專利名稱：一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系統(tǒng)及資源調(diào)配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及私有云環(huán)境下資源管理領(lǐng)域，特別涉及一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系 統(tǒng)及資源調(diào)配方法。
背景技術(shù)：
私有云(Private Cloud)，又稱為內(nèi)部云(Internal Cloud)，指的是構(gòu)建在防火墻 內(nèi)，為特定用戶群提供隨需即取的計算、存儲服務(wù)的獨占式計算架構(gòu)。分布式計算和虛擬化 技術(shù)的不斷進步，使企業(yè)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心管理員能夠?qū)T基礎(chǔ)設(shè)施資源以服務(wù)的形 式提供給企業(yè)內(nèi)部的用戶。私有云平臺通常包含虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施平臺(基于如XEN、KVM、 Hyper-V等產(chǎn)品構(gòu)建)、私有云管理器(基于如OpenNebula、Eucalyptus等產(chǎn)品構(gòu)建)組 成。實現(xiàn)私有云的一個關(guān)鍵步驟是利用虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施平臺，虛擬化企業(yè)內(nèi)的IT基 礎(chǔ)設(shè)施資源，并借助私有云管理器以隨需的資源調(diào)配管理模式調(diào)配資源給相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)， 從而提升資源利用率。動態(tài)資源調(diào)配管理表現(xiàn)為在大量用戶共享軟、硬件資源時，依據(jù)按需使用、隨需使 用的原則管理各類資源服務(wù)，根據(jù)應(yīng)用需求的動態(tài)變化來彈性調(diào)整資源分配，是滿足實時 資源調(diào)配業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求、系統(tǒng)性能優(yōu)化、降低服務(wù)費用、提高資源利用率的重要技術(shù)手段。動態(tài)資源調(diào)配管理的有效性是衡量私有云是否能夠有效提高資源利用率的重要 指標(biāo)，描述了系統(tǒng)通過不斷調(diào)整計算、存儲等云計算資源在不同云應(yīng)用、不同虛擬機之間的 分配方式(比如處理器數(shù)目、內(nèi)存和硬盤容量等)和資源調(diào)度方式(如并行化程度)，滿足 不同云應(yīng)用系統(tǒng)整體性能和特定虛擬機性能隨任務(wù)負(fù)載增加而平滑變化的能力。參見圖1，示出常用的資源動態(tài)調(diào)整方式。微軟MSDN(The MicrosoftDeveloper Network)中給出了實際應(yīng)用中資源動態(tài)調(diào)整的常用兩種方式彈性上/下擴(Scale-Up/ Down)和彈性外/內(nèi)擴(Scale-Out/In)。圖1中，上擴是指提高每個計算節(jié)點的計算能力， 如提高計算機的處理器性能、內(nèi)存容量、硬盤數(shù)量等；外擴是指增加計算節(jié)點的數(shù)目，相對 而言實現(xiàn)更加方便靈活，但需要增強多機之間的資源調(diào)度和管理能力。當(dāng)前現(xiàn)有云計算環(huán)境下資源動態(tài)調(diào)配管理技術(shù)主要應(yīng)用于公有云運行環(huán)境，例如 Amazon公有云平臺實現(xiàn)了單個彈性控制分組內(nèi)的資源自動調(diào)配(Auto-Scaling)。公有云 使用費用以用戶使用資源數(shù)量、時間和傳輸數(shù)據(jù)量等指標(biāo)為依據(jù)，并且公有云平臺可為用 戶云應(yīng)用系統(tǒng)提供足夠可用資源，因此資源使用和回收的原則是隨需申請，有多余資源則 立即釋放。參見圖2，示出現(xiàn)有的資源動態(tài)調(diào)配管理系統(tǒng)，資源動態(tài)調(diào)配管理系統(tǒng)基于獨立自 治的策略控制器11實現(xiàn)，每一策略控制器11負(fù)責(zé)一個彈性控制組12的伸縮，策略控制器 11相對獨立，之間沒有交互。相比公有云，私有云環(huán)境通常服務(wù)于企業(yè)內(nèi)的多套業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不需要計費策略，資 源分配以提高企業(yè)內(nèi)有限IT基礎(chǔ)設(shè)施資源利用率為目標(biāo)，但是，因主導(dǎo)資源配置的策略服務(wù)器相互獨立，不能有效的協(xié)調(diào)動作，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)及時釋放資源往往會造成部分資源負(fù) 載較大，而部分資源空閑浪費的狀況，并不能達到如公有云節(jié)約成本的效果。因此，采用現(xiàn) 有資源調(diào)配技術(shù)對提高私有云資源利用率效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對私有云資源有限 的特點，通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高了私有云資源 利用率。