TWI649657B - 雲端服務管理方法 - Google Patents

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Abstract

一種雲端服務管理方法用以管理基於網際網路連線所提供之電腦雲端運算服務。雲端服務管理方法包含：提供一控制節點包含一雲端服務模板解析器以及一管理程式；提供一服務建立器以供一使用者建立一雲端服務模板，並傳送雲端服務模板至雲端服務模板解析器；雲端服務模板解析器解析雲端服務模板，在一雲端平台中建立多個虛擬環境，在每一虛擬環境中安裝一代理程式，在控制節點中設定對應管理程式之一第一參數組，且在每一虛擬環境中設定對應代理程式之一第二參數組，以提供一雲端服務；以及，透過管理程式通訊連接代理程式，以管理雲端服務。

Description

雲端服務管理方法
本發明是有關一種雲端服務管理方法，特別是一種基於網際網路連線所提供之電腦雲端運算服務之管理方法。
一個完整的雲端服務會包含多種網路元件，各自在不同的虛擬主機(virtual machine)上運行，且在同一防火牆內互相通訊連接，例如：前端服務(front-end service)元件、後台服務(back-end service)元件、以及資料庫服務(data store service)元件等。藉由雲端運算，可提供一種基於網際網路的資訊技術服務模式，即為雲端服務，其中常見雲端運算的服務模式涵蓋軟體即服務(SaaS)、平台即服務(PaaS)以及基礎設施即服務(IaaS)。
目前，現有的雲端平台即服務(PaaS)以及基礎設施即服務(IaaS)只能讓使用者管理或監控雲端平台的虛擬資源(其關聯於伺服器硬體資源)使用狀態，亦即對虛擬資源進行部屬(provisioning)及監控。然而，虛擬資源的狀態並無法準確呈現雲端服務的運作狀態，亦無法讓使用者彈性地管理雲端服務之內容，例如：無法對雲端服務進行重構(reconfigure)或更新。舉例而言，雲端服務提供者可透過雲端平台提供一種屬於網路購物商城的服務平台，讓賣家(即使用者)建立各自的賣場以進行銷售；若使用者擬變更其賣場網頁的桌布 式樣，或修改每頁可顯示的商品數量，便需要重構或更新其雲端服務之內容，而非針對虛擬資源進行重新配置。
因此，如欲針對雲端服務的內容及功能，進行後續的管理和監控，就必須仰賴使用者自行連線進入虛擬環境中操作，或自行建置與設定相對應的管理工具。
綜上所述，提供容易使用的雲端服務管理方法便是目前極需努力的目標。
本發明提供一種雲端服務管理方法，其是在建立雲端服務的同時，在每一虛擬環境中自動安裝代理程式，並設定相對應之參數組，以提供使用者可即時管理之雲端服務。
本發明一實施例之雲端服務管理方法，用以管理基於網際網路連線所提供之電腦雲端運算(cloud computing)服務。雲端服務管理方法包含：提供一控制節點包含一雲端服務模板解析器(service template parser)以及一管理程式；提供一服務建立器(service builder)以供一使用者建立一雲端服務模板(service template)，並傳送雲端服務模板至雲端服務模板解析器；雲端服務模板解析器解析雲端服務模板，在一雲端平台中建立多個虛擬環境，在每一虛擬環境中安裝一代理程式，在控制節點中設定對應管理程式之一第一參數組，且在每一虛擬環境中設定對應代理程式之一第二參數組，以提供一雲端服務(cloud service)；以及，透過管理程式通訊連接代理程式，以管理雲端服務。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
1‧‧‧雲端平台
10‧‧‧控制節點
100‧‧‧雲端服務模板解析器
102‧‧‧管理程式
12‧‧‧運算節點
120‧‧‧虛擬環境
122‧‧‧代理程式
2‧‧‧使用者端
20‧‧‧服務建立器
22‧‧‧雲端服務模板
U‧‧‧使用者
圖1為一示意圖，顯示本發明一實施例之雲端平台。
以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。
請參照圖1，一雲端平台1可執行本發明一實施例之一雲端服務管理方法，以管理基於網際網路連線所提供之電腦雲端運算服務。一般而言，雲端平台1包含多種不同功能的節點，例如但不限於：一控制節點(control node)10、一運算節點(compute node)12以及一儲存節點(storage node)(未繪示)。於一實施例中，不同的虛擬環境120可設置於不同的運算節點12(實體伺服器主機)，其中虛擬環境120包含一虛擬機(virtual machine)以及一容器(container)至少其中之一。
以下說明本實施例之雲端服務管理方法。首先，提供一控制節點10內建一雲端服務模板解析器100以及一管理程式102。於一實施例中，雲端服務 模板解析器100是由一網路應用框架(web application framework)所產生的網路應用程式，例如但不限於透過Django網路應用框架所產生。於另一實施例中，雲端服務模板解析器100具有一管理介面，其可為一圖形使用者介面(Graphical User Interface,GUI)或一應用程式介面(Application Programming Interface,API)，以供使用者U透過網路連線進行操作。因此，雲端服務模板22可透過雲端服務模板解析器100之管理介面被上傳至雲端平台1。
