CN114902626A - 在云租户加载/卸载期间生成用于外部系统的扩展计划 - Google Patents

Abstract

提供一种用于生成扩展计划的方法。接收用于加载云计算环境的第一租户和卸载云计算环境的第二租户的计划。接收关于云计算环境的租户的行为的历史数据。基于所接收的计划和历史数据，生成用于在加载和卸载期间扩展外部系统的计算机资源的扩展计划。扩展计划指定时间线，该时间线指示与外部系统相关联的工作负载的变化被要求用于加载和卸载的日期和时间。基于扩展计划，确定外部系统中的一个的计算机资源需要扩展。响应于确定需要扩展，在时间线所指示的日期和时间触发计算机资源的扩展。

Description

在云租户加载/卸载期间生成用于外部系统的扩展计划

背景技术

本发明涉及云计算环境中的计算机资源管理，并且更具体地涉及在云计算环境中的租户加载(onboard)和/或卸载(offboard)期间预测计算机资源扩展(scale)要求并调度外部系统的计算机资源扩展。

多租户云计算架构允许消费者共享公共、私有或混合云中的资源。支持多租户加载和卸载的已知云管理平台需要与各种外部相关系统接口的能力。在下文中，外部相关系统简称为外部系统。如果没有云管理平台提前了解租户加载和卸载造成的工作负载，一些外部系统的设计就无法很好地扩展。已知的云管理平台不提供针对由外部系统所需的计算机资源的有效扩展方法，因为在大量用户加载云平台时预测工作负载影响是难以理解、计算和/或预测的。已知的用于外部系统的基于监视器的向外扩展和向内扩展方法无法避免服务下降的结果，并且由于不能及时地处理突发的用户工作负载而提供较差的用户体验。已知的云管理平台提供了用于在多个云租户的加载和卸载期间管理外部系统所需的计算机资源的不灵活的、不一致的和/或不可重复的方法。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种生成扩展计划的方法。该方法包括由一个或多个处理器接收用于加载云计算环境的第一一个或多个租户以及卸载该云计算环境的第二一个或多个租户的计划。该方法进一步包括由该一个或多个处理器接收关于云计算环境的租户的行为的历史数据。该方法进一步包括基于所接收的加载和卸载的计划以及基于历史数据，由一个或多个处理器生成用于在加载和卸载期间扩展外部系统的计算机资源的扩展计划。扩展计划指定时间线，该时间线指示与外部系统相关联的工作负载的变化被要求用于加载和卸载的日期和时间。该方法还包括基于扩展计划，通过一个或多个处理器确定包括在外部系统中的外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展。该方法进一步包括响应于确定需要扩展，由一个或多个处理器在时间线所指示的日期和时间触发针对外部系统的一个或多个计算机资源的扩展。

上述实施例有利地提供了一种灵活的、一致的、和可重复的方法，该方法用于估计和预测云租户在时间线上多次加载和卸载期间不同外部系统的工作负载的改变，调度向内扩展和/或向外扩展动作以通过提供对外部系统可用的计算机资源的改变来解决所预测的工作负载的改变，以及生成用于在时间线中指定的时间执行向内扩展和向外扩展动作的扩展执行计划。

在前述实施例的一个可选方面中，所述方法还包括：在触发对所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展之后，由所述一个或多个处理器接收用于加载或卸载所述云计算环境的租户的新计划。该方法进一步包括由该一个或多个处理器接收关于该租户的行为的其他历史数据。该方法进一步包括基于所接收的租户的加载和卸载的新计划以及基于其他历史数据，由一个或多个处理器生成第二扩展计划，以用于在租户的加载或卸载期间扩展外部系统的计算机资源。该方法还包括基于第二扩展计划，通过一个或多个处理器确定包括在外部系统中的第二外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展。上述方面有利地提供了一种用于基于历史数据生成用于新卸载上载计划的扩展执行计划的主动方法。

在前述实施例的另一可选方面，在时间线所指示的日期和时间触发针对外部系统的一个或多个计算机资源的扩展包括确保云管理平台的性能超过第一阈值并且与云管理平台相关联的用户体验超过第二阈值。上述方面有利地提供了一种扩展计划生成方法，该扩展计划生成方法避免了与已知的基于监控的扩展技术相关联的服务降级条件和较差的用户体验。

本发明的其他实施例提供采用与上述方法类似的相应方法的计算机程序产品和计算机系统。上述方法的优点也适用于本发明的计算机程序产品和计算机系统实施例。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于在多个云租户的加载和卸载期间生成外部系统的扩展计划的系统的框图。

图2是根据本发明实施例的在多个云租户的加载和卸载期间生成外部系统的扩展计划的过程的流程图，其中该过程在图1的系统中实现。

图3是根据本发明的实施例的使用图2的过程在生成外部系统的扩展计划中的工作负载估计的示例。

图4是根据本发明的实施方式的包括在图1的系统中并且实现图2的过程的计算机的框图。

图5描绘了根据本发明的实施方式的云计算环境。

图6描绘了根据本发明的实施方式的由图5的云计算环境提供的抽象模型层。

具体实施方式

概述

针对多租户加载和卸载实现的已知云管理平台可以采用计算机资源的被动的、基于监视的向外扩展和向内扩展，其中基于监视的扩展不能及时地处理中断或突发工作负载以避免服务降级条件和不良用户体验。