本發(fā)明一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系統(tǒng)，所述私有云包括私有云管理器，及部署 在虛擬機之上的、負(fù)責(zé)資源使用指標(biāo)探查的資源探查代理，所述資源調(diào)配系統(tǒng)包括資源管 理器和策略控制網(wǎng)絡(luò)所述策略控制網(wǎng)絡(luò)包括全局策略控制器，全局策略控制器管控下的 各云應(yīng)用策略控制器，及云應(yīng)用策略控制器管控下的各組策略控制器資源管理器，用于與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)告警條件判斷指標(biāo)數(shù) 據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；組策略控制器，用于首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則 將告警上報云應(yīng)用策略控制器；云應(yīng)用策略控制器，用于處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理 則將告警上報全局策略控制器；全局策略控制器，用于處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器，資源管理器執(zhí)行該資源調(diào)整計 劃。優(yōu)選的，所述云應(yīng)用策略控制器生成的資源調(diào)整計劃傳遞到組策略控制器。優(yōu)選的，全局策略控制器生成的資源調(diào)整計劃經(jīng)云應(yīng)用策略控制器傳遞到組策略 控制器。優(yōu)選的，當(dāng)某彈性控制組的資源不足告警時，由云應(yīng)用策略控制器協(xié)調(diào)回收云應(yīng) 用內(nèi)其他彈性控制組的資源來補充。優(yōu)選的，當(dāng)某云應(yīng)用資源不足告警時，由全局策略控制器協(xié)調(diào)回收其他云應(yīng)用內(nèi) 資源來補充。優(yōu)選的，彈性控制分組內(nèi)出現(xiàn)冗余資源時，同一云應(yīng)用內(nèi)的其他彈性控制分組告 警觸發(fā)云應(yīng)用策略控制器或全局策略控制器，進行回收處理。優(yōu)選的，所述策略控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各策略控制器包括策略引擎、資源調(diào)整計劃生成模 塊、告警處理模塊、策略沖突處理模塊和策略存儲庫策略引擎，用于解析策略定義文件，生成告警處理策略，并持久化到策略存儲庫；資源調(diào)整計劃生成模塊，用于對告警處理策略生成包含一系列順序或并行執(zhí)行策 略調(diào)整動作流程的資源調(diào)整計劃，發(fā)送給資源管理器執(zhí)行；告警處理模塊，用于處理資源管理器發(fā)送的告警，將告警解析后輸入策略引擎；策略沖突處理模塊，用于當(dāng)策略引擎同時處理多個告警產(chǎn)生資源申請沖突時，基 于云應(yīng)用預(yù)定義資源分配優(yōu)先級策略進行仲裁；策略存儲庫，用于存儲告警處理策略。
優(yōu)選的，資源管理器包括指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊、告警模塊、資源監(jiān)控模塊和資源調(diào)整 計劃處理模塊指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集虛擬機資源使用情況的指標(biāo)數(shù)據(jù)，傳遞給告警模 塊；告警模塊，用于判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)，如符合告警條件定義則生成告警，上報策略控制網(wǎng)資源監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控私有云平臺整體資源分配和使用情況，生成資源清單；資源調(diào)整計劃處理模塊，用于基于資源調(diào)整計劃生成資源調(diào)整流程，進行資源調(diào)
iF. ο本發(fā)明還提供一種私有云資源應(yīng)用管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對私有云資源有限的特 點，通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高了私有云資源利用率。本發(fā)明一種私有云資源應(yīng)用管理系統(tǒng)，包括全局策略控制器和至少一個云應(yīng)用， 每個云應(yīng)用中包含一個云應(yīng)用策略控制器和至少一個彈性控制分組，各彈性控制分組通過 負(fù)載均衡器相互聯(lián)系；每個彈性控制分組內(nèi)部署有組策略控制器、資源管理器和資源探查 代理；組策略控制器、云應(yīng)用策略控制器和全局策略控制器組成策略控制網(wǎng)絡(luò)，用于負(fù)責(zé)資 源調(diào)配；資源探查代理，用于資源使用指標(biāo)探查；資源管理器，用于與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)告警條件判斷指標(biāo)數(shù) 據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；組策略控制器，用于首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則 將告警上報云應(yīng)用策略控制器；云應(yīng)用策略控制器，用于處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理 則將告警上報全局策略控制器；全局策略控制器，用于處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器。本發(fā)明還提供一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配方法，該方法針對私有云資源有限的特 點，通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高了私有云資源利用率。