於一實施例中，管理程式102可為一組態工具管理程式或一監控管理程式。舉例而言，組態工具管理程式為Salt Master或Puppet Master應用程式，而監控管理程式為Zabbix Server或Nagios Server應用程式，但不以此為限。需說明的是，安裝管理程式102的最終目的，是為了讓使用者U不需連線進入複雜的虛擬環境120中來查看原始數據和運作狀態，只需連線至管理程式102即可管理所述雲端服務；然而，若雲端服務提供者僅在控制節點安裝管理程式102，仍無法容許使用者U藉由管理程式102管理或監控所述雲端服務的內容，容後詳述。
請繼續參照圖1，於一實施例之雲端服務管理方法包含：提供一服務建立器20以供一使用者U建立一雲端服務模板22，並傳送雲端服務模板22至雲端服務模板解析器100。其中，服務建立器20設置於一使用者端2，且使用者端2可為但不限於一工作電腦與雲端平台1通訊連接，或是一網頁介面設置於一網路伺服器，以供使用者U透過連線操作。於一實施例中，服務建立器20的原型(prototype)可採用命令列介面(command-line interface)或圖形化使用者介面(Graphical User Interface,GUI)以供使用者U建立雲端服務模板22，舉例而言，使用者U可透過視覺化介面瀏覽雲端服務模板22，或透過拖放(drag-and-drop)方式建立及修改模板內容，其中，雲端服務模板22關聯於管理程式102。
於一實施例中，服務建立器20是由例如但不限於Java或Python等跨平台語言所實作產生，因此，可方便使用者U在不同的作業系統上使用，因此 使用者U無需熟稔不同作業系統的操作環境或技術細節，僅藉由服務建立器20即可建立雲端服務模板22。
於一實施例中，一個雲端服務模板22可由多個檔案所組成，透過類似模組化的方式分成不同檔案，以及高可讀性(readability)及可重複使用性(reusable)。於一實施例中，雲端服務模板22具有一配置(provisioning)參數，藉此，雲端服務模板解析器100依據配置參數，在雲端平台1中建立多個虛擬環境120，並分配多個虛擬資源至多個虛擬環境120；其中，多個虛擬環境120為虛擬機以及容器至少其中之一，已如前述，此外，分配至少一實體伺服器之硬體資源將可建立多個虛擬資源，具有通常知識者當可自行修飾變換。
於另一實施例中，雲端服務模板22是由一標記語言所編寫，例如但不限於：YAML(YAML Ain't a Markup Language)或JSON(JavaScript Object Notation)標記語言。以YAML格式編撰之雲端服務模板22為例，其含有一編配(orchestration)參數、一監控(monitoring)管理參數以及一組態工具(configuration tool)管理參數：Orchestration:
instance1: type: OS
temp: mysql.yaml
monitoring: check_mysql.xml
instance2: type: K8S
temp: nginx.yml
params: - mysql_ip: instancel.outputs.mysql.ip configurable: True
其中，type參數表示使用的IaaS的類型，temp參數表示在指定IaaS上部屬的編配模板，params參數表示編配模板所需的特定參數，monitoring表示虛擬機或容器是否為可監控的，且configurable表示虛擬機或容器是否為可組態的。例如：mysql.yaml是遵循OpenStack Heat Orchestration Template規格所撰寫的編配模板；check_mysql.xml是遵循Zabbix監控系統的模板規格所撰寫的模板，用以定義雲端服務的健康狀態或異常通知的條件；nginx.yml是遵循Kubernetes規格所撰寫的編配模板；而instancel.outputs.mysql.ip參數指令編配多個網際協定位址。因此，依據上述雲端服務模板22，雲端平台1將建立一虛擬機以提供一資料庫服務，並建立一容器以提供一前端服務所需之網頁，接著，使此虛擬機與此容器的網際協定位址(IP)在同一防火牆內互相通訊連線，以建立一雲端服務。換言之，雲端服務模板解析器100依據雲端服務模板22之編配參數，編配多個虛擬環境120在一防火牆內互相通訊連接，其中多個虛擬環境120具有不同之多個網際協定位址，虛擬機為可監控，且容器為可組態。接著，雲端服務模板解析器100依據監控管理參數及組態工具管理參數，在可監控的虛擬機中安裝監控代理程式並設定相對應之參數組，以及在可組態的容器中安裝組態工具代理程式並設定相對應之參數組，詳細技術內容及相關實施例說明如下。