本发明的实施例解决了在多租户加载和卸载期间扩展外部系统的计算机资源的上述独特挑战。在一个实施例中，影响分析组件预测对云计算环境的每个外部系统的工作负载影响并且生成外部系统的扩展需求。在一个实施例中，影响分析组件允许编排引擎使用预测的扩展需求，以在客户加载、卸载或加载和卸载的组合到云计算环境期间主动执行外部系统的计算机资源的向内扩展和/或向外扩展。

在一个实施例中，影响分析组件使用关于租户的先前加载和卸载行为的项目加载和卸载时间线、加载和卸载要求、设计文档和历史数据，以(i)生成对与外部系统相关联的工作负载的影响的预测，(ii)基于预测的工作负载影响来确定用于每个外部系统中的向外扩展或向内扩展的日期和时间的调度表，以及(iii)生成扩展执行计划以根据调度表触发每个外部系统中的向外扩展或向内扩展。本发明的实施例提供了一种灵活、一致且可重复的方法，用于在多个云租户的加载、卸载或加载和卸载的组合期间主动地处理对各种外部系统的大工作负载。

上述设计文档是指指定外部系统的架构、外部系统的类型、到外部系统的接口、由每个外部系统提供的功能、以及用于外部系统与云管理平台的核心系统之间的通信的协议的文档。

如本文所使用的，计算机资源被定义为计算机系统可访问的硬件组件。在一个实施例中，计算机资源包括中央处理单元、存储器和存储空间。如本文所使用的，短语“外部系统的计算机资源”是指外部系统可访问的计算机资源。

如本文所使用的，加载被定义为发起租户对云计算环境中的云管理平台的使用。加载包括租户在云管理平台上创建自己的用户账户并开始使用由云管理平台提供的功能和服务。

如本文所使用的，卸载被定义为通过禁用或移除云管理平台上的租户的用户账户以及取消供应所请求的资源来结束租户对云管理平台的使用。

如本文所使用的，向外扩展被定义为增加外部系统的计算机资源。向外扩展可以允许外部系统成功地管理增加的工作负载。

如本文所使用的，向内扩展被定义为减少外部系统的计算机资源。向内扩展可以允许外部系统以高效的方式成功地管理减少的工作负载。

如本文中使用的，术语“扩展”指向内扩展或者向外扩展外部系统的计算机资源。

如本文所使用的，外部系统被定义为与云管理平台的核心系统相关联的依赖于后端的系统。在一个实施例中，这些外部系统是

用于生成用于外部系统的扩展计划的系统

图1是根据本发明的实施方式的用于在多个云租户(在本文中也称为客户)加载和卸载期间生成外部系统的扩展计划的系统的框图。系统100包括计算机102，所述计算机102执行基于软件的扩展计划生成系统104，所述基于软件的扩展计划生成系统104包括分析组件106，所述分析组件106为外部系统(即，云管理平台外部的系统)的计算机资源生成基于时间线的扩展需求108。虽然多个外部系统耦接至云管理平台，但是云管理平台的租户与多个外部系统中包括的相应的一个或多个外部系统交互。分析组件106在生成实际工作负载之前主动地生成基于时间线的扩展需求108。扩展计划生成系统104使用基于时间线的扩展需求108来生成扩展执行计划110。这里，扩展执行计划也被简称为扩展计划。基于时间线的扩展需求108指定被扩展的外部系统的种类以及该扩展是向内扩展还是向外扩展。扩展执行计划110通过指定指示安排的加载和/或卸载的日期和时间以及与外部系统相关联的工作负载的变化的时间线，向基于时间线的扩展需求108添加更多细节，其中工作负载的变化被预测为从加载和卸载引起。扩展计划生成系统104还包括编排引擎112，该编排引擎112执行扩展执行计划110以触发外部系统的计算机资源的扩展。

分析组件106接收作为输入的租户加载/卸载调度表(schedule)114(即，用于完成云租户的加载或云租户的卸载的调度表)。分析组件106可接收用于一个或多个其他云租户的一个或多个加载/卸载调度(未示出)。

分析组件106还接收架构和接口规范116、租户特定的需求118和历史数据120作为输入。在一个实施例中，架构和接口规范116包括在云计算环境中加载租户所需的架构和接口的规范。在一个实施例中，租户特定的需求118包括用于加载一个或多个租户的第一集合的需求和用于卸载一个或多个租户的第二集合的其他需求。

在一个实施例中，历史数据120包括描述租户的先前行为的数据，其中给定租户的行为包括由给定租户在加载时选择的特征的选择，其中所选择的特征导致与给定租户的加载和卸载相关联的特定工作负载。在一个实施例中，历史数据包括租户的过去的工作负载数据、过去的加载数据、以及来自客户加载的模拟的测试数据。

分析组件106使用上述输入来分别预测外部系统1、…、外部系统N的计算机资源122-1、…、计算机资源122-N的工作负载，其中，N是大于1的整数，其中，每个工作负载与租户的加载或卸载相关联。

例如，给定租户创建N个虚拟机并在加载时执行辅助操作。创建类似于N的虚拟机数量并在加载时执行辅助操作的模式被多个租户展现，并且该模式被分析组件106标识并被包括在历史数据120中。分析组件106使用存储在历史数据120中的上述模式来预测预定加载或卸载的即将到来的工作负载。分析组件106使用预测的即将到来的工作负载作为确定基于时间线的用于预定加载或卸载扩展需求108的基础。