本發(fā)明一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配方法，所述私有云包括私有云管理器，及部署 在虛擬機之上的、負(fù)責(zé)資源使用指標(biāo)探查的資源探查代理，其特征在于，資源調(diào)配系統(tǒng)包括 資源管理器和策略控制網(wǎng)絡(luò)所述策略控制網(wǎng)絡(luò)包括全局策略控制器，全局策略控制器管 控下的各云應(yīng)用策略控制器，及云應(yīng)用策略控制器管控下的各組策略控制器，該資源調(diào)配 方法包括步驟S11、資源管理器與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過預(yù)定義條件判斷 指標(biāo)數(shù)據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；步驟S12、組策略控制器首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟 S15 ；不能處理則將告警上報云應(yīng)用策略控制器；步驟S13、云應(yīng)用策略控制器處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S15 ；不能處理則將告警上報全局策略控制器；步驟S14、全局策略控制器處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；步驟S15、策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器。本發(fā)明還提供私有云環(huán)境下可預(yù)期資源調(diào)配方法，該方法針對私有云資源有限的 特點，通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高了私有云可預(yù)期 資源利用率。本發(fā)明一種私有云環(huán)境下可預(yù)期資源調(diào)配方法，該資源調(diào)配方法包括步驟S21、策略控制器獲取資源清單，查找權(quán)限范圍內(nèi)能夠滿足本次資源調(diào)整的可 用資源；步驟S22、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S26 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S24 ；步驟S24、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S27 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S25 ；步驟S925、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S28 ；否則轉(zhuǎn) 到步驟S213 ；步驟S26、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S909 ；步驟S27、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟S210 ；步驟S28、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制器， 轉(zhuǎn)步驟S213 ；步驟S29、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S211 ；否則轉(zhuǎn) 到步驟S210 ；步驟S210、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S913 ；步驟S211、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組；步驟S212、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。步驟S213、結(jié)束。本發(fā)明還提供私有云環(huán)境下不可預(yù)期資源調(diào)配方法，該方法針對私有云資源有限 的特點，通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高了私有云不可 預(yù)期資源利用率。本發(fā)明一種私有云環(huán)境下不可預(yù)期資源調(diào)配方法，該資源調(diào)配方法包括步驟S31、指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊與資源探查代理交互獲取虛擬機運行狀態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù) 并提交給告警模塊；步驟S32、告警模塊基于告警條件處理并判斷采集到的指標(biāo)數(shù)據(jù)是否滿足告警條 件定義，是則生成對應(yīng)的告警提交策略控制器；步驟S33、策略控制器接收、解析告警并獲取資源清單，查找當(dāng)前策略控制器權(quán)限 范圍內(nèi)能夠滿足本次資源調(diào)整的可用資源；步驟S34、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S37 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S35 ；步驟S35、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S38 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S36 ；步驟S36、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S39 ；否則轉(zhuǎn) 到步驟S314 ；步驟S37、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S310 ；步驟S38、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟S311 ；
步驟S39、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制器， 轉(zhuǎn)步驟S314 ；步驟S310、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S312 ；否則 轉(zhuǎn)到步驟S311 ；步驟S311、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S314 ；步驟S312、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組；步驟S313、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。步驟S314、結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過分級控制策略并在不同級之間進行策略協(xié)調(diào)，從而達到提高私有云資 源利用率的效果。進一步地，由于本發(fā)明能夠基于預(yù)定義策略自動實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，調(diào)整過程 中無需人為干預(yù)，能夠降低人工維護成本，提高維護效率。