就傳統的雲端服務而言，使用者在雲端服務建立後，須事後進入每一虛擬機或容器上部署管理工具(其包含管理程式以及代理程式)並設定相對應之參數組，以便於日後針對虛擬機或容器中運行的雲端服務進行管理。然而，管理工具的部署與設定對於使用者來說是很繁瑣且困難的。舉例而言，管理工具為SaltStack組態管理工具，通常要在控制節點上安裝一個組態工具管理程式(如Salt Master)，以及在每一運算節點上安裝一個組態工具代理程式(如Salt Minion)，還必須針對所有運算節點設定大量的建置參數或環境參數，其中SaltMaster需設定包含但不限於interface、auto_accept、file_roots、 pillar_roots、防火牆等至少五十幾種參數(以下簡稱第一參數組)，而Salt Minion也要設定包含但不限於Salt Minion、hostname、防火牆等至少六十幾種參數(以下簡稱第二參數組)；或例如，管理工具為Zabbix監控系統，通常要在控制節點上安裝一個監控管理程式(如Zabbix Server)，以及在每一運算節點上安裝一個監控代理程式(如Zabbix Agent)，還必須針對所有運算節點設定大量的建置參數或環境參數，其中Zabbix Server需設定包含但不限於基本MySQL、DBHost、DBName、DBUser、DBPassword、防火牆等約七十幾種參數(亦稱為第一參數組)，而Zabbix Agent也要設定包含但不限於agent host資訊、監控項目、異常狀態觸發條件、Server、Hostname、ListenIP、ServerActive、LogFile、Include、監控腳本、防火牆等約四十幾種參數(亦稱為第二參數組)。
整體而言，前述參數組涵蓋了連線參數、防火牆參數、設定參數、監控參數以及帳戶參數等多種不同的參數，對於使用者而言，如欲事後進入每一虛擬機或容器上部署組態代理工具並設定其對應之參數組，容易因為眼力疲勞、經驗不足、誤植指令等人為因素，而疏忽或錯誤設定上述諸多參數組，將導致整體雲端服務無法正常運作。相反地，本發明一實施例之雲端服務管理方法是在建立雲端服務的同時，在每一運算節點之虛擬環境中安裝代理程式，並設定相對應之參數組，以免除使用者針對所有運算節點設定大量參數所需耗費的時間。
承前所述，雲端服務模板解析器100將在雲端平台1中建立多個虛擬環境120，接著，雲端服務模板解析器100解析雲端服務模板22，在每一運算節點12之虛擬環境120中安裝一代理程式122。於一實施例中，代理程式122包含一組態工具代理程式或一監控代理程式，因此，雲端服務模板解析器100依據雲端服務模板22之組態工具管理參數或監控管理參數，在虛擬環境120中安裝組態工具代理程式或監控代理程式；舉例而言，組態工具代理程式為Salt Minion或 Puppet Slave應用程式，而監控代理程式為Zabbix Agent或Nagios Agent應用程式，但不以此為限。
請繼續參照圖1，雲端服務模板解析器100解析雲端服務模板22，在控制節點10中設定對應管理程式102之第一參數組，且在每一虛擬環境120中設定對應代理程式122之第二參數組。舉SaltStack組態管理工具為例，第一參數組為SaltMaster所需設定之參數組，而第二參數組為Salt Minion所需設定之參數組；或以Zabbix監控系統為例，第一參數組為Zabbix Server所需設定之參數組，而第二參數組為Zabbix Agent所需設定之參數組。藉此，SaltStack組態管理工具以及Zabbix監控系統可在控制節點10及多個運算節點12中正常運行，以供使用者U透過管理程式102通訊連接代理程式122，以管理雲端服務。
於一實施例中，雲端服務模板解析器100透過一安裝工具，例如但不限於一雲端初始工具(Cloud-Init)，自動設定第一參數組及第二參數組，並在虛擬環境120中安裝代理程式122。舉例而言，當雲端服務解析器100解析服務模板22，得知一作為網頁功能的容器為可組態，雲端服務解析器100就會透過雲端初始工具在容器內部，自動安裝組態工具代理程式(如Salt Minion或Puppet Slave)，設定與組態工具代理程式相對應之第二參數組，以及設定控制節點10中與組態工具管理程式(如Salt Master或Puppet Master)相對應之第一參數組；同理，當雲端服務解析器100解析服務模板22，得知一作為資料庫功能的虛擬機為可監控，需要針對服務及應用程式進行監控，雲端服務解析器100就會透過雲端初始工具在虛擬機內部，自動安裝監控代理程式(如Zabbix Agent或Nagios Agent)，設定與監控代理程式相對應之第二參數組，以及設定控制節點10中與監控管理程式(如Zabbix Server或Nagios Server)相對應之第一參數組。需注意者，上述步驟將同時在建立雲端服務的過程中執行完成。
雲端服務建立完成後，在服務運行的過程中，使用者U可隨時透過管理介面，例如：應用程式介面(API,Application Programming Interface)或使用者介面，對雲端服務進行重構、更新或監控。於另一實施例中，使用者U以例如但不限於*.sls或*.pp的格式，提供一管理需求(重構、更新或監控)給組態工具管理程式或監控管理程式，其中，雲端服務模板解析器100之管理介面，可供使用者U建立一需求清單(manifest)。因此，在服務運行的過程中，組態工具代理程式就可以依照使用者U的管理需求對虛擬機或容器內的應用程序進行動態重構或更新，監控代理程式會將所需監控的資料持續回傳給監控管理程式，使用者U可透過管理介面，即時觀看監控資訊或接收異常狀態通知。換言之，服務模板解析器100依據需求清單，透過管理程式102通訊連接代理程式122，以管理雲端服務。