编排引擎112执行扩展执行计划110以扩展(多个)计算机资源122-1、...、(多个)计算机资源122-N。

在下面呈现的图2、图3和图4的讨论中更详细地描述图1中示出的部件的功能。

用于生成外部系统的扩展计划的过程

图2是根据本发明实施例的在多个云租户的加载和卸载期间生成外部系统的扩展计划的过程的流程图，其中该过程在图1的系统中实现。图2的过程开始于步骤200。在步骤202中，扩展计划生成系统104(参见图1)接收租户加载计划、租户卸载计划、或租户加载计划和租户卸载计划的组合。租户加载计划是用于加载云计算环境的一个或多个租户的第一集合的计划。租户卸载计划是用于卸载云计算环境的一个或多个租户的第二集合的计划。在一个实施例中，在步骤202中接收的每个计划包括租户加载/卸载调度表114(见图1)、架构和接口规范116(见图1)以及租户特定的需求118(见图1)。

在步骤204中，扩展计划生成系统104(见图1)接收关于云计算环境的租户的先前行为的历史数据120(见图1)。

在步骤206中，基于在步骤202中接收的计划和在步骤204中接收的历史数据120(见图1)，扩展计划生成系统104(见图1)生成基于时间线的扩展需求108(见图1)和扩展执行计划110(见图1)，其指定用于在加载和卸载期间为外部系统扩展(多个)计算机资源122-1、…、计算机资源122-N(见图1)的计划。在步骤206中，扩展计划生成系统104(见图1)预测所预定的加载或卸载的估计工作负载，并将预测工作负载映射到外部系统和映射到与加载或卸载相关联的租户。

扩展计划生成系统104(见图1)组合单个计算机资源的多个改变，其中多个改变与相应的多个租户相关联。在一个实施例中，单个计算机资源的多个改变的组合是将多个改变添加到一起。例如，在日期D，为顾客A安排加载，这包括添加5000个新用户。基于客户A选择的预定加载和特征，扩展计划生成系统104(见图1)预测外部系统1、2和3上的增加的工作负载。此外，基于外部系统1、2和3上的当前工作负载以及所预测的增加的工作负载，扩展计划生成系统104(见图1)确定计算机资源A的15％的增加以及计算机资源B的20％的增加，作为扩展需求108(见图1)和扩展执行计划110(见图1)的一部分。此外，在日期D，为客户B安排卸载，这包括解除激活8000个用户并影响外部系统2。基于安排的卸载，扩展计划生成系统104(见图1)预测外部系统2上减少的工作负载。基于外部系统2上的当前工作负载和与客户B的卸载相关联的预测的减少的工作负载，扩展计划生成系统104(见图1)推荐计算机资源B的30％的减少作为扩展需求108(见图1)和扩展执行计划110(见图1)的一部分。对于计算机资源B，建议20％的增加(即，+20％)以解决客户A的加载，并且建议30％的减少(即，-30％)以解决客户B的卸载。对于扩展执行计划110(见图1)，扩展计划生成系统104组合+20％和-30％(即，20％+-30％＝-10％)以确定计算机资源B应减少10％以解决客户A的加载和客户B的卸载。

在步骤208中，扩展计划生成系统104(见图1)处理从多个外部系统中选择的下一个外部系统，其中，该处理是根据扩展执行计划110(见图1)。在步骤208的第一次执行中，扩展计划生成系统104(见图1)处理从多个外部系统中选择的第一外部系统。在如下所述的步骤208的(一个或多个)后续执行中，扩展计划生成系统104(见图1)处理包括在多个外部系统中的相应的其他外部系统。

在步骤210中，扩展计划生成系统104(见图1)确定是否需要扩展用于处理的外部系统的计算机资源(例如，图1中的计算机资源122-1)。扩展计划生成系统104(见图1)基于扩展执行计划110(见图1)在步骤210中确定对扩展(在本文中也称为扩展动作)的需要。

如果扩展计划生成系统104(见图1)在步骤210中确定需要扩展外部系统的计算机资源，那么遵循步骤210的‘是’分支，并且执行步骤212。

在步骤212中，编排引擎112(见图1)在由扩展执行计划110(见图1)指示的时间线指示的日期和时间触发正在处理的外部系统的计算机资源的扩展。在一个实施例中，步骤212中的扩展是自动的并且包括扩展虚拟机、容器或容器集群。在另一实施例中，步骤212中的扩展包括计算机资源(诸如服务器和存储器)的手动添加。

返回步骤210，如果扩展计划生成系统104(见图1)确定不需要扩展外部系统的计算机资源，那么遵循步骤210的否分支，扩展计划生成系统104(见图1)确定不针对外部系统执行扩展动作的触发，并且执行步骤214，其指示扩展计划生成系统104(见图1)针对正在处理的外部系统不执行扩展动作。

步骤216在步骤212和步骤214之后。在步骤216中，扩展计划生成系统104(见图1)确定是否还有另一个外部系统有待由步骤208处理。如果扩展计划生成系统104(见图1)在步骤216中确定另一个外部系统仍有待由步骤208处理，则遵循步骤216的‘是’分支，并且图2的过程循环至步骤208的随后执行，该步骤处理从多个外部系统中选择的下一个外部系统。

如果扩展计划生成系统104(见图1)在步骤216中确定不存在要在步骤208中处理的其他外部系统，那么遵循步骤216的否分支并且执行步骤218。

在步骤218中，扩展计划生成系统104(参见图1)确定云租户的新加载计划或新卸载计划是否可用于处理。如果扩展计划生成系统104(见图1)在步骤218中确定存在可用于处理的新加载或卸载计划，则遵循步骤218的‘是’分支，并且图2的过程循环回到步骤202，其中扩展计划生成系统104(见图1)接收租户的新加载或卸载计划。