圖1為現(xiàn)有資源動態(tài)調(diào)整方式示意圖2為現(xiàn)有的資源動態(tài)調(diào)配管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明私有云應(yīng)用管理系統(tǒng)示意圖4為本發(fā)明私有云和私有云資源調(diào)配系統(tǒng)示意圖
圖5為本發(fā)明策略控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明私有云環(huán)境下資源調(diào)配方法流程圖7為本發(fā)明策略控制器邏輯架構(gòu)圖8為本發(fā)明資源管理器邏輯架構(gòu)圖9為本發(fā)明策略控制器準(zhǔn)備流程圖10為本發(fā)明可預(yù)期資源調(diào)配策略執(zhí)行流程圖11為本發(fā)明不可預(yù)期資源調(diào)配策略執(zhí)行流程圖
圖12為本發(fā)明資源調(diào)整計劃流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明利用多層策略控制器組成策略控制網(wǎng)絡(luò)，對彈性控制分組、云應(yīng)用之間的 資源進行動態(tài)調(diào)配管理。本發(fā)明通過部署在虛擬機(VM)上的資源探查代理(Agent)探查 業(yè)務(wù)系統(tǒng)對資源的使用情況，反饋給資源管理器，資源管理器通過預(yù)定義的告警條件判斷 是否生成告警，如生成告警，將告警發(fā)送到策略控制網(wǎng)絡(luò)，策略控制網(wǎng)絡(luò)生成相應(yīng)的資源調(diào) 整計劃，返回到資源管理器執(zhí)行資源調(diào)整計劃，調(diào)整現(xiàn)有資源分配方案，隨需分配私有云內(nèi) 有限的資源。參見圖3，示出私有云應(yīng)用管理系統(tǒng)，包括全局策略控制器31和兩個云應(yīng)用32。每 個云應(yīng)用32中包含三個彈性控制分組321 (分別是Web服務(wù)器分組、應(yīng)用服務(wù)器分組和數(shù) 據(jù)庫分組)和一個云應(yīng)用策略控制器322。各彈性控制分組321通過負(fù)載均衡器323相互聯(lián)系。 每個彈性控制分組321內(nèi)都部署有組策略控制器321a、資源管理器321b、以及獨 立的資源探查代理321c，資源探查代理321c用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)對資源的使用情況。組策略控制 器321a、云應(yīng)用策略控制器322和全局策略控制器31等三級策略控制器構(gòu)成策略控制網(wǎng)DNS服務(wù)器33負(fù)責(zé)將用戶請求傳送到云應(yīng)用32 ；負(fù)載均衡器322負(fù)責(zé)云應(yīng)用32 內(nèi)的負(fù)載均衡。該私有云應(yīng)用管理系統(tǒng)使用由三層策略控制器組成的策略控制網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某彈性控 制組321的資源不足告警時，可由云應(yīng)用策略控制器322協(xié)調(diào)回收該云應(yīng)用32內(nèi)其他彈性 控制組321的資源來補充；協(xié)調(diào)的過程是云應(yīng)用策略控制器322主動檢查云應(yīng)用內(nèi)其他彈 性控制組321的資源是否有冗余，有則向其發(fā)送資源回收指令；彈性控制組321收到資源回 收指令則按預(yù)定義策略釋放資源，所回收資源歸由云應(yīng)用策略控制器322調(diào)配。當(dāng)某云應(yīng)用32資源不足告警時，可由全局策略控制器31協(xié)調(diào)回收其他云應(yīng)用32 內(nèi)資源來補充。協(xié)調(diào)的過程是云應(yīng)用策略控制器322主動檢查其他云應(yīng)用32的資源是否 有冗余，有則向其發(fā)送資源回收指令；云應(yīng)用策略控制器322收到資源回收指令則按預(yù)定 義策略釋放資源，所回收資源歸全局策略控制器31調(diào)配。因此，該策略控制網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)私有云平臺上全局資源自動調(diào)配，各云應(yīng)用32之間 資源自動調(diào)配，及云應(yīng)用32內(nèi)各彈性控制組321之間資源自動調(diào)配。本發(fā)明通過分級控制 策略并在不同級之間進行策略協(xié)調(diào)，從而達到提高私有云資源利用率的效果。進一步地，由 于本發(fā)明能夠基于預(yù)定義策略自動實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，調(diào)整過程中無需人為干預(yù)，能夠降低人 工維護成本，提高維護效率。彈性控制分組321內(nèi)組策略控制器321a和資源管理器321b只負(fù)責(zé)資源的擴充分 配。彈性控制分組321內(nèi)出現(xiàn)冗余資源時，同一云應(yīng)用32內(nèi)的其他彈性控制分組321告警 觸發(fā)云應(yīng)用策略控制器322或全局策略控制器31，進行回收處理。該冗余資源回收處理機 制可有效降低私有云內(nèi)資源的空閑浪費，由閑置資源換取企業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能提升，提 高資源利用率。參見圖4，示出本發(fā)明私有云和私有云資源調(diào)配系統(tǒng)。私有云通常由部署在企業(yè)內(nèi) IT基礎(chǔ)設(shè)施之上的虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施平臺軟件和私有云管控平臺軟件構(gòu)建，私有云包括與私 有云資源調(diào)配系統(tǒng)發(fā)生交互的私有云管理器41，及部署在虛擬機之上的、負(fù)責(zé)資源使用指 標(biāo)探查的資源探查代理42。