CN112596864A - 基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统 - Google Patents

基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及云计算服务技术领域，特别是一种基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统。包括设备管理单元、虚拟适配层单元、云适配层单元、虚拟化资源池管理单元、资源池调度单元、资源池服务单元、对外接口单元、管理系统单元、云资源服务门户。本申请通过一个管理平台来实现对硬件资源的整合和虚拟化，对功能服务器的模板制作与部署，对云计算资源进行启动、停止、删除、回收等，对整个云计算平台运行性能进行实时监控和日志报告等，还实现用户交换接口，用户可以方便地登录到云平台，申请各种硬件资源和中间件资源，启动、停止自己功能服务器功能。实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。

Description

基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统
技术领域
本发明涉及云计算服务技术领域，特别是一种基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统。
背景技术
传统的网络规划设计依据高可靠思路，形成了冗余复杂的网状网结构，结构化网状网的物理拓扑在保持高可靠、故障容错、提升性能上有着极好的优势，是通用设计规则。云计算的大规模运营，给传统网络架构和传统应用部署都带来了挑战，新一代网络支撑这种巨型的计算服务，不论是技术革新还是架构变化，都需要服务于云计算的核心要求，动态、弹性、灵活，并实现网络部署的简捷化。
采用虚拟计划技术、分布式计算和存储等技术，实现资源的池化管理。云计算平台管理系统不仅能管理虚拟机，也能管理物理机，各种资源通过统一的对外接口进行管理和调度。
云计算平台管理系统通过对业务忙闲交错和峰谷交错的特点分析，通过将闲的、处于低谷的业务进行迁移，从而清理出一些机器将其关闭，达到节能的效果。
发明内容
鉴于现有云资源管理的难点，本发明所要解决的技术问题是通过提供统一的虚拟化、私有云等多种资源池的统一申请管理入口、降低资源交付过程中涉及企业网络、安全、系统各领域人员协作成本，减少管理人员承担的极其繁冗的工作量，提升服务器利用率以及端口流量，提供准确的配置数据。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，包括，
设备管理单元，用以提供对物理设备的接入和管理功能，包括设备发现展示、配置部署、告警上报；
虚拟适配层单元，用以提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口；
云适配层单元，用以提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理；
虚拟化资源池管理单元，用以实现计算、存储和网络的虚拟化和资源统一管理；
资源池调度单元，用以提供资源动态分配，包括动态耗能管理、调度策略管理、资源池高可用性和备份恢复；
资源池服务单元，用以对外提供基础资源池服务能力，包括动态伸缩、负载均衡；
对外接口单元，用以对外提供标准的接口和能力，供上层业务或解决方案集成；
管理系统单元，用以资源池的统一管理维护，包括用户管理、日志管理、告警和性能监控。
进一步的，所述管理系统单元，还包括故障管理、性能管理、内部用户管理及系统安全管理。
进一步的，虚拟适配层对不同虚拟层的适配、集成包括VMware、Xen、KVM、Hyper-V。
进一步的，所述云资源管理系统还包括云资源服务门户，该云资源服务门户用以向内部虚拟化系统的自动化管理系统，覆盖虚拟机部署、审批、运行、回收整个流程，提供Web界面以实现依照策略自动化部署虚拟机，及虚拟机请求和审批流程，跟踪和控制虚拟机。
进一步的，所述云资源服务门户，包括
用户角色管理，用以登录Web页面，请求虚拟机（可批量）并确定请求状态；查询所属的虚拟机，并进行基本控制；提交虚拟机服务器的扩容申请并确定请求状态；
管理员角色管理，用以查看用户请求的详细信息，并决定是接受还是拒绝请求；管理账号；查看任一虚拟机运行状态；查询日志和维护其他配置。
进一步的，资源池调度单元采用虚拟计划技术、分布式计算和存储技术，实现资源的池化管理。
进一步的，所述云资源管理系统通过对业务忙闲交错和峰谷交错的特点分析，通过将闲的、处于低谷的业务进行迁移，从而清理出一些机器，并将其关闭。
进一步的，所述云资源管理系统当监控到某台虚拟机宕机时，自动将其迁移其它到其它物理机上重新拉起；当整台物理机宕机时，自动将其上所有虚拟机迁移到其它借用的物理主机上重新拉起。
进一步的，所述云资源管理系统采用系统软件和业务的自动安装部署，包括部署设计、执行，软件源管理，镜像创建，镜像生命周期管理。
进一步的，所述云资源管理系统在业务部署过程中，支持业务各网元亲和关系定义，避免将具有1+1、N+1关系的网元部署在相同的物理设备上。
本申请的有益效果：