綜合上述，本發明之雲端服務管理方法，其是在建立雲端服務的同時，在每一虛擬環境中自動安裝代理程式，並設定相對應之參數組，以提供使用者可即時管理之雲端服務。透過安裝工具軟體的方式自動取得各種參數組所需之相關資訊，降低服務提供者或使用者在眾多虛擬機或容器中逐一安裝管理工具的時間成本。傳統的雲端服務提供者或使用者針對單一個網路服務，自行建置管理工具的時間約數十分鐘到數小時不等(依虛擬機或容器的數量規模不同而有所差異)，但透過本發明之雲端服務管理方法，雲端服務提供者或使用者均無需額外花費任何時間建置管理工具，同時，有效防止人為操作失誤。
以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以此限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

Claims (14)

  1. 一種雲端服務管理方法，用以管理基於網際網路連線所提供之電腦雲端運算(cloud computing)服務，該雲端服務管理方法包含：提供一控制節點包含一雲端服務模板解析器(service template parser)以及一管理程式；提供一服務建立器(service builder)以供一使用者建立一雲端服務模板(service template)，並傳送該雲端服務模板至該雲端服務模板解析器；該雲端服務模板解析器解析該雲端服務模板，在一雲端平台中建立多個虛擬環境，透過一安裝工具在每一該虛擬環境中自動安裝一代理程式，在該控制節點中自動設定對應該管理程式之一第一參數組，且在每一該虛擬環境中自動設定對應該代理程式之一第二參數組，以提供一雲端服務(cloud service)，其中該安裝工具為雲端初始工具(Cloud-Init)；以及透過該管理程式通訊連接該代理程式，以管理該雲端服務。
  2. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該第一參數組及該第二參數組包含一連線參數、一防火牆參數、一設定參數、一監控參數以及一帳戶參數至少其中之一。
  3. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包括多個模組化檔案。
  4. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該管理程式包含一組態工具管理程式，該代理程式包含一組態工具代理程式，且管理該雲端服務之步驟包含：重構(reconfiguration)或更新該雲端服務。
  5. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包含一組態工具(configuration tool)管理參數，且提供該雲端服務之步驟包含：該雲端服務模板解析器依據該組態工具管理參數，設定該第一參數組及該第二參數組，並安裝該代理程式。
  6. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該管理程式包含一監控管理程式，該代理程式包含一監控代理程式，且管理該雲端服務之步驟包含：監控該雲端服務。
  7. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包含一監控管理參數，且提供該雲端服務之步驟包含：該雲端服務模板解析器依據該監控管理參數，設定該第一參數組及該第二參數組，並安裝該代理程式。
  8. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中管理該雲端服務之步驟包含：在該雲端服務模板解析器中提供一管理介面以供該使用者建立一需求清單(manifest)，其中該服務模板解析器依據該需求清單管理該雲端服務。
  9. 如請求項8所述之雲端服務管理方法，其中該管理介面包含一圖形使用者介面(Graphical User Interface,GUI)或一應用程式介面(Application Programming Interface,API)。
  10. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該虛擬環境包含一虛擬機(virtual machine)以及一容器(container)至少其中之一。
  11. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包含一標記語言格式。
  12. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板解析器是由一網路應用框架(web application framework)所產生。
  13. 如請求項1所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包含一配置(provisioning)參數，且該雲端服務管理方法包含：該雲端服務模板解析器依據該配置參數，分配多個虛擬資源至該多個虛擬環境。
  14. 如請求項13所述之雲端服務管理方法，其中該雲端服務模板包含一編配(orchestration)參數，且該雲端服務管理方法包含：該雲端服務模板解析器依據該編配參數，編配該多個虛擬環境在一防火牆內互相通訊連接，其中該多個虛擬環境具有不同之多個網際協定位址。
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