私有云資源調(diào)配系統(tǒng)包括負(fù)責(zé)資源監(jiān)視、管理和控制的資源管 理器43和負(fù)責(zé)資源調(diào)整策略控制的策略控制網(wǎng)絡(luò)44。在圖4所示體系結(jié)構(gòu)中，資源探查代理42部署在私有云中虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施平臺之 上的各個虛擬機上，負(fù)責(zé)收集私有云中各個虛擬機對資源使用的指標(biāo)數(shù)據(jù)。資源管理器43 與資源探查代理42交互接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過預(yù)定義告警條件判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)是否生成告警， 一旦滿足告警條件則生成告警，提交策略控制網(wǎng)絡(luò)44。策略控制網(wǎng)絡(luò)44基于預(yù)定義策略處 理告警，生成資源調(diào)整計劃轉(zhuǎn)交資源管理器43執(zhí)行。資源管理器43將資源調(diào)整計劃解析 為對私有云的指令動作并執(zhí)行。參見圖5，示出本發(fā)明策略控制網(wǎng)絡(luò)44的結(jié)構(gòu)。組策略控制器321a、云應(yīng)用策略 控制器322和全局策略控制器31構(gòu)成策略控制網(wǎng)絡(luò)44。位于下層的組策略控制器321a只隸屬于上一層的云應(yīng)用策略控制器322。由資源管理器產(chǎn)生的告警數(shù)據(jù)首先會由組策略控 制器321a處理，當(dāng)組策略控制器321a不能處理該告警時(如該控制器權(quán)限內(nèi)沒有足夠的 可分配資源或資源申請發(fā)生沖突)，將告警上報上一層云應(yīng)用策略控制器322 ；如果云應(yīng)用 策略控制器322不能處理該告警時，將告警上報上一層全局策略控制器31。全局策略控制 器31處理告警后會生成資源調(diào)整計劃，逐級向下轉(zhuǎn)交，直到組策略控制器321a將其下發(fā)給 資源管理器。參見圖6，示出本發(fā)明私有云環(huán)境下資源調(diào)配方法，具體包括以下步驟。步驟S601、資源管理器與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過預(yù)定義條件判斷 指標(biāo)數(shù)據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；步驟S602、組策略控制器首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟 S605 ；不能處理則將告警上報云應(yīng)用策略控制器；步驟S603、云應(yīng)用策略控制器處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步 驟S605 ；不能處理則將告警上報全局策略控制器；步驟S604、全局策略控制器處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；步驟S605、策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的策略控制器對私有云有限資源環(huán)境下資源利用率更高，調(diào)整過程中無 需人為干預(yù)，能夠降低人工維護成本，提高維護效率。策略控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各策略控制器負(fù)責(zé)系統(tǒng)告警的處理和資源調(diào)整計劃的生成。由 應(yīng)用場景不同，策略控制器所處理的策略分為兩類可預(yù)期資源調(diào)配策略所需資源調(diào)配時間和調(diào)配方案用戶已知，通過策略定義文 件定義調(diào)度策略和調(diào)配方案，由調(diào)度模塊觸發(fā)執(zhí)行；不可預(yù)期資源調(diào)配策略所需資源調(diào)配時間和方案未知，由資源管理器分析資源 監(jiān)控指標(biāo)數(shù)據(jù)生成的告警觸發(fā)，資源調(diào)配方案隨需生成。參見圖7，示出本發(fā)明策略控制器邏輯架構(gòu)，策略控制器核心模塊有五部分組成， 分別是策略引擎71、資源調(diào)整計劃生成模塊72、告警處理模塊73、策略沖突處理模塊74和 策略存儲庫75。策略引擎71是核心策略執(zhí)行模塊，用于解析策略定義文件獲取告警處理策略并 持久化到策略存儲庫75 ；從策略定義文件解析生成告警條件；策略引擎71內(nèi)調(diào)度模塊負(fù)責(zé) 可預(yù)期資源調(diào)配策略的調(diào)度執(zhí)行。資源調(diào)整計劃生成模塊72，用于基于策略引擎71對告警處理策略生成包含一系 列順序或并行執(zhí)行策略調(diào)整動作流程的資源調(diào)整計劃，發(fā)送給資源管理器執(zhí)行。告警處理模塊73，用于處理來自資源管理器的告警，將告警解析成策略引擎71的 輸入數(shù)據(jù)。策略沖突處理模塊74，用于當(dāng)策略引擎71同時處理多個告警產(chǎn)生資源申請沖突 時，基于云應(yīng)用預(yù)定義資源分配優(yōu)先級策略仲裁。策略存儲庫75，用于存儲告警處理策略。參見圖8，示出本發(fā)明資源管理器邏輯架構(gòu)。資源管理器與私有云直接交互，管控 私有云提供的計算、存儲等資源，及部署在虛擬機上的資源探查代理。核心模塊包括以下四 部分