如果扩展计划生成系统104(见图1)在步骤218中确定不存在新的加载或卸载计划，则遵循步骤218的否分支，并执行步骤220。

在另一实施例中，步骤218被扩展为还包括确定现有租户的先前处理的加载或卸载计划是否已被该现有租户修改。如果扩展计划生成系统104(见图1)确定现有租户的加载或卸载计划已被修改，则图2的过程循环回到步骤202，其中扩展计划生成系统104(见图1)接收经修改的加载或卸载计划。

在步骤220中，扩展计划生成系统104(见图1)通过对扩展需求108(见图1)所基于的整个时间线重复执行在步骤208开始的循环来继续执行扩展执行计划110(见图1)。在完成扩展执行计划110(见图1)的执行之后，图2的过程在步骤222结束。

在通过图2的过程完成外部系统的处理之后，在时间线所指示的日期和时间触发外部系统的计算机资源的扩展，确保云计算环境中的云管理平台的性能超过第一性能阈值，并且与云管理平台相关联的用户体验超过第二用户体验阈值。

在一个实施方式中，随着时间的过去，扩展计划生成系统104确定或接收存储在历史数据120中的额外的客户行为数据和客户使用数据(参见图1)。通过使用该额外量的客户行为和使用数据，扩展计划生成系统104(见图1)确定来自各个行业部分和/或域的不同客户的用户具有用于在加载和/或卸载期间使用功能的不同偏好和/或行为模式。扩展计划生成系统104(见图1)使用与特定行业部分和/或域的客户相关联的偏好和行为模式的确定来在步骤206中对估计工作负载做出更细粒度(即，更精确)的预测，并在一个或多个外部系统的时间线上的工作负载增加/减少方面做出更细粒度的扩展执行计划。例如，扩展计划生成系统104(见图1)使用行业域D中的客户加载和卸载的功能的每小时使用模式的基于历史数据的确定，以响应于也在行业域D中的特定客户的加载计划或卸载计划的处理，生成某些外部系统的基于小时增加或降低工作负载。

实施例

图3是根据本发明的实施例的包括在使用图2的过程的外部系统的扩展计划的生成中的工作负载估计的示例300。示例300包括云租户的加载计划302。加载计划302标识与加载计划相关联的云租户(即，“租户A”)、加载计划在其上发生的日期(即，“2020/07/01”)、以及要被添加到云计算环境的核心系统的用户的数量(即，“5000用户”)。加载计划302是在步骤202(见图2)接收的租户登机计划的示例。

示例300包括将被加载计划302影响的外部系统304(即，“受影响系统1”、“受影响系统2”、以及“受影响系统3”)的列表。

示例300包括工作负载变化的估计百分比量306(即，+60％、+100％和+80％)(在此也称为工作负载变化百分比)，这些变化(i)被映射到受工作负载变化影响的组件307(即，“组件A”、“组件B”和“组件C”)的列表并且(ii)被映射到外部系统304的列表。上述组件例如是活动目录、配置管理数据库或互联网协议地址管理组件。

示例300还包括第二云租户的加载计划308。加载计划308标识与加载计划相关联的云租户(即，“租户B”)、加载计划在其上发生的日期(即，“2020/06/20”)、以及要被添加到核心系统的用户的数量(即，“6000用户”)。加载计划308是在步骤202(见图2)接收的租户加载计划的示例。

示例300还包括：(1)将被加载计划308影响的外部系统310(即，“受影响系统1”、“受影响系统2”、以及“受影响系统3”)的列表；(2)工作负载变化的估计百分比量312(即，+150％、+220％和+85％)；以及(3)组件313的列表(即，“组件A”、“组件B”和“组件C”)。在步骤206(见图2)中，扩展计划生成系统104(见图1)基于租户B的加载计划和历史数据102来估计百分比量312，并将百分比量312映射到外部系统310的列表和组件313的列表。

示例300还包括第三云租户的卸载计划314。卸载计划314识别与该卸载计划相关联的云租户(即，“租户C”)、卸载计划在其上发生的日期(即，“2020/07/15”)、以及其用户账户将从核心系统删除的用户的数量(即，“8000用户”)。卸载计划314是在步骤202(见图2)中接收到的租户卸载计划的示例。

示例300还包括：(1)将被卸载计划314影响的外部系统316(即，“受影响系统1”、“受影响系统3”和“受影响系统4”)的列表；(2)工作负载变化的估计百分比量318(即，-30％，-70％和-45％)；以及(3)组件319的列表(即，“组件A”、“组件B”和“组件C”)。在步骤206(见图2)中，扩展计划生成系统104(见图1)基于租户C的卸载计划和历史数据102来估计百分比量318，并且将百分比量318映射到外部系统316的列表和组件319的列表。

对于每个租户的加载或卸载计划，扩展计划生成系统104(见图1)在步骤206(见图2)，(1)估计将由实施加载或卸载计划而产生的工作负载改变百分比，以及(2)将工作负载变化百分比映射到相应的外部系统和组件。每个工作负载变化百分比的估计是基于与加载计划或卸载计划组合的历史数据102。如图3中示出的一个示例，扩展计划生成系统104(见图1)估计租户A的加载计划将导致受影响系统1中的组件A的工作负载的增加60％。如图3所示，扩展计划生成系统104(见图1)估计租户C的卸载计划将导致受影响系统3中的组件B的工作负载减少70％。

