CN117785483A - 跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,包括多个异构公有云,每一所述异构公有云对应一公有云管理平台,每一所述异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一所述第一VPC中包括多台虚拟机,每一所述虚拟机的虚拟机资源由对应的所述异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一所述租户同时与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。本申请实施例将同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接,从而能够实现对所有异构公有云中的该租户的计算资源进行统一管理。
Description
技术领域
本申请涉及云计算、网络技术领域,特别涉及一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统。
背景技术
互联网、大数据、物联网、人工智能的广泛应用和大模型的兴起,对算力需求愈发强烈。算力集群的应用,打破了单机运算能力瓶颈,提升了整体运算效率。
公有云发展迅速,SAAS化的服务模式,降低了用户的算力使用成本,受到用户的青睐。不同公有云服务商采用的公有云架构、技术不同,云管平台互相独立,用户在使用跨服务商公有云构建算力集群时,面临算力资源无法统一管理和使用的问题。因此,如何对异构算力资源进行统一管理,以让用户能够更好地使用跨服务商公有云构建算力集群,是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,能够对异构算力资源进行统一管理,以让用户能够更好地使用跨服务商公有云构建算力集群。
本申请实施例提供一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,包括多个异构公有云,每一所述异构公有云对应一公有云管理平台,每一所述异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一所述第一VPC中包括多台虚拟机,每一所述虚拟机的虚拟机资源由对应的所述异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一所述租户同时与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,同一所述租户在与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接之前,通过所述公有云管理平台中的token进行鉴权验证。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,不同的所述异构公有云部署在不同的地域。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,还包括SDWAN控制器;
每一所述异构公有云开通有一独立的第二VPC,所述第二VPC中开通有计算资源,所述计算资源中部署有SDWAN的POP点,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通讯连接,且所述POP点连接确定性网络,所述SDWAN控制器同时与所有的第一VPC以及POP点连接。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,每一所述异构公有云的所述POP点通过各自的核心交换机和出口网关访问所述确定性网络。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,每一所述第一VPC中的其中一台所述虚拟机中设置有软件版CPE。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通过VPN进行通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通过VPN进行通讯连接。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,同一所述异构公有云中的所述第一VPC使用所述异构公有云中的对等连接与所述第二VPC连通,所述第一VPC和所述第二VPC连通后,部署在所述第一VPC中的所述CPE和部署在所述第二VPC中的所述POP点进行VPN通讯连接。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,每一所述异构公有云中包括多个租户。
在本申请实施例所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统中,多个所述异构公有云为多个不同公有云服务商采用不同公有云架构和技术所建立的多个公有云。
本申请实施例提供的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,包括多个异构公有云,每一异构公有云对应一公有云管理平台,每一异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一第一VPC中包括多台虚拟机,每一虚拟机的虚拟机资源由对应的异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。本申请的多个异构公有云中,同一租户的虚拟机资源呈现同构性,与每一异构公有云的所使用的虚拟化技术、公有云管理平台没有关系,在租户看来,都是同样的虚拟机。但虚拟计算资源,依然由对应的公有云管理平台各自管理,因此,将同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接,从而能够实现对所有异构公有云中的该租户的计算资源进行统一管理。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统的另一结构示意图。