指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊81，用于與資源探查代理交互采集虛擬機資源使用情況指標(biāo)數(shù) 據(jù)，傳遞給告警模塊82。告警模塊82，用于依據(jù)策略控制器傳來的告警條件定義判斷處理指標(biāo)數(shù)據(jù)，生成 告警上報策略控制器；資源監(jiān)控模塊83與私有云管理器交互，監(jiān)控私有云平臺整體資源分配和使用情 況，生成資源清單；資源調(diào)整計劃處理模塊84與私有云管理器交互，基于資源調(diào)整計劃生成資源調(diào) 整流程，執(zhí)行并轉(zhuǎn)化成對私有云管理器的動作命令進行資源調(diào)整。以下借助圖9、圖10、圖11介紹策略控制器的各種工作流程。參見圖9，示出本發(fā)明策略控制器準(zhǔn)備流程，具體步驟如下。步驟S901、創(chuàng)建云應(yīng)用，為云應(yīng)用內(nèi)包含的各個彈性控制組、云應(yīng)用本身和全局策 略控制器定制與該云應(yīng)用關(guān)聯(lián)的資源管控策略，并以XML文件形式提交策略控制器內(nèi)策略 引擎；步驟S902、策略引擎解析XML文件，將策略定義持久化到策略存儲庫中，之后策略 引擎創(chuàng)建相應(yīng)的策略處理線程；步驟S903、策略處理線程啟動并初始化，在策略處理線程初始化過程中，將解析的 出對應(yīng)指定資源中指定指標(biāo)類型的預(yù)警條件定義，提交給資源管理器中的告警模塊；步驟S904、資源管理器接收預(yù)警條件定義，將預(yù)警條件定義添加到本地指標(biāo)數(shù)據(jù) 處理邏輯中，創(chuàng)建該預(yù)警條件定義對應(yīng)生成告警與云應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。參見圖10，示出本發(fā)明可預(yù)期資源調(diào)配策略執(zhí)行流程，具體步驟如下。步驟S1001、策略引擎內(nèi)調(diào)度模塊按策略中定時調(diào)度策略定義觸發(fā)資源調(diào)整過 程；步驟S1002、策略引擎獲取資源清單，查找當(dāng)前策略控制器權(quán)限范圍內(nèi)能夠滿足本 次資源調(diào)整的可用資源；步驟S1003、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S1006 ；否則轉(zhuǎn)到步驟
51004；步驟S1004、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S1007 ；否則轉(zhuǎn)到步驟
51005；步驟S1005、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S1008 ；否 則轉(zhuǎn)到步驟S1013 ；步驟S1006、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整，轉(zhuǎn)步驟S1009 ；步驟S1007、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟S1010 ；步驟S1008、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制 器，轉(zhuǎn)步驟S1013 ；步驟S1009、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟SlOll ；否 則轉(zhuǎn)到步驟S1010 ；步驟S1010、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S1013 ；步驟S1011、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組；步驟S1012、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。
步驟S1013、結(jié)束。本發(fā)明通過上述流程對可預(yù)期資源進行合理的動態(tài)調(diào)配，提高有限資源的使用效 率和分配合理性，調(diào)整過程中無需人為干預(yù)，能夠降低人工維護成本，提高維護效率。參見圖11，示出本發(fā)明不可預(yù)期資源調(diào)配策略執(zhí)行流程，具體步驟如下。步驟S1101、指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊與資源探查代理交互獲取虛擬機運行狀態(tài)指標(biāo)數(shù) 據(jù)并提交給告警模塊；步驟S1102、告警模塊基于告警條件處理并判斷采集到的指標(biāo)數(shù)據(jù)是否滿足告警 條件定義，是則生成對應(yīng)的告警提交策略控制器；步驟S1103、策略控制器接收、解析告警并獲取資源清單，查找當(dāng)前策略控制器權(quán) 限范圍內(nèi)能夠滿足本次資源調(diào)整的可用資源；步驟S1104、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S1107 ；否則轉(zhuǎn)到步驟
51105；步驟S1105、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S1108 ；否則轉(zhuǎn)到步驟
51106；步驟S1106、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S1109 ；否 則轉(zhuǎn)到步驟Sl 114;步驟S1107、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟 SlllO ；步驟S1108、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟Sllll ；步驟S1109、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制 器，轉(zhuǎn)步驟S1114;步驟S1110、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S1112 ；否 則轉(zhuǎn)到步驟Sllll ；步驟S1111、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S1114 ；步驟S1112、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組；步驟S1113、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。步驟Sl 114、結(jié)束.