示例300包括在步骤206(见图2)中通过扩展计划生成系统104(见图1)生成的时间线320。时间线320包括日期(即，06/20、07/01和07/15)和在每个日期针对每个受影响系统估计的计算机资源的增加或减少百分比。例如，如时间线320所示，预定用于07/01的加载和卸载计划(其包括如上所讨论的用于租户A的加载计划)，估计需要将受影响系统1的计算机资源增加60％。

计算机系统

图4是根据本发明的实施例的包括在图1的系统中并且实现图2的过程的计算机102的框图。计算机102是计算机系统，其通常包括中央处理单元(CPU)402、存储器404、输入/输出(I/O)接口406和总线408。进一步，计算机102耦合到I/O设备410和计算机数据存储单元412。CPU 402执行计算机102的计算和控制功能，包括执行包括在包括扩展计划生成系统104(见图1)的系统的程序代码414中的指令，以执行生成外部系统的扩展计划的方法，其中，通过CPU 402经由存储器404执行指令。CPU402可包括单个处理单元或分布在一个或多个位置中的一个或多个处理单元上(例如，在客户端和服务器上)。

存储器404包括下面描述的已知的计算机可读存储介质。在一个实施例中，存储器404的高速缓存存储器元件提供至少一些程序代码(例如，程序代码414)的临时存储，以便减少在执行程序代码的指令时必须从大容量存储中检索代码的次数。此外，类似于CPU402，存储器404可以驻留在单个物理位置处，包括一个或多个类型的数据存储，或者以不同形式跨多个物理系统分布。进一步，存储器404可包括分布在例如局域网(LAN)或广域网(WAN)上的数据。

I/O接口406包括用于向外部源或从外部源交换信息的任何系统。I/O设备410包括任何已知类型的外部设备，包括显示器、键盘等。总线408提供计算机102中的每个部件之间的通信链路，并且可包括任何类型的传输链路，包括电、光、无线等。

I/O接口406还允许计算机102将信息(例如，数据或程序指令，诸如程序代码414)存储在计算机数据存储单元412或另一计算机数据存储单元(未示出)上并从该信息检索。计算机数据存储单元412包括下面描述的已知的计算机可读存储介质。在一个实施例中，计算机数据存储单元412是非易失性数据存储设备，诸如例如固态驱动器(SSD)、网络附加存储(NAS)阵列、存储区域网络(SAN)阵列、磁盘驱动器(即，硬盘驱动器)或光盘驱动器(例如，接收CD-ROM盘的CD-ROM驱动器或接收DVD盘的DVD驱动器)。

存储器404和/或存储单元412可存储计算机程序代码414，计算机程序代码414包括由CPU 402经由存储器404执行以生成外部系统的扩展计划的指令。尽管图4将存储器404描述为包括程序代码，但是本发明设想其中存储器404不同时包括所有代码414，而是一次仅包括一部分代码414的实施方式。

此外，存储器404可包括操作系统(未示出)并且可包括图4中未示出的其他系统。

在一个实施例中，计算机数据存储单元412包括租户加载/卸载调度表114(见图1)、架构和接口规范116(见图1)、租户特定的需求118(见图1)和历史数据120(见图1)。

如本领域技术人员将理解的，在第一实施例中，本发明可以是方法；在第二实施例中，本发明可以是系统；在第三实施例中，本发明可以是计算机程序产品。

本发明的实施例的任何部件可以由服务提供商部署、管理、服务等，所述服务提供商针对生成外部系统的扩展计划而提供部署或集成计算基础设施。由此，本发明的一个实施例公开了一种用于支持计算机基础设施的过程，其中该过程包括为在包括一个或多个处理器(例如，CPU402)的计算机系统(例如，计算机102)中集成、托管、维护和部署计算机可读代码(例如，程序代码414)中的至少一个提供至少一个支持服务，其中处理器执行包含在代码中的指令，使得计算机系统生成外部系统的扩展计划。另一实施例公开了一种用于支持计算机基础设施的过程，其中该过程包括将计算机可读程序代码集成到包括处理器的计算机系统中。集成的步骤包括通过使用处理器将程序代码存储在计算机系统的计算机可读存储设备中。程序代码在由处理器执行时实施生成外部系统的扩展计划的方法。

虽然理解用于生成外部系统的扩展计划的程序代码414可以通过经由加载计算机可读存储介质(例如，计算机数据存储单元412)手动地直接加载到客户端、服务器和代理计算机(未示出)中来部署，但是程序代码414也可以通过向中央服务器或一组中央服务器发送程序代码414来自动地或半自动地部署到计算机102中。然后将程序代码414下载到将执行程序代码414的客户计算机(例如，计算机102)中。可替代地，程序代码414经由电子邮件被直接发送到客户端计算机。然后，通过电子邮件上的按钮将程序代码414分离到客户端计算机上的目录，或者将程序代码414加载到客户端计算机上的目录中，该按钮执行将程序代码414分离到目录中的程序。另一替换方案是将程序代码414直接发送到客户端计算机硬盘驱动器上的目录。在存在代理服务器的情况下，该过程选择代理服务器代码，确定在哪些计算机上放置代理服务器代码，传输代理服务器代码，然后将代理服务器代码安装在代理服务器计算机上。程序代码414被传输至代理服务器，然后存储在代理服务器上。