图3为本申请实施例提供的采用不同计算集群组建方案构建计算集群时的效果图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请的保护范围。
本申请实施例提供一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,该跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统包括多个异构公有云,每一所述异构公有云对应一公有云管理平台,每一所述异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一所述第一VPC中包括多台虚拟机,每一所述虚拟机的虚拟机资源由对应的所述异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一所述租户同时与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。
其中,不同异构公有云的公有云管理平台之间相互独立。
如图1所示,异构公有云包括阿里云、华为云和腾讯云等,对于同一个租户,阿里云、华为云和腾讯云分别向该租户提供一个VPC(第一VPC),每一个VPC(第一VPC)中包括两台虚拟机,阿里云提供的VPC中的两台虚拟机的虚拟机资源由阿里云的公有云管理平台进行管理,华为云提供的VPC中的两台虚拟机的虚拟机资源由华为云的公有云管理平台进行管理,腾讯云提供的VPC中的两台虚拟机的虚拟机资源由腾讯云的公有云管理平台进行管理,假设阿里云、华为云和腾讯云各自的公有云管理平台分别叫做阿里云公有云管理平台、华为云公有云管理平台和腾讯云公有云管理平台,则该租户同时与阿里云公有云管理平台、华为云公有云管理平台和腾讯云公有云管理平台进行接口对接,实现对阿里云、华为云和腾讯云中的该租户的计算资源的统一管理。其中,阿里云公有云管理平台、华为云公有云管理平台和腾讯云公有云管理平台三者之间相互独立。
本申请的多个异构公有云中,同一租户的虚拟机资源呈现同构性,与每一异构公有云的所使用的虚拟化技术、公有云管理平台没有关系,在租户看来,都是同样的虚拟机。但虚拟计算资源,依然由对应的公有云管理平台各自管理,因此,将同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接,从而能够实现对所有异构公有云中的该租户的计算资源进行统一管理。
由于不同厂家的公有云的异构性体现在虚拟化的实现上,在面向租户提供虚拟化后的公有云服务时,计算资源呈现同构一致性。基于这样的分析,本申请从虚拟化后的计算资源切入,避开异构带来的统一管理难题。
其中,VPC(Virtual Private Cloud,虚拟私有云)是一个公共云计算资源的动态配置池,需要使用加密协议、隧道协议和其他安全程序,在民营企业和云服务提供商之间传输数据。一个VPC基本上把提供商的多租户架构变成单租户架构。VPC为云服务器、云容器、云数据库等云上资源构建隔离、私密的虚拟网络环境。
其中,虚拟机(Virtual Machine),在计算机科学中的体系结构裏,是指一种特殊的软件,他可以在计算机平台和终端用户之间创建一种环境,而终端用户则是基于这个软件所创建的环境来操作软件。在计算机科学中,虚拟机是指可以像真实机器一样运行程序的计算机的软件实现。
在一些实施例中,同一所述租户在与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接之前,通过所述公有云管理平台中的token进行鉴权验证。
其中,token鉴权是一种鉴权方式,它的核心原理是通过对用户身份进行认证,然后颁发一个唯一的token,作为用户访问API时的身份标识,从而实现对API的访问控制和权限控制。
在一些实施例中,不同的所述异构公有云部署在不同的地域。
在一些实施例中,跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统还包括SDWAN控制器;
每一所述异构公有云开通有一独立的第二VPC,所述第二VPC中开通有计算资源,所述计算资源中部署有SDWAN的POP点,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通讯连接,且所述POP点连接确定性网络,所述SDWAN控制器同时与所有的第一VPC以及POP点连接。
例如,如图2所示,异构公有云包括公有云1和公有云2,公有云1开通有一独立的VPC(第二VPC),该VPC中开通有计算资源,计算资源中部署有SDWAN的POP点;公有云2开通有一独立的VPC(第二VPC),该VPC中开通有计算资源,计算资源中部署有SDWAN的POP点;公有云1中的第一VPC和第二VPC之间通讯连接,公有云2中的第一VPC和第二VPC之间通讯连接,公有云1中的POP点和公有云2中的POP点通讯连接,且公有云1和公有云2中的POP点均连接确定性网络,SDWAN控制器与公有云1中的第一VPC以及POP点连接,且与公有云2中的第一VPC以及POP点连接。
同一用户开通的多个公有云资源,往往存在地域跨度大、距离远的情况,传统网络采用“尽力而为”模式,存在时延抖动大、丢包率高、可靠性差的问题,给跨地域构建计算集群带来了阻力。因此图2中若公有云1和公有云2之间使用的是互联网连接,则网络质量不可控,存在丢包、抖动等问题,直接影响算力集群的整体性能表现。本申请实施例将确定性网络引入公有云之间的互联,依托确定性网络的零丢包、低抖动特性,提高计算集群的性能。即异地组建的算力集群的算力资源之间通过长距离网络传输,面临时延高、抖动大、丢包率高、可靠性不足的问题,算力集群性能受到较大影响。本发明通过将确定性网络引入异地算力集群的构建,并进行端到端网络的整合和打通,实现异地算力集群的高性能运行。