本發(fā)明通過上述流程對不可預(yù)期資源進行合理的動態(tài)調(diào)配，提高有限資源的使用 效率和分配合理性，該調(diào)整過程中無需人為干預(yù)，能夠降低人工維護成本，提高維護效率。參見圖12，示出本發(fā)明資源調(diào)整計劃流程，具體步驟如下。步驟S1201、資源管理器中的資源調(diào)整計劃處理模塊接收并解析資源調(diào)整計劃，生 成包含一系列可順序執(zhí)行或并發(fā)執(zhí)行的資源調(diào)整動作的資源調(diào)整動作流程；步驟S1202、資源調(diào)整計劃處理模塊連接私有云管理器，并執(zhí)行資源調(diào)整動作流 程，同時將資源調(diào)整動作轉(zhuǎn)換為私有云管理器資源調(diào)整命令執(zhí)行。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán) 利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系統(tǒng)，所述私有云包括私有云管理器，及部署在虛擬機之上的、負(fù)責(zé)資源使用指標(biāo)探查的資源探查代理，其特征在于，所述資源調(diào)配系統(tǒng)包括資源管理器和策略控制網(wǎng)絡(luò)所述策略控制網(wǎng)絡(luò)包括全局策略控制器，全局策略控制器管控下的各云應(yīng)用策略控制器，及云應(yīng)用策略控制器管控下的各組策略控制器資源管理器，用于與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)告警條件判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；組策略控制器，用于首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將告警上報云應(yīng)用策略控制器；云應(yīng)用策略控制器，用于處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將告警上報全局策略控制器；全局策略控制器，用于處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器，資源管理器執(zhí)行該資源調(diào)整計劃。
2.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，所述云應(yīng)用策略控制器生成的資 源調(diào)整計劃傳遞到組策略控制器。
3.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，全局策略控制器生成的資源調(diào)整 計劃經(jīng)云應(yīng)用策略控制器傳遞到組策略控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)某彈性控制組的資源不足告警 時，由云應(yīng)用策略控制器協(xié)調(diào)回收云應(yīng)用內(nèi)其他彈性控制組的資源來補充。
5.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)某云應(yīng)用資源不足告警時，由全 局策略控制器協(xié)調(diào)回收其他云應(yīng)用內(nèi)資源來補充。
6.如權(quán)利要求1所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，彈性控制分組內(nèi)出現(xiàn)冗余資源時， 同一云應(yīng)用內(nèi)的其他彈性控制分組告警觸發(fā)云應(yīng)用策略控制器或全局策略控制器，進行回 收處理。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，所述策略控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各 策略控制器包括策略引擎、資源調(diào)整計劃生成模塊、告警處理模塊、策略沖突處理模塊和策 略存儲庫策略引擎，用于解析策略定義文件，生成告警處理策略，并持久化到策略存儲庫； 資源調(diào)整計劃生成模塊，用于對告警處理策略生成包含一系列順序或并行執(zhí)行策略調(diào) 整動作流程的資源調(diào)整計劃，發(fā)送給資源管理器執(zhí)行；告警處理模塊，用于處理資源管理器發(fā)送的告警，將告警解析后輸入策略引擎； 策略沖突處理模塊，用于當(dāng)策略引擎同時處理多個告警產(chǎn)生資源申請沖突時，基于云 應(yīng)用預(yù)定義資源分配優(yōu)先級策略進行仲裁； 策略存儲庫，用于存儲告警處理策略。
8.如權(quán)利要求1-6任一項所述的資源調(diào)配系統(tǒng)，其特征在于，資源管理器包括指標(biāo)數(shù) 據(jù)采集模塊、告警模塊、資源監(jiān)控模塊和資源調(diào)整計劃處理模塊指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集虛擬機資源使用情況的指標(biāo)數(shù)據(jù)，傳遞給告警模塊； 告警模塊，用于判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)，如符合告警條件定義則生成告警，上報策略控制網(wǎng)絡(luò)； 資源監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控私有云平臺整體資源分配和使用情況，生成資源清單； 資源調(diào)整計劃處理模塊，用于基于資源調(diào)整計劃生成資源調(diào)整流程，進行資源調(diào)整。
