CN112235373A - 基于应用ai的云桌面调度系统及其调度方法 - Google Patents

基于应用ai的云桌面调度系统及其调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于应用AI的云桌面调度系统及其调度方法，所述系统包括：云桌面客户端，用于收发虚拟机及用户行为的状态信息；云桌面系统，云桌面客户端安装在云桌面系统中；云桌面Agent，安装于云桌面系统中；云管理端，连接于云桌面Agent以接收虚拟机及用户行为的状态信息；云桌面调度模块，连接于云桌面客户端，并为用户推荐云桌面系统；虚拟化服务器，连接于云桌面系统和云管理端；所述方法包括：步骤1，根据用户的使用情况配置出N+2台常用CPU、内存、GPU、硬盘需求的机器；步骤2，用户通过登录界面登录后，云桌面调度模块为用户分配云桌面系统。本发明所述系统及其调度方法不限制用户使用环境，并根据用户的使用情况为用户推荐合适的配置。

Description

基于应用AI的云桌面调度系统及其调度方法
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体涉及一种基于应用AI的云桌面调度系统及其调度方法。
背景技术
云计算是一种基于互联网的分布式的计算方式，通过这种方式可以把云端的服务资源软件、硬件、数据存储、信息按需求计算调配后提供给各终端使用，云桌面技术是云计算领域中的应用，解决的是桌面即服务(DaaS)的问题。
随着虚拟化技术的普及，云桌面技术在各领域有了广泛的应用，云桌面是一种远程虚拟桌面，即用户在任何地方使用终端通过互联网都可以连接上远程的存储的系统桌面，用户通过使用瘦终端(PC机、ARM架构的终端)，安装云桌面客户端软件，通过远程桌面协议接入云桌面管理服务端后，会按照智能的策略分配一台空闲的云桌面系统(云桌面)，用户开始使用系统进行办公、游戏等操作。
用户接入云桌面后分配云桌面系统的过程称为调度，意为分配可用资源给用户的过程。
现有技术中的云桌面调度系统及其调度方法在实际的应用过程中存在如下的技术问题：传统的云桌面产品需要部署到局域网内才能保证用户的使用效果，终端登录界面需要指定云桌面才能进行连接使用，如云桌面发生故障，用户需要重新指定新的云桌面ID进行连接使用，云桌面管理服务无法保证云桌面能够高效的被用户使用，因为用户需要指定云桌面，一般来说，云桌面都会固定到一台物理机器上，造成物理服务器分配的不均衡。
发明内容
为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种基于应用AI的云桌面调度系统及其调度方法。
本发明采用以下技术方案：
一种基于应用AI的云桌面调度系统，包括：
云桌面客户端，用于计算云桌面客户端与虚拟化服务器的延时，用户通过云桌面客户端登入云桌面系统；
云桌面系统，虚拟化服务器能够虚拟出多台云桌面系统，使用者登录到云桌面系统中使用；
云桌面Agent，安装于云桌面系统中，能够与云管理端通信，接收服务指令、实时报告云桌面系统的工作状态；
云管理端，连接于云桌面Agent以接收虚拟机及用户行为的状态信息，并对云桌面客户端下发管理信息；
云桌面调度模块，连接于云桌面客户端，并为用户推荐合适的云桌面系统；
虚拟化服务器，连接于云桌面系统和云管理端，安装有虚拟化软件，能够虚拟出多台云桌面系统，用户通过链接使用。
进一步地，云管理端下发管理信息，包括强制下机信息、文本提示信息及控制命令信息。
进一步地，云管理端还安装有AI模块，AI模块包括使用目的预测模块、价格估算模块、故障转移模块、用户体验预测模块和评分模块，其中，使用目的预测模块用于收集用户的登录日期、登录时间规律和登录地点，价格估算模块用于收集用户的使用时间及时长和云桌面系统的配置，故障转移模块用于将冗余的云桌面系统替换故障云桌面系统，用户体验预测模块用于收集用户在登入云桌面系统的运行卡顿信息、网络异常信息和CPU信息，评分模块用于收集用户结束使用后的打分信息。
