CN112597502A - 一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统 - Google Patents

一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统，所述方案预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。通过利用网络中尚未实现可信计算的大量空闲计算节点，既实现了大规模的可信计算服务，又有效提高了网络中计算资源的利用率。

Description

一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统
技术领域
本公开涉及信息安全可信计算技术领域，尤其涉及一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
当前可信计算成为信息系统规划建设的要求之一，基于现有的可信计算方案搭建或改造可信计算资源成本较高。
发明人发现，现实的网路中，存在大量尚未实现可信计算的计算节点，这些节点并非时刻处于工作状态，在某些时刻存在大量节点处于空闲状态，导致大量计算资源的浪费；因此，如何基于可信计算的实现原理，利用网络中尚未实现可信计算的大量空闲计算节点，实现大规模的可信计算服务，是当前急需解决的技术问题。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提供了一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统，所述方案通过利用网络中尚未实现可信计算的大量空闲计算节点，既实现了大规模的可信计算服务，又有效提高了网络中计算资源的利用率。
根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，包括：
预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；
所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
进一步的，所述计算节点中计算容器的启动步骤包括：计算容器基于虚拟可信根，在当前计算节点搜集所需运行组件，并依据对应度量信息对其进行可信度量；对于可信的运行组件，拷贝副本留用，对于非可信的组件，则从源节点请求传输该组件，并在接收后留存自用，且此时不能改变空闲节点上的对应组件；当所有所需组件度量完成，则计算容器进入待命状态，容器启动完成。
进一步的，所述计算节点中部署有计算服务代理程序，且运行所述服务代理程序进入伺服状态。
进一步的，所述计算容器是一个包含虚拟可信根的可执行组件和数据包，其中，所述虚拟可信根用于加载和启动计算容器，并确保计算容器构建的计算环境可信。
进一步的，所述虚拟可信根中固化了所述计算容器的身份信息、计算依赖的运行组件及其度量信息。
进一步的，所述计算任务的处理步骤包括：源节点作为计算服务的组织者，基于并行计算工作框架，将计算任务分解，并将子任务传送给网络上的计算容器；计算容器接收任务之后，调用相关运行组件，完成计算任务并回传计算结果数据；然后继续接收接新的计算任务，直到工作完成，计算容器关闭。
进一步的，当计算容器完成当前任务请求新任务时，若源节点没有可分配任务，则表示计算服务即将结束，通知该计算容器结束运行；计算容器此时根据源节点的要求，回传部分或全部运行记录信息；接着，计算容器清理数据，同时告知代理程序，计算工作完成；最后，计算容器结束运行，代理程序释放计算容器所占用的存储资源。
根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种基于可信云的大规模计算服务配置系统，包括：
计算服务网络确定模块，被配置为预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
可信云构建模块，被配置为所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
任务计算模块，被配置为所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
根据本公开实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法。
根据本公开实施例的第四个方面，提供了一种非暂态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所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
(1)所述方案通过利用网络中尚未实现可信计算的大量空闲计算节点，既实现了大规模的可信计算服务，又有效提高了网络中计算资源的利用率。
(2)本公开所述方案基于可信计算中可信度量的原理，引入计算容器组件，利用非可信计算的资源，聚合形成云化的可信计算服务能力，解决了现有的可信计算方案搭建或改造可信计算资源成本较高的问题。
本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例一中所述的源节点与计算节点间的交互示意图；
图2为本公开实施例一中所述的基于可信云的大规模计算服务配置方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一：
本实施例的目的是提供一种基于可信云的大规模计算服务配置方法。
如图2所示，一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，包括：
预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；
所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
本实施例中所述基于可信云的大规模计算服务配置方法的具体包含准备阶段、启动阶段、工作阶段和结束阶段的过程，具体的：
准备阶段，划定计算服务网络。在一个互联互通的网络内，所有部署计算服务代理程序并运行代理程序进入伺服状态的计算节点，共同构成计算服务网络。这个网络内的计算结点在某些时刻是可用的，其中存在一个可信计算节点，作为计算服务的源节点，即发起者。