该平台通过一个强大的管理平台来实现对硬件资源的整合和虚拟化，对功能服务器的模板制作与部署，对云计算资源进行启动、停止、删除、回收等，对整个云计算平台运行性能进行实时监控和日志报告等功能，同时还实现用户交换接口，用户可以方便地登录到云计算平台，申请各种硬件资源和中间件资源，启动、停止自己功能服务器功能。这样打破了业务应用对资源独占的方式，实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。
附图说明
图1为本申请的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
云计算平台下多虚拟机部署在同一台物理服务器上运，服务器的利用率从20%提高到80%，服务器端口流量大幅提升，对网络性能提出更高要求。云计算平台中，虚拟机在物理服务器之间进行迁移，为了避免虚拟机迁移后路由的震荡和修改网络规划，迁移通常只在在二层域进行，因此云计算平台需要具备一个性能更高、二层域更大的网络环境为迁移提供保障。
通过分析云计算对传统网络基础架构带来的挑战，我们可以从两个方面来应对。一是通过构建高性能、高可靠的网络，从而满足云计算给网络带来的压力；二是通过构建虚拟化网络来满足云计算中由于虚拟机部署、迁移、以及安全策略实施对网络提出的灵活性、安全性的要求。总的来说，为满足云计算的业务要求，统一的基础网络要素必然包括：高性能交换、虚拟化应用、透明化交换。
云资源管理系统其通过虚拟化技术和基于策略的自动化管理技术，构成虚拟化资源池，实现对物理资源、虚拟资源的统一管理和分配。提供对物理设备的接入和管理功能，实现内部用户和业务的融合管理，包括设备发现展示、配置部署、告警上报等，同时提供基本的网络资源管理、拓扑管理、故障管理、性能管理、内部用户管理及系统安全管理。提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，如VMware、Xen、KVM、Hyper-V等，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口。支持对物理设备和虚拟设备的统一管理，支持对网络资源和计算资源的统一管理。提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理能力。实现计算、存储和网络的虚拟化和资源统一管理。提供资源动态分配，动态耗能管理、调度策略管理、资源池高可用性和备份恢复等功能。对外提供基础资源池服务能力，如动态伸缩、负载均衡等。对外提供标准的接口和能力，供上层业务或解决方案集成。资源池的统一管理维护功能，如用户管理、日志管理、告警和性能监控。
本申请公开的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，包括，
设备管理单元，用以提供对物理设备的接入和管理功能，包括设备发现展示、配置部署、告警上报；
虚拟适配层单元，用以提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口；
云适配层单元，用以提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理；
虚拟化资源池管理单元，用以实现计算、存储和网络的虚拟化和资源统一管理；
资源池调度单元，用以提供资源动态分配，包括动态耗能管理、调度策略管理、资源池高可用性和备份恢复；
资源池服务单元，用以对外提供基础资源池服务能力，包括动态伸缩、负载均衡；
对外接口单元，用以对外提供标准的接口和能力，供上层业务或解决方案集成；
管理系统单元，用以资源池的统一管理维护，包括用户管理、日志管理、告警和性能监控。
本申请中，管理系统单元，还包括故障管理、性能管理、内部用户管理及系统安全管理。虚拟适配层对不同虚拟层的适配、集成包括VMware、Xen、KVM、Hyper-V。资源池对业务开放标准的接口和能力，业务可以基于资源能力定制业务管理和调度策略。
本申请中，通过存储大内存Cache技术、高性能分布式存储算法、QoS保证等满足业务系统的高性能要求。
本申请中，通过网络隔离、系统加固、漏洞检测、数据加密、用户认证鉴权等满足业务系统的高安全性要求。
本申请中，资源池调度单元采用虚拟计划技术、分布式计算和存储技术，实现资源的池化管理。云计算平台管理系统不仅能管理虚拟机，也能管理物理机，各种资源通过统一的对外接口进行管理和调度。云计算平台管理系统通过对业务忙闲交错和峰谷交错的特点分析，通过将闲的、处于低谷的业务进行迁移，从而清理出一些机器将其关闭，达到节能的效果。物理设备从接入资源池到纳入资源池统一管理的过程自动化实现，将需要人工干预的工作降至最低。
本申请中，所述云资源管理系统当监控到某台虚拟机宕机时，自动将其迁移其它到其它物理机上重新拉起；当整台物理机宕机时，自动将其上所有虚拟机迁移到其它借用的物理主机上重新拉起。自动化的资源调度，实现资源的自组织、自管理，减少人工干预。通过采集业务运行数据，基于一定的分析模型和算法，建立业务运行特性模型，从多个维度对业务运行情况进行分析和监控。采集的数据同时作为后续业务调度基础，实现资源只能调度。