进一步地，云管理端还包括故障识别模块，故障识别模块连接于云桌面Agent和云管理端之间以检测云桌面Agent和云管理端之间的链接状态，若链接状态为断开，当前的云桌面系统即判断为故障，云管理端将故障的云桌面系统标记为不可用。
进一步地，云桌面调度模块还包括负载均衡模块，负载均衡模块连接于虚拟化服务器以获得每个虚拟化服务器当前的负载量，负载均衡模块连接于云桌面系统以按负载量从少到多的顺序选择虚拟化服务器提供云桌面系统。
进一步地，故障转移模块包括与云桌面系统连接的故障获取模块、与云桌面系统及故障获取模块连接的控制模块和与控制模块连接的故障标记模块，其中，控制模块控制故障的云桌面系统停止处理业务，保存当前状态信息，控制模块将故障云桌面系统及备用的云桌面系统进行状态及数据的同步，完成故障转移，故障标记模块对故障的云桌面系统进行标记。
本发明还提供一种基于应用AI的云桌面系统的调度方法，包括如下步骤：
步骤1，根据用户的使用情况，云管理端配置出N+2台常用CPU、内存、GPU、硬盘需求的机器，其中N表示正在被用户使用的云桌面系统，2代表空闲等待上机的云桌面系统；
步骤2，用户通过登录界面登录后，云桌面调度模块为用户分配云桌面系统；
步骤2.1，虚拟化服务器根据云管理端发送的配置信息，为用户分配云桌面系统；
步骤2.2，云管理端根据云桌面客户端发送的配置信息，为用户分配云桌面配置，并启动云桌面系统，等待用户上机。
进一步地，步骤2.2中，云桌面系统向每一个云管理端控制的虚拟化服务器发送请求，同时，云桌面客户端记录下当前时间：sendTime；虚拟化服务器收到请求后直接返回给云桌面客户端，云桌面客户端系统记下当前时间：receiveTime；分别计算每个虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的值，求得虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的最小值，记录该虚拟化服务器的ID；用户登录时，该虚拟化服务器的ID作为参数发送至云桌面系统。
进一步地，步骤2.2中，用户根据设备体验情况对所使用的云桌面系统进行评价，云桌面系统将评价信息发送至云管理端。
进一步地，步骤2.2中，用户使用云桌面系统时，云桌面Agent每分钟进行状态同步给云管理端。
进一步地，步骤2.2中，用户退出云桌面系统后，云桌面Agent发送登出请求至云管理端，进行释放资源。
进一步地，步骤1中，云桌面调度模块根据用户使用习惯为用户推送云桌面系统，用户通过云桌面系统登录。
进一步地，步骤1中，云管理端记录用户每次使用的登录日志，登录日志包括登录时间、登录的IP地址及使用的云桌面类型，如用户在同一时间段登录时，云桌面调度模块推荐出上一次该时间段使用过的相同配置的云桌面系统供用户选择登录。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：传统的云桌面产品需要部署到局域网内保证使用者的使用效果，在本发明中的云桌面服务部署在云端，用户能够通过互联网实时的连接云桌面，不限制使用环境，用户能够在办公室、在家中使用云桌面产品，使用时，还能够根据用户使用习惯快捷的推荐出云桌面的具体配置，用户能够轻松选择，同时终端会自动切换到延迟低性能优的虚拟化服务器进行云桌面的创建，分配，节约用户的操作时间，当遇到虚拟化服务器宕机，调度系统会自动标识当前云桌面系统状态为不可用，用户会被自动切换到另一台良好的虚拟化服务器中的某一台状态良好的云桌面系统，继续使用。
附图说明
图1是本发明实施例中基于应用AI的云桌面调度系统的示意图；
图2是本发明实施例中AI模块的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明所述基于应用AI的云桌面调度系统及其调度方法，根据用户使用习惯的分析，推荐出当前使用者、使用时段、延迟最低的云桌面系统，让用户轻松选择合适的云桌面系统。最终提高用户持续选择、持续选用、节省用户时间、降低投诉率、提升好评率、最终提高用户体验。
实施例
如图1所示，一种基于应用AI的云桌面调度系统，包括：
云桌面客户端，用于计算云桌面客户端到虚拟化服务器的延时，用户通过云桌面客户端登入云桌面系统；