启动阶段，如图1所示，源节点通过网络探寻空闲可用的计算节点，并向其传送“计算容器”。计算容器是一个包含了虚拟可信根的可执行组件和数据包，其中的虚拟可信根用于加载和启动计算容器，并确保计算容器构建的计算环境可信。启动过程可以描述为：空闲计算节点上伺服运行的代理程序在接收计算容器之后，通过虚拟可信根启动计算容器；虚拟可信根中固化了该计算容器的身份信息、计算依赖的运行组件及其度量信息，计算容器基于虚拟可信根，在当前节点搜集运行组件，并依据对应度量信息对其进行可信度量；对于可信的运行组件，拷贝副本留用，对于非可信的组件，则从源节点请求传输该组件，并在接收后留存自用(此时不能改变空闲节点上的对应组件)；当所有所需组件度量完成，则计算容器进入待命状态，容器启动完成。源节点与所有完成启动的计算容器构成一个灵活扩展的可信云。
工作阶段，源节点作为计算服务的组织者，基于并行计算工作框架，将计算任务分解，并将子任务传送给网络上的计算容器；计算容器接收任务之后，调用相关运行组件，完成计算任务并回传计算结果数据；然后继续接收接新的计算任务，直到工作完成，计算容器关闭。
结束阶段，当计算容器请求新任务时，源节点没有可分配任务，则表示计算服务即将结束，通知该计算容器结束运行；计算容器此时可以根据源节点的要求，回传部分或全部运行记录信息；之后计算容器清理数据，同时告知代理程序，计算工作完成；之后计算容器结束运行，代理程序释放计算容器所占用的存储资源。
本公开所述方案基于可信计算中可信度量的原理，引入计算容器组件，利用非可信计算的资源，聚合形成云化的可信计算服务能力。
实施例二：
本实施例的目的是提供一种基于可信云的大规模计算服务系统。
一种基于可信云的大规模计算服务配置系统，包括：
计算服务网络确定模块，被配置为预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
可信云构建模块，被配置为所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
任务计算模块，被配置为所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
实施例三：
本实施例的目的是提供一种电子设备。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，包括：
预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；
所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
实施例四：
本实施例的目的是提供一种非暂态计算机可读存储介质。
一种非暂态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所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法,包括：
预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；
所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
上述实施例提供的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法及系统可以实现，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，包括：
预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；
所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
2.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，所述计算节点中计算容器的启动步骤包括：计算容器基于虚拟可信根，在当前计算节点搜集所需运行组件，并依据对应度量信息对其进行可信度量；对于可信的运行组件，拷贝副本留用，对于非可信的组件，则从源节点请求传输该组件，并在接收后留存自用，且此时不能改变空闲节点上的对应组件；当所有所需组件度量完成，则计算容器进入待命状态，容器启动完成。
3.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，所述计算节点中部署有计算服务代理程序，且运行所述服务代理程序进入伺服状态。
4.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，所述计算容器是一个包含虚拟可信根的可执行组件和数据包，其中，所述虚拟可信根用于加载和启动计算容器，并确保计算容器构建的计算环境可信。
5.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，所述虚拟可信根中固化了所述计算容器的身份信息、计算依赖的运行组件及其度量信息。
6.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，所述计算任务的处理步骤包括：源节点作为计算服务的组织者，基于并行计算工作框架，将计算任务分解，并将子任务传送给网络上的计算容器；计算容器接收任务之后，调用相关运行组件，完成计算任务并回传计算结果数据；然后继续接收接新的计算任务，直到工作完成，计算容器关闭。
7.如权利要求1所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法，其特征在于，当计算容器完成当前任务请求新任务时，若源节点没有可分配任务，则表示计算服务即将结束，通知该计算容器结束运行；计算容器此时根据源节点的要求，回传部分或全部运行记录信息；接着，计算容器清理数据，同时告知代理程序，计算工作完成；最后，计算容器结束运行，代理程序释放计算容器所占用的存储资源。
8.一种基于可信云的大规模计算服务配置系统，其特征在于，包括：
计算服务网络确定模块，被配置为预先划定计算服务网络，所述计算服务网络包括若干计算节点，所述计算节点中设置有一个可信计算节点，作为计算服务的源节点；
可信云构建模块，被配置为所述源节点查询空闲计算节点，并向其传送计算容器；所述空闲计算节点接收到计算容器后，通过虚拟可信根启动计算容器；所述源节点与所有完成启动的计算容器构成可灵活扩展的可信云；
任务计算模块，被配置为所述源节点基于并行计算工作框架，将计算任务进行分解为若干子任务，并将所述子任务分配给所述计算服务网络中的计算容器，并完成计算任务。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法。
10.一种非暂态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如权利要求1-7任一项所述的一种基于可信云的大规模计算服务配置方法。
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