其中,SD-WAN是软件定义的广域网(Software-Defined Wide Area Network)的缩写。它是一种网络技术,通过软件定义和管理广域网连接,从而提供更灵活、可靠和安全的网络连接。SD-WAN可以集中管理多个广域网连接,包括互联网、MPLS和4G/5G等,以实现更高效的数据传输和流量管理。它还可以提供更好的网络性能和可靠性,同时降低网络成本。SD-WAN技术已经被广泛应用于企业网络和服务提供商领域。在该场景中,SD-WAN被用于同一租户在不同公有云的VPC之间的互联。
其中,POP(Point of Presence)是指SD-WAN网络中的关键节点,通常由硬件设备和软件定义的网络功能组成,例如路由器、防火墙和负载均衡器。这些节点分布在全国各地,连接用户的分支机构和数据中心到SD-WAN服务提供商的网络。通过连接到最近的POP点,用户可以获得更快速的数据传输、更低的延迟和更好的网络性能。此外,SD-WAN POP点还提供安全的数据加密和流量管理功能,确保数据的安全传输。它们还可以提供负载均衡、故障转移和网络优化等功能,以确保网络的稳定性和可靠性。SD-WAN POP点的部署和管理通常由SD-WAN服务提供商负责,以确保网络的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,每一所述异构公有云的所述POP点通过各自的核心交换机和出口网关访问所述确定性网络。
如图2所示,公有云1和公有云2中的POP点通过各自的核心交换机和出口网关访问确定性网络,相互之间网络可达。
在一些实施例中,每一所述第一VPC中的其中一台所述虚拟机中设置有软件版CPE。
其中,该软件版CPE为该VPC(第一VPC)中的其他虚拟机提供网络接入。
其中,SD-WAN CPE(Customer Premises Equipment)是指安装在客户端网络中的设备,用于连接企业分支机构和数据中心到SD-WAN网络。CPE的形态可以是硬件设备或软件。SD-WAN CPE可以通过各种网络与POP点进行连接,包括互联网、MPLS和4G/5G等。SD-WANCPE设备可以提供安全的数据加密和流量管理功能,确保数据的安全传输。
在一些实施例中,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通过VPN进行通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通过VPN进行通讯连接。
例如,如图2所示,在公有云1中,租户1的VPC(第一VPC)和POP点所在的VPC(第二VPC)默认是隔离的,将两者建立对等连接,实现网络可达。同样,在公有云2中,租户1的VPC(第一VPC)和POP点所在的VPC(第二VPC)默认是隔离的,将两者建立对等连接,实现网络可达。公有云1中的POP点和公有云2中的POP点通过VPN进行通讯连接。
在一些实施例中,同一所述异构公有云中的所述第一VPC使用所述异构公有云中的对等连接与所述第二VPC连通,所述第一VPC和所述第二VPC连通后,部署在所述第一VPC中的所述CPE和部署在所述第二VPC中的所述POP点进行VPN通讯连接。
例如,如图2所示,对于公有云1,第一VPC使用公有云1中的对等连接与第二VPC连通(互通),第一VPC和第二VPC连通后,部署在第一VPC中的CPE和部署在第二VPC中的POP点才有建立VPN的前提,同理,公有云2也是这样。当公有云1中的CPE和公有云1中的POP点之间、公有云2中的CPE和公有云2中的POP点之间、公有云1中的POP点和公有云2中的POP点之间分别建立VPN后,整条链路实现最终打通。
在一些实施例中,每一所述异构公有云中包括多个租户。
例如,如图2所示,公有云1中包括租户1和租户2,公有云2中包括租户1和租户2。
在一些实施例中,多个所述异构公有云为多个不同公有云服务商采用不同公有云架构和技术所建立的多个公有云。
例如,如图1所示的阿里云、华为云和腾讯云等,均是不同公有云服务商采用不同公有云架构和技术所建立的公有云。
综上,对于图2而言,计算集群的构建需要将两朵云(公有云1和公有云2)中的计算资源纳入一个局域网。由于公有云1和公有云2由不同的云服务商建设和运营,并部署在不同的地域,它们之间没有DCI云专线,只有借助互联网连通。对租户来讲,需要将公有云1和公有云2中的归属于自己的VPC纳入一个局域网中。图2中,我们借助于成熟的SDWAN技术,在计算资源互联中进行创新应用。具体来说,在公有云1中,开通一个独立VPC,VPC中开通计算资源,在计算资源中部署SDWAN的POP点,用于公有云1中的SDWAN汇聚接入。在租户1的VPC中,选择一台虚拟机,部署软件版CPE,为该VPC中的其他虚拟机提供网络接入。租户1的VPC和POP点所在的VPC默认是隔离的,将两者建立对等连接,实现网络可达。同样,在公有云2中,进行同样的操作。公有云1和公有云2的POP点通过各自核心交换机和出口网关访问互联网,相互之间网络可达。在SDWAN控制器的统一控制和管理下,分别建立公有云1中租户1的VPC到公有云1中POP点,公有云2中租户1的VPC到公有云2中POP点,以及公有云1的POP点和公有云2的POP点之间的VPN连接,从而实现公有云1中租户1的VPC中计算资源和公有云2中租户1的VPC中计算资源的内网互联。此外,将确定性网络引入公有云1和公有云2之间,替代传统的互联网,借助确定性网络低抖动、零丢包的特性,提高了公有云1和公有云2之间数据交互和算力协同的效率。至此,异构公有云中同一租户下的算力集群在算力和网络方面搭建完成,后面使用集群软件构建集群即可,从而能够在异构公有云之间、异地之间构建运行高效的算力集群。