云桌面系统，虚拟化服务器可以虚拟出多台云桌面系统，用户登录到云桌面系统中进行使用；
云桌面Agent，安装于云桌面系统中，能够与云管理端通信，接收服务指令、实时报告云桌面系统的工作状态；
云管理端，连接于云桌面Agent以接收虚拟机及用户行为的状态信息(如开关机、重启及下机)，并对云桌面客户端下发管理信息；
云桌面调度模块，连接于云桌面客户端，并为用户推荐云桌面系统。
云管理端下发管理信息包括强制下机信息、文本提示信息及控制信息；
虚拟化服务器，连接于云桌面系统和云管理端，安装有虚拟化软件，能够虚拟出多台云桌面系统，用户通过链接使用。
如图2所示，云管理端还安装有AI模块，AI模块包括使用目的预测模块、价格估算模块、用户体验预测模块和评分模块，其中，使用目的预测模块用于收集用户的登录日期、登录时间规律和登录地点，价格估算模块用于收集用户的使用时间及时长和云桌面系统的配置，用户体验预测模块用于收集用户在登入云桌面系统的运行卡顿信息、网络异常信息和CPU信息，评分模块用于收集用户结束使用后的打分信息。
云管理端还包括故障识别模块，故障识别模块连接于云桌面Agent和云管理端之间以检测云桌面Agent和云管理端之间的链接状态，若链接状态为断开，当前的云桌面系统即判断为故障，云管理端将故障的云桌面系统标记为不可用。
云桌面调度模块还包括负载均衡模块，负载均衡模块连接于虚拟化服务器以获得每个虚拟化服务器当前的负载量，负载均衡模块连接于云桌面系统以按负载量从少到多的顺序选择虚拟化服务器提供云桌面系统。
故障转移模块包括与云桌面系统连接的故障获取模块、与云桌面系统及故障获取模块连接的控制模块和与控制模块连接的故障标记模块，其中，控制模块控制故障的云桌面系统停止处理业务，保存当前状态信息，控制模块将故障云桌面系统及备用的云桌面系统进行状态及数据的同步，完成故障转移，故障标记模块对故障的云桌面系统进行标记。
在本实施例中，通过使用目的预测模块定位用户的位置，根据日期时间，预测到用户使用哪种云桌面配置，根据对使用者的使用目的调查，比如：工作日8：00～11：00，办公居多，晚上20：00～晚0：00娱乐居多，节假日10：00～晚0：00娱乐居多，使用目的预测模块利用用户的操作数据，从时间、地点中预测用户的使用目的。
在本实施例中，用户在使用云桌面配置时，有复杂的计算价格的过程，涉及到使用的时长、云桌面配置，云桌面配置是核心的一环，只有配置符合用户的使用目的，才能计算出单价，再去预估用户所需占用云桌面系统的时间，比如：根据用户平时使用的情况工作时间8小时，根据云桌面配置，云管理端会计算出一个估算的价格，在一个云桌面配置使用的时间段，云管理端根据价格估算模块发送的数据，对该时间段给出适合的折扣，比如，晚0：00～早8：00会给出一定的折扣比率以供建模渲染计算、满足某些用户的挂机需求。
在本实施例中，用户使用结束后，云管理端评估预测用户使用情况，云管理端根据用户在使用中云桌面系统的状态信息去做预估，比如，运行时是否卡顿、网络是否正常作为用户体验的预估的依据，另外，CPU的使用和用户的投诉信息也作为用户体验预估的依据。
当用户在使用时，虚拟化服务器或云桌面系统发生故障宕机时，云桌面Agent停止与云管理端的链接，云管理端把当前的云桌面系统状态设置为不可用，不可用的云桌面系统不会出现在待分配列表中，用户再次登录时，云管理端会调度一台新的可用的云桌面系统分配给用户。
负载均衡调度策略，当用户调度云桌面系统时，云桌面调度模块会优先选择负载能力好的虚拟化服务器，比如一台虚拟化服务器的阈值是同时支持24个用户，如果到达阈值将不再调度，负载均衡策略使云桌面调度模块存储着各虚拟化服务器当前的负载量，当用户请求云桌面系统时，云桌面调度模块会按照顺序轮流调配云桌面调度模块，保证虚拟化服务器都能够被调度到，做到负载均衡，同时，如果某虚拟化服务器的负载没有到达阈值，但是其性能不佳(CPU使用率超过其他虚拟化服务器、并且超过CPU使用率阈值)，该虚拟化服务器会被标记为高负载服务，不会再调度中使用，直到其状态恢复正常后才能够参加调度。
