场景延伸；

2.提供了自动化的资源配置功能和动态资源部署功能，为云平台资源提供生命周期管理，提供了快捷的IT服务；

3.全面管理不同虚拟化技术，通过对虚拟工作量的管理优化资源使用率，降低运维成本。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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特征、结构、材料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针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料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。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述系统实施例中的模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种边缘混合云管平台，其特征在于，包括业务支持系统BSS和运营支撑系统OSS；

所述BSS包括如下组件：

自服务门户，用于为云管理员、租户管理员和普通用户提供自服务界面；

RESTful API，用于将所有所述一种边缘混合云管平台的功能提供给外部系统和客户端；

BSS控制器，用于负责统一调度业务支持系统的请求，所述请求的类型包括：申请审批请求，服务目录管理请求，资源管理请求，组织管理请求，系统配置请求，运维管理请求；

多租户资源管理，包括以下模块：

a.组织管理：提供区域管理、租户管理、项目管理、用户管理功能，其中，所述租户管理，包括租户创建，指定配额、审批流程、服务目录、资源池和用户；

b.服务目录管理：提供拖拽式拓扑编辑器，以便用户创建修改拓扑以及管理所述一种边缘混合云管平台提供的所有服务；

c.资源管理：提供资源池管理功能，包括计算资源池、网络资源池和存储资源池、底层资源的生命周期管理、水平伸缩策略管理和资源使用情况报表；

d.流程管理：提供审批流程管理，并在资源申请过程中和流程引擎交互，按照客户制定的流程处理审批请求；

编排引擎，用于根据用户提交的资源请求，结合现有资源使用情况和调度策略等相关因素，对用户所请求的资源做自动编排，具体包括对物理主机、网络、存储和软件的编排，所述一种边缘混合云管平台默认提供四种资源调度策略：用户指定、随机分配策略、平均分配策略和最大分配策略；

计量计费，用于提供针对用户和部门的按小时的资源计量，包括CPU、内存和磁盘的使用计量；

所述OSS包括以下组件：

OSS入口，用于提供所述OSS各项功能的统一入口，并根据具体调用类型分发到相应实现模块；

资源驱动，用于针对所述一种边缘混合云管平台所管理的资源提供驱动，包括虚拟化管理驱动、容器管理驱动、裸机管理驱动和软件部署引擎驱动；

定时任务，用于触发定时任务；

监控，用于提供对云平台自身服务和云环境中物理以及虚拟资源的监控；

通知，用于基于所述监控模块监控的数据确定资源使用率，当资源使用率达到预先设置的阈值时，发送通知。

2.根据权利要求1所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，还包括运维组件，用于提供针对云管理平台和虚拟化平台的运维服务；

对于所述云管理平台，所述运维组件的数据来源于基础服务的运行数据以及用户操作产生的各种审计数据；对于所述虚拟化平台，所述运维组件提供统一的数据收集接口定来从不同类型的平台定期获取数据，以统一的格式导入到数据库中保存。

3.根据权利要求2所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述云管理平台的运维功能主要是针对平台自身所依赖的数据库服务、消息队列服务、定时任务服务以及运维服务本身提供运维服务，主要关注来自于操作系统、中间件、数据库以及各种服务运行状态的相关数据。

4.根据权利要求2所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述虚拟化平台是指由不同厂商提供的负责实现虚拟化技术的平台，由云管理平台统一纳管，从运维的角度，虚拟化平台上的资源可以分为物理主机、物理存储、物理网络设备、Hypervisor、虚拟机、操作系统以及容器。

5.根据权利要求2至4任一项所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述运维组件包括信息收集服务，用于从虚拟化平台和云管理平台收集信息，信息收集的规则通过信息收集规则引擎配置，收集到的信息统一保存到特定数据库中。

6.根据权利要求5所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述运维组件还包括监控信息管理，用于提供针对云管理平台基础服务、各种物理和虚拟设备的监控数据。

7.根据权利要求6所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述运维组件还包括计量信息管理，用于基于监控服务收集的每小时统计结果提供计量数据。

8.根据权利要求7所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述运维组件还包括计费信息管理，用于针对不同虚拟化平台上的各种资源制定不同的价格，再结合计量服务提供的数据生成费用。

9.根据权利要求8所述的一种边缘混合云管平台，其特征在于，所述运维组件还包括事件信息管理，用于针对多种资源类型的用量设定阈值，达到阈值时生成相应事件发送给云管理平台的管理员。

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