需要说明的是,以上描述都是基于两个公有云之间互联和搭建集群作为示例进行阐述的,实际操作中,可扩展到多个公有云之间的互联和搭建,思想、方法和系统是一致的。
基于本发明,在南京和贵阳两地搭建了异构公有云,使用跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统进行计算资源的统一开通和纳管,中间通过确定性网络建立了超过5000公里的确定性网络通道,搭建了两地之间的计算集群。同时,基于传统方式建立通道,搭建两地之间的计算集群。选取集群协同计算中典型的RDMA数据读取进行对比测试和验证。经过测试,使用本发明的计算集群组建方案,两地集群之间的有效传输率达到88%,未使用本发明的组建方案,两地集群之间的有效传输率只有2.7%,性能提升32倍(如图3所示)。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
具体实施时,本申请不受所描述的各个步骤的执行顺序的限制,在不产生冲突的情况下,某些步骤还可以采用其它顺序进行或者同时进行。
由上可知,本申请实施例提供的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,包括多个异构公有云,每一异构公有云对应一公有云管理平台,每一异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一第一VPC中包括多台虚拟机,每一虚拟机的虚拟机资源由对应的异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。本申请的多个异构公有云中,同一租户的虚拟机资源呈现同构性,与每一异构公有云的所使用的虚拟化技术、公有云管理平台没有关系,在租户看来,都是同样的虚拟机,但虚拟计算资源,依然由对应的公有云管理平台各自管理,因此,将同一租户同时与每一异构公有云的公有云管理平台进行接口对接,从而能够实现对所有异构公有云中的该租户的计算资源进行统一管理。此外,由于同一用户开通的多个公有云资源,往往存在地域跨度大、距离远的情况,传统网络采用“尽力而为”模式,存在时延抖动大、丢包率高、可靠性差的问题,给跨地域构建计算集群带来了阻力,因此,本申请将确定性网络引入公有云之间的互联,依托确定性网络的零丢包、低抖动特性,提高计算集群的性能。
以上对本申请实施例所提供的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,包括多个异构公有云,每一所述异构公有云对应一公有云管理平台,每一所述异构公有云中面向同一租户提供一个第一VPC,每一所述第一VPC中包括多台虚拟机,每一所述虚拟机的虚拟机资源由对应的所述异构公有云的公有云管理平台进行管理,同一所述租户同时与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接。
2.如权利要求1所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,同一所述租户在与每一所述异构公有云的公有云管理平台进行接口对接之前,通过所述公有云管理平台中的token进行鉴权验证。
3.如权利要求1所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,不同的所述异构公有云部署在不同的地域。
4.如权利要求3所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,还包括SDWAN控制器;
每一所述异构公有云开通有一独立的第二VPC,所述第二VPC中开通有计算资源,所述计算资源中部署有SDWAN的POP点,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通讯连接,且所述POP点连接确定性网络,所述SDWAN控制器同时与所有的第一VPC以及POP点连接。
5.如权利要求4所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,每一所述异构公有云的所述POP点通过各自的核心交换机和出口网关访问所述确定性网络。
6.如权利要求4所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,每一所述第一VPC中的其中一台所述虚拟机中设置有软件版CPE。
7.如权利要求6所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,同一所述异构公有云中的所述第一VPC和所述第二VPC之间通过VPN进行通讯连接,不同的所述异构公有云的所述POP点之间通过VPN进行通讯连接。
8.如权利要求7所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,同一所述异构公有云中的所述第一VPC使用所述异构公有云中的对等连接与所述第二VPC连通,所述第一VPC和所述第二VPC连通后,部署在所述第一VPC中的所述CPE和部署在所述第二VPC中的所述POP点进行VPN通讯连接。
9.如权利要求4所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,每一所述异构公有云中包括多个租户。
10.如权利要求1所述的跨域异构算力资源高效互联和统一管理系统,其特征在于,多个所述异构公有云为多个不同公有云服务商采用不同公有云架构和技术所建立的多个公有云。
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