本发明的另实施例提供了一种在订阅、广告和/或费用的基础上执行过程步骤的方法。即，服务提供商可提供创建、维护、支持等生成外部系统的扩展计划的处理。在这种情况下，服务提供商可以为一个或多个客户创建、维护、支持等执行过程步骤的计算机基础设施。反过来，服务提供商可根据订阅和/或费用协议从消费者接收支付，和/或服务提供商可从广告内容向一个或多个第三方的销售接收支付。

本发明可以是任何可能的技术细节集成度的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器(例如，CPU402)执行本发明的各方面的计算机可读程序指令414的计算机可读存储介质(或多个介质)(即，存储器404和计算机数据存储单元412)。

计算机可读存储介质可以是可保留和存储供指令执行设备(例如，计算机102)使用的指令(例如，程序代码414)的有形设备。计算机可读存储介质可以是，例如但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表包括以下各项：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如穿孔卡之类的机械编码设备或具有记录在其上的指令的槽中的凸出结构、以及上述各项的任何合适的组合。如本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)或通过电线发射的电信号。

本文中所描述的计算机可读程序指令(例如，程序代码414)可经由网络(未示出)(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备(例如，计算机102)或者下载到外部计算机或外部存储设备(例如，计算机数据存储单元412)。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡(未示出)或网络接口(未示出)从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令(例如，程序代码414)可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据、或者以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，该一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言(诸如Smalltalk、C++等)和过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机，或者可连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。

本发明的各个方面在本文中参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示(例如，图2)和/或框图(例如，图1和图4)进行描述。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令(例如，程序代码414)来实现。

这些计算机可读程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置(例如，计算机102)的处理器(例如，CPU402)以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的或多个框中指定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质(例如，计算机数据存储单元412)中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置、和/或其他设备以特定方式工作，从而，其中存储有指令的计算机可读存储介质包括包含实现流程图和/或框图中的或多个方框中规定的功能/动作的方面的指令的制造品。

计算机可读程序指令(例如，程序代码414)还可被加载到计算机(例如，计算机102)、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行以产生计算机实现的处理，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或框图的或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的不同实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。对此，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施例中，框中所指出的功能可不按图中所指出的次序发生。例如，连续示出的两个方框实际上可以作为一个步骤完成，同时、基本上同时、以部分或完全时间上重叠的方式执行，或者方框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

虽然本文为了说明的目的描述了本发明的实施例，但是对于本领域技术人员而言，许多修改和变化将变得显而易见。因此，所附权利要求旨在涵盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的修改和改变。

云计算环境

应当理解，虽然本公开包括关于云计算的详细描述，但是本文所引用的教导的实现不限于云计算环境。相反，本发明的实施例能够结合现在已知的或以后开发的任何其他类型的计算环境来实现。

云计算是服务交付的模型，用于使得能够方便地、按需地网络访问可配置计算资源(例如，网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、存储、应用、虚拟机和服务)的共享池，所述可配置计算资源可以以最小的管理努力或与所述服务的提供者的交互来快速供应和释放。该云模型可以包括至少五个特性、至少三个服务模型和至少四个部署模型。

特性如下：

按需自助服务：云消费者可以单方面地根据需要自动地提供计算能力，诸如服务器时间和网络存储，而不需要与服务的提供者的人类交互。

广泛的网络接入：能力可通过网络获得并且通过标准机制接入，该标准机制促进异构瘦客户机平台或厚客户机平台(例如，移动电话、膝上型计算机和PDA)的使用。

资源池：提供者的计算资源被池化以使用多租户模型来服务于多个消费者，其中不同的物理和虚拟资源根据需要动态地指派和重新指派。存在位置独立性的感觉，因为消费者通常不具有对所提供的资源的确切位置的控制或了解，但可能能够以较高抽象级别(例如，国家、州或数据中心)指定位置。

快速弹性：能够快速和弹性地提供能力，在一些情况下自动地快速缩小和快速释放以快速放大。对于消费者而言，可用于供应的能力通常显得不受限制并且可以在任何时间以任何数量购买。

测量的服务：云系统通过在适合于服务类型(例如，存储、处理、带宽和活动用户账户)的某个抽象级别处利用计量能力来自动控制和优化资源使用。可以监视、控制和报告资源使用，为所利用的服务的提供者和消费者提供透明度。

服务模型如下：

软件即服务(SaaS)：提供给消费者的能力是使用在云基础设施上运行的提供者的应用。可通过诸如web浏览器(例如，基于web的电子邮件)之类的瘦客户端接口从不同客户端设备访问应用。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统、存储或甚至单独的应用能力的底层云基础设施，可能的例外是有限的用户特定应用配置设置。

平台即服务(PaaS)：提供给消费者的能力是将消费者创建的或获取的使用由提供商支持的编程语言和工具创建的应用部署到云基础设施上。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础设施，但是对所部署的应用和可能的应用托管环境配置具有控制。

基础设施即服务(IaaS)：提供给消费者的能力是提供处理、存储、网络和消费者能够部署和运行任意软件的其他基本计算资源，所述软件可以包括操作系统和应用。消费者不管理或控制底层云基础设施，而是具有对操作系统、存储、所部署的应用的控制以及对所选联网组件(例如，主机防火墙)的可能受限的控制。

部署模型如下：

私有云：云基础架构仅为组织运作。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于场所内或场所外。

社区云：云基础架构被若干组织共享并支持共享了关注(例如，任务、安全要求、策略、和合规性考虑)的特定社区。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于场所内或场所外。