作为本实施例的一种改进，AI模块还包括跨地域云桌面调度模块，跨地域云桌面调度模块根据距用户延迟最低区域(比如北京区域)虚拟化服务器无法分配时，调度使用延迟最低的其他区域(比如天津区域)的虚拟化服务器。
所述基于应用AI的云桌面调度系统的调度方法，包括如下步骤：
步骤1，根据用户的使用情况，云管理端配置出N+2台常用CPU、内存、GPU、硬盘需求的机器；
步骤2，用户通过登录界面登录后，云桌面调度模块为用户分配云桌面系统，用户登录后，云管理端查询用户是否有使用记录，用户如是第一次使用，云管理端推荐出默认配置：例如办公云桌面配置；如以前使用过，云管理端根据使用记录、时间点推荐出当前时段的配置，该配置可以是办公云桌面配置、游戏云桌面配置、自定义的云桌面配置，推荐出的云桌面配置进行在云桌面系统上上机使用；
步骤2.1，虚拟化服务器根据云管理端发送的配置信息，为用户分配云桌面系统；
步骤2.2，云管理端根据云桌面客户端发送的配置信息，为用户分配云桌面配置，并启动云桌面系统，等待用户上机。
其中，步骤2.2中，云桌面系统向每一个云管理端的虚拟化服务器发送请求，同时，云桌面系统记录下当前时间：sendTime；虚拟化服务器收到请求后直接返回给云桌面系统，云桌面系统记下当前时间：receiveTime；分别计算每个虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的值，求得虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的最小值，记录该虚拟化服务器的ID，这样就计算出当前云桌面客户端与虚拟化服务器的延时，选择出最快的进行连接；用户登录时，该虚拟化服务器的ID作为参数发送至云桌面系统，该虚拟化服务器作为延迟最低的虚拟化服务器，在延迟阈值内，平衡虚拟化服务器性能，优先选择，比如，云桌面系统到某一虚拟化服务器延迟为6MS，到另一虚拟化服务器延迟10MS，云桌面系统发送这两个延迟时间到云管理端，用户在选择云桌面配置时，云管理端优先选择延迟低的某一虚拟化服务器分配给云桌面系统。
其中，步骤2.2中，用户根据设备体验情况对所使用的云桌面系统进行评价，云桌面系统将评价信息发送至云管理端。
其中，步骤2.2中，用户使用云桌面系统时，云桌面Agent每分钟进行汇集云桌面系统的状态，并把状态同步给云管理端。
其中，步骤2.2中，用户退出云桌面系统后，云桌面Agent发送登出请求至云管理端，云管理端进行释放该云桌面系统的资源。
在本实施例的步骤1中，云桌面调度模块根据用户使用习惯为用户推送云桌面系统，用户通过云桌面客户端选择合适的云桌面系统，登录云桌面系统，例如，用户在工作日早上9：00使用过某一云桌面配置，在用户登录时，云桌面调度模块会默认把和某一云桌面同配置的云桌面推到用户首屏中让用户快速登录，如用户连续3天时间都会在早9：00登录云桌面，云桌面调度模块会提前调度好常用配置的云桌面系统并开机等候用户进行登录使用。
进一步地，步骤1中，云管理端记录用户每次使用的登录日志，登录日志包括登录时间、登录的IP地址及使用的云桌面系统类型(办公云桌面、游戏云桌面、自定义配置云桌面)，如用户在同一时间段登录时，云桌面调度模块推荐出上一次该时间段使用过的相同配置的云桌面系统供用户选择登录，每次用户使用过的云桌面系统，下次可能不会再次使用，因为系统会因调度原因回收掉云桌面系统的物理资源，等用户再使用时，系统会优先使用现有的已启动其他可用云桌面系统。
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (10)

1.一种基于应用AI的云桌面调度系统，其特征在于，包括：
云桌面客户端，用于计算云桌面客户端与虚拟化服务器的延时，用户通过云桌面客户端登入云桌面系统；
云桌面系统，虚拟化服务器能够虚拟出多台云桌面系统，使用者登录到云桌面系统中使用；
云桌面Agent，安装于云桌面系统中，能够与云管理端通信，接收服务指令、实时报告云桌面系统的工作状态；
云管理端，连接于云桌面Agent以接收虚拟机及用户行为的状态信息，并对云桌面客户端下发管理信息；