本申请中，云资源管理系统采用系统软件和业务的自动安装部署，包括部署设计、执行，软件源管理，镜像创建，镜像生命周期管理等。流程化的部署计划，支持部署模块和快速部署能力。在业务部署过程中，支持业务各网元亲和关系定义，避免将具有1+1、N+1等关系的网元部署在相同的物理设备上，进一步实现业务的高可靠部署。
本申请中，云计算平台管理系统的自动部署功能提供开放的二次开发接口，业务系统可以基于该接口制作符合业务要求的软件源和安装脚本，实现业务自动部署。
同时，本申请还公开了实施该申请的另一方面，所述的云资源管理系统还包括云资源服务门户Portal，云资源服务门户Portal是一套向内部虚拟化系统的自动化管理系统，覆盖虚拟机部署、审批、运行、回收整个流程。提供了易于使用的Web界面可实现依照策略自动化部署虚拟机（VM），简化虚拟机请求和审批流程，跟踪和控制虚拟机。
其管理角色和功能具备包括如下方面：
用户角色
登录Web页面，请求虚拟机（可批量）并确定请求状态。
查询所属的虚拟机，并进行基本控制（包括开机、关机、远程控制、监控性能等）。
提交虚拟机服务器的扩容（如CPU、内存、磁盘）申请并确定请求状态。
管理员角色
查看用户请求（包括新增虚拟机/变更虚拟机性能）的详细信息，并决定是接受还是拒绝请求。
管理账号（可以便捷的增加用户和管理员的账号信息）。
查看任一虚拟机运行状态
查询日志和维护其他配置。
对于本领域的普通技术人员而言，上述已经展示和描述了本发明的实施例，就实现上述所述的功能技术特点，在程序编程和技术运算实现层面都不存在难度，对于可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，包括，
设备管理单元，用以提供对物理设备的接入和管理功能，包括设备发现展示、配置部署、告警上报；
虚拟适配层单元，用以提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口；
云适配层单元，用以提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理；
虚拟化资源池管理单元，用以实现计算、存储和网络的虚拟化和资源统一管理；
资源池调度单元，用以提供资源动态分配，包括动态耗能管理、调度策略管理、资源池高可用性和备份恢复；
资源池服务单元，用以对外提供基础资源池服务能力，包括动态伸缩、负载均衡；
对外接口单元，用以对外提供标准的接口和能力，供上层业务或解决方案集成；
管理系统单元，用以资源池的统一管理维护，包括用户管理、日志管理、告警和性能监控。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述管理系统单元，还包括故障管理、性能管理、内部用户管理及系统安全管理。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，虚拟适配层对不同虚拟层的适配、集成包括VMware、Xen、KVM、Hyper-V。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源管理系统还包括云资源服务门户，该云资源服务门户用以向内部虚拟化系统的自动化管理系统，覆盖虚拟机部署、审批、运行、回收整个流程，提供Web界面以实现依照策略自动化部署虚拟机，及虚拟机请求和审批流程，跟踪和控制虚拟机。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源服务门户，包括
用户角色管理，用以登录Web页面，请求虚拟机（可批量）并确定请求状态；查询所属的虚拟机，并进行基本控制；提交虚拟机服务器的扩容申请并确定请求状态；
管理员角色管理，用以查看用户请求的详细信息，并决定是接受还是拒绝请求；管理账号；查看任一虚拟机运行状态；查询日志和维护其他配置。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，资源池调度单元采用虚拟计划技术、分布式计算和存储技术，实现资源的池化管理。
7.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源管理系统通过对业务忙闲交错和峰谷交错的特点分析，通过将闲的、处于低谷的业务进行迁移，从而清理出一些机器，并将其关闭。
8.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源管理系统当监控到某台虚拟机宕机时，自动将其迁移其它到其它物理机上重新拉起；当整台物理机宕机时，自动将其上所有虚拟机迁移到其它借用的物理主机上重新拉起。
9.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源管理系统采用系统软件和业务的自动安装部署，包括部署设计、执行，软件源管理，镜像创建，镜像生命周期管理。
10.根据权利要求1所述的基于虚拟化和策略自动化的运营云平台云资源管理系统，其特征在于，所述云资源管理系统在业务部署过程中，支持业务各网元亲和关系定义，避免将具有1+1、N+1关系的网元部署在相同的物理设备上。
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