公共云：使云基础架构对公众或大型行业组可用，并且由出售云服务的组织拥有。

混合云：云基础架构是两个或更多个云(私有、社区或公共)的组合，这些云保持唯一实体但通过使数据和应用能够移植的标准化或专有技术(例如，云突发以用于云之间的负载平衡)绑定在一起。

云计算环境是面向服务的，集中于无状态、低耦合、模块化和语义互操作性。云计算的核心是包括互连节点网络的基础设施。

现在参考图5，描述了说明性云计算环境50。如图所示，云计算环境50包括云消费者使用的本地计算设备可以与其通信的一个或多个云计算节点10，本地计算设备诸如例如个人数字助理(PDA)或蜂窝电话54A、台式计算机54B、膝上型计算机54C和/或汽车计算机系统54N。节点10可彼此通信。它们可以物理地或虚拟地分组(未示出)在一个或多个网络中，诸如如上所述的私有云、社区云、公共云或混合云、或其组合。这允许云计算环境50提供基础设施、平台和/或软件作为云消费者不需要为其维护本地计算设备上的资源的服务。应当理解，图5中所示的计算设备54A、54B、54C和54N的类型仅旨在是说明性的，并且计算节点10和云计算环境50可以通过任何类型的网络和/或网络可寻址连接(例如，使用网络浏览器)与任何类型的计算机化设备通信。

现在参见图6，示出了由云计算环境50(参见图5)提供的一组功能抽象层。应提前理解，图6中所示的组件、层和功能仅旨在是说明性的，并且本发明的实施例不限于此。如所描述，提供以下层和对应功能：

硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：大型机61；基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器62；服务器63；刀片服务器64；存储设备65；以及网络和联网组件66。在一些实施例中，软件组件包括网络应用服务器软件67和数据库软件68。

虚拟化层70提供抽象层，从该抽象层可以提供虚拟实体的以下示例：虚拟服务器71；虚拟存储器72；虚拟网络73，包括虚拟专用网络；虚拟应用和操作系统74；以及虚拟客户端75。

在一个示例中，管理层80可以提供以下描述的功能。资源供应81提供用于在云计算环境内执行任务的计算资源和其他资源的动态采购。计量和定价82在云计算环境内利用资源时提供成本跟踪，并为这些资源的消费开账单或发票。在一个示例中，这些资源可以包括应用软件许可证。安全性为云消费者和任务提供身份验证，以及为数据和其他资源提供保护。用户门户83为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理84提供云计算资源分配和管理，使得满足所需的服务水平。服务水平协议(SLA)规划和履行85提供云计算资源的预安排和采购，云计算资源的未来需求根据SLA被预期。

工作负载层90提供可以利用云计算环境的功能的示例。可以从该层提供的工作负载和功能的示例包括：地图和导航91；软件开发和生命周期管理92；虚拟课堂教育交付93；数据分析处理94；事务处理95；以及扩展计划生成96。

Claims (20)

1.一种生成扩展计划的方法，所述方法包括：

由一个或多个处理器接收用于加载云计算环境的第一一个或多个租户和卸载所述云计算环境的第二一个或多个租户的计划；

由所述一个或多个处理器接收关于所述云计算环境的租户的行为的历史数据；

基于所接收的用于所述加载和所述卸载的计划并且基于所述历史数据，由所述一个或多个处理器生成用于在所述加载和所述卸载期间扩展外部系统的计算机资源的扩展计划，所述扩展计划指定时间线，所述时间线指示与所述外部系统相关联的工作负载的变化被要求用于所述加载和所述卸载的日期和时间；

基于所述扩展计划，通过所述一个或多个处理器确定对于包括在所述外部系统中的外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展；以及

响应于所述确定需要所述扩展，由所述一个或多个处理器在时间线所指示的日期和时间触发用于所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括重复步骤：

通过所述一个或多个处理器确定包括在所述外部系统中的相应的一个或多个其他外部系统是否需要一个或多个扩展动作；以及

如果确定对于所述一个或多个其他外部系统中包括的给定外部系统需要扩展动作，则由所述一个或多个处理器根据所述时间线触发所述扩展动作，或者如果确定对于所述给定外部系统不需要所述扩展动作，则由所述一个或多个处理器确定不执行所述扩展动作的触发，

通过确定是否需要所述一个或多个扩展动作，直到所述一个或多个其他外部系统中包括的外部系统没有保持未处理。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展之后，由所述一个或多个处理器接收用于加载或卸载所述云计算环境的租户的新计划；

由所述一个或多个处理器接收关于所述租户的行为的其他历史数据；

基于所接收的所述租户的所述加载和所述卸载的新计划并基于所述其他历史数据，由所述一个或多个处理器生成第二扩展计划，所述第二扩展计划用于在所述租户的所述加载和所述卸载期间扩展所述外部系统的所述计算机资源；以及

基于所述第二扩展计划，通过所述一个或多个处理器确定包括在所述外部系统中的第二外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在由所述时间线指示的所述日期和所述时间，所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展包括确保所述云计算环境中的云管理平台的性能超过第一阈值并且与所述云管理平台相关联的用户体验超过第二阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括用于完成所述加载和所述卸载的调度表。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括所述第一一个或多个租户的加载需求和所述第二一个或多个租户的卸载需求。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括加载所述云计算环境的租户所需的一个或多个外部系统的架构和接口的规范。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