云桌面调度模块，连接于云桌面客户端，并为用户推荐合适的云桌面系统；
虚拟化服务器，连接于云桌面系统和云管理端，安装有虚拟化软件，能够虚拟出多台云桌面系统，用户通过链接使用。
2.根据权利要求1所述的基于应用AI的云桌面调度系统，其特征在于，云管理端还安装有AI模块，AI模块包括使用目的预测模块、价格估算模块、故障转移模块、用户体验预测模块和评分模块，其中，使用目的预测模块用于收集用户的登录日期、登录时间规律和登录地点，价格估算模块用于收集用户的使用时间及时长和云桌面系统的配置，故障转移模块用于将冗余的云桌面系统替换故障云桌面系统，用户体验预测模块用于收集用户在登入云桌面系统的运行卡顿信息、网络异常信息和CPU信息，评分模块用于收集用户结束使用后的打分信息。
3.根据权利要求1所述的基于应用AI的云桌面调度系统，其特征在于，云管理端还包括故障识别模块，故障识别模块连接于云桌面Agent和云管理端之间以检测云桌面Agent和云管理端之间的链接状态，若链接状态为断开，当前的云桌面系统即判断为故障，云管理端将故障的云桌面系统标记为不可用。
4.根据权利要求1所述的基于应用AI的云桌面调度系统，其特征在于，云桌面调度模块还包括负载均衡模块，负载均衡模块连接于虚拟化服务器以获得每个虚拟化服务器当前的负载量，负载均衡模块连接于云桌面系统以按负载量从少到多的顺序选择虚拟化服务器提供云桌面系统。
5.根据权利要求1所述的基于应用AI的云桌面调度系统，其特征在于，障转移模块包括与云桌面系统连接的故障获取模块、与云桌面系统及故障获取模块连接的控制模块和与控制模块连接的故障标记模块，其中，控制模块控制故障的云桌面系统停止处理业务，保存当前状态信息，控制模块将故障云桌面系统及备用的云桌面系统进行状态及数据的同步，完成故障转移，故障标记模块对故障的云桌面系统进行标记。
6.一种云桌面系统的调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，根据用户的使用情况，云管理端配置出N+2台常用CPU、内存、GPU、硬盘需求的机器，其中N表示正在被用户使用的云桌面系统，2代表空闲等待上机的云桌面系统；
步骤2，用户通过登录界面登录后，云桌面调度模块为用户分配云桌面系统；
步骤2.1，云虚拟化服务器根据云管理端发送的配置信息，为用户分配云桌面系统；
步骤2.2，云管理端根据云桌面客户端发送的配置信息，为用户分配云桌面配置，并启动云桌面系统，等待用户上机。
7.根据权利要求6所述的云桌面系统的调度方法，其特征在于，步骤2.2中，云桌面系统向每一个云管理端控制的虚拟化服务器发送请求，同时，云桌面客户端记录下当前时间：sendTime；虚拟化服务器收到请求后直接返回给云桌面客户端，云桌面客户端系统记下当前时间：receiveTime；分别计算每个虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的值，求得虚拟化服务器(receiveTime-sendTime)/2的最小值，记录该虚拟化服务器的ID；用户登录时，该虚拟化服务器的ID作为参数发送至云桌面系统。
8.根据权利要求6所述的云桌面系统的调度方法，其特征在于，步骤2.2中，用户根据设备体验情况对所使用的云桌面系统进行评价，云桌面系统将评价信息发送至云管理端。
9.根据权利要求6所述的云桌面系统的调度方法，其特征在于，步骤2.2中，用户使用云桌面系统时，云桌面Agent每分钟进行状态同步给云管理端；用户退出虚拟化服务器后，云桌面Agent发送登出请求至云管理端，进行释放资源。
10.根据权利要求6所述的云桌面系统的调度方法，其特征在于，步骤1中，云桌面调度模块根据用户使用习惯为用户推送云桌面系统，用户通过云桌面系统登录；云管理端记录用户每次使用的登录日志，登录日志包括登录时间、登录的IP地址及使用的云桌面类型，如用户在同一时间段登录时，云桌面调度模块推荐出上一次该时间段使用过的相同配置的云桌面系统供用户选择登录。
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