为所述计算机中的创建、集成、托管、维护和部署计算机可读程序代码中的至少一个提供至少一个支持服务，所述程序代码由所述计算机的处理器执行以实现所述接收用于所述加载和所述卸载的所述计划，所述接收所述历史数据，所述生成所述扩展计划，所述确定所述外部系统的所述一个或多个计算机资源需要所述扩展，以及所述触发所述一个或多个计算机资源的所述扩展。

9.一种计算机程序产品，包括：

计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有存储在所述计算机可读存储介质上的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码被计算机系统的中央处理单元(CPU)执行以使所述计算机系统执行一种方法，所述方法包括：

所述计算机系统接收用于加载云计算环境的第一一个或多个租户和卸载所述云计算环境的第二一个或多个租户的计划；

所述计算机系统接收关于所述云计算环境的租户的行为的历史数据；

基于所接收的用于所述加载和所述卸载的计划并且基于所述历史数据，所述计算机系统生成用于在所述加载和所述卸载期间扩展外部系统的计算机资源的扩展计划，所述扩展计划指定时间线，所述时间线指示与所述外部系统相关联的工作负载的变化被要求用于所述加载和所述卸载的日期和时间；

基于所述扩展计划，所述计算机系统确定对于包括在所述外部系统中的外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展；以及

响应于所述确定需要所述扩展，计算机系统在所述时间线指示的日期和时间触发用于所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展。

10.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

所述计算机系统确定包括在所述外部系统中的相应的一个或多个其他外部系统是否需要一个或多个扩展动作；以及

如果确定针对所述一个或多个其他外部系统中包括的给定外部系统需要扩展动作，则所述计算机系统根据所述时间线触发所述扩展动作，或者如果确定对于所述给定外部系统不需要所述扩展动作，则所述计算机系统确定不执行所述扩展动作的触发，

通过确定是否需要所述一个或多个扩展动作，直到所述一个或多个其他外部系统中包括的外部系统没有保持未处理。

11.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，所述方法进一步包括：

在所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展之后，所述计算机系统接收用于加载或卸载所述云计算环境的租户的新计划；

所述计算机系统接收关于所述租户的行为的其他历史数据；

基于所接收的所述租户的所述加载和所述卸载的新计划并基于所述其他历史数据，所述计算机系统生成第二扩展计划，所述第二扩展计划用于在所述租户的所述加载和所述卸载期间扩展所述外部系统的所述计算机资源；以及

基于所述第二扩展计划，所述计算机系统确定对于包括在所述外部系统中的第二外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展。

12.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，在由所述时间线指示的所述日期和所述时间，所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展包括确保所述云计算环境中的云管理平台的性能超过第一阈值并且与所述云管理平台相关联的用户体验超过第二阈值。

13.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，所述登机和所述登机的计划包括用于完成所述登机和所述登机的调度表。

14.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括所述第一一个或多个租户的加载需求和所述第二一个或多个租户的卸载需求。

15.一种计算机系统，包括：

中央处理单元(CPU)；

存储器，其耦接至所述CPU；以及

耦接到所述CPU的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含由所述CPU经由所述存储器执行的指令以实现一种方法，所述方法包括：

所述计算机系统接收用于加载云计算环境的第一一个或多个租户和卸载所述云计算环境的第二一个或多个租户的计划；

所述计算机系统接收关于所述云计算环境的租户的行为的历史数据；

基于所接收的用于所述加载和所述卸载的计划并且基于所述历史数据，用于在所述加载和所述卸载期间扩展外部系统的计算机资源的扩展计划，所述扩展计划指定时间线，所述时间线指示与所述外部系统相关联的工作负载的变化被要求用于所述加载和所述卸载的日期和时间；

基于所述扩展计划，所述计算机系统确定对于包括在所述外部系统中的外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展；以及

响应于所述确定需要所述扩展，所述计算机系统在时间线所指示的日期和时间触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展。

16.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

所述计算机系统确定包括在所述外部系统中的相应的一个或多个其他外部系统是否需要一个或多个扩展动作；以及

如果确定对于所述一个或多个其他外部系统中包括的给定外部系统需要扩展动作，则所述计算机系统根据所述时间线触发所述扩展动作，或者如果确定对于所述给定外部系统不需要所述扩展动作，则所述计算机系统确定不执行所述扩展动作的触发，

通过确定是否需要所述一个或多个扩展动作，直到所述一个或多个其他外部系统中包括的外部系统没有保持未处理。

17.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，所述方法进一步包括：

在所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展之后，所述计算机系统接收用于加载或卸载所述云计算环境的租户的新计划；

所述计算机系统接收关于所述租户的行为的其他历史数据；

基于所接收的所述租户的所述加载和所述卸载的新计划并基于所述其他历史数据，计算机系统生成第二扩展计划，所述第二扩展计划用于在所述租户的所述加载和所述卸载期间扩展所述外部系统的所述计算机资源；以及

基于所述第二扩展计划，所述计算机系统确定对于包括在所述外部系统中的第二外部系统的一个或多个计算机资源需要扩展。

18.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，在由所述时间线指示的所述日期和所述时间，所述触发所述外部系统的所述一个或多个计算机资源的所述扩展包括确保所述云计算环境中的云管理平台的性能超过第一阈值并且与所述云管理平台相关联的用户体验超过第二阈值。

19.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括用于完成所述加载和所述卸载的调度表。

20.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，用于所述加载和所述卸载的所述计划包括所述第一一个或多个租户的加载需求和所述第二一个或多个租户的卸载需求。

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