9.一種私有云資源應(yīng)用管理系統(tǒng)，其特征在于，包括全局策略控制器和至少一個云應(yīng) 用，每個云應(yīng)用中包含一個云應(yīng)用策略控制器和至少一個彈性控制分組，各彈性控制分組 通過負(fù)載均衡器相互聯(lián)系；每個彈性控制分組內(nèi)部署有組策略控制器、資源管理器和資源 探查代理；組策略控制器、云應(yīng)用策略控制器和全局策略控制器組成策略控制網(wǎng)絡(luò)，用于負(fù) 責(zé)資源調(diào)配；資源探查代理，用于資源使用指標(biāo)探查；資源管理器，用于與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)告警條件判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)是 否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；組策略控制器，用于首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將告 警上報云應(yīng)用策略控制器；云應(yīng)用策略控制器，用于處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將 告警上報全局策略控制器；全局策略控制器，用于處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃； 策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器。
10.一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配方法，其特征在于，所述私有云包括私有云管理器，及 部署在虛擬機之上的、負(fù)責(zé)資源使用指標(biāo)探查的資源探查代理，其特征在于，資源調(diào)配系統(tǒng) 包括資源管理器和策略控制網(wǎng)絡(luò)所述策略控制網(wǎng)絡(luò)包括全局策略控制器，全局策略控制 器管控下的各云應(yīng)用策略控制器，及云應(yīng)用策略控制器管控下的各組策略控制器，該資源 調(diào)配方法包括步驟S11、資源管理器與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過預(yù)定義條件判斷指標(biāo) 數(shù)據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；步驟S12、組策略控制器首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S15 ； 不能處理則將告警上報云應(yīng)用策略控制器；步驟S13、云應(yīng)用策略控制器處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟 S15 ；不能處理則將告警上報全局策略控制器；步驟S14、全局策略控制器處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃； 步驟S15、策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器。
11.一種私有云環(huán)境下可預(yù)期資源調(diào)配方法，其特征在于，該資源調(diào)配方法包括 步驟S21、策略控制器獲取資源清單，查找權(quán)限范圍內(nèi)能夠滿足本次資源調(diào)整的可用資源；步驟S22、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S26 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S24 ； 步驟S24、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S27 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S25 ； 步驟S925、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S28 ；否則轉(zhuǎn)到步 驟 S213 ；步驟S26、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S909 ； 步驟S27、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟S210 ； 步驟S28、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制器，轉(zhuǎn)步 驟 S213 ；步驟S29、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S211 ；否則轉(zhuǎn)到步驟 S210 ；步驟S210、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S913 ； 步驟S211、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組； 步驟S212、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。 步驟S213、結(jié)束。
12. —種私有云環(huán)境下不可預(yù)期資源調(diào)配方法，其特征在于，該資源調(diào)配方法包括 步驟S31、指標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊與資源探查代理交互獲取虛擬機運行狀態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)并提 交給告警模塊；步驟S32、告警模塊基于告警條件處理并判斷采集到的指標(biāo)數(shù)據(jù)是否滿足告警條件定 義，是則生成對應(yīng)的告警提交策略控制器；步驟S33、策略控制器接收、解析告警并獲取資源清單，查找當(dāng)前策略控制器權(quán)限范圍 內(nèi)能夠滿足本次資源調(diào)整的可用資源；步驟S34、是否找到足夠的可用資源，是則轉(zhuǎn)到步驟S37 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S35 ； 步驟S35、通過回收資源是否能滿足需要，是則轉(zhuǎn)到步驟S38 ；否則轉(zhuǎn)到步驟S36 ； 步驟S36、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在上層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S39 ；否則轉(zhuǎn)到步 驟 S314 ；步驟S37、創(chuàng)建包含一系列資源回收/分配動作的資源調(diào)整計劃，轉(zhuǎn)步驟S310 ； 步驟S38、創(chuàng)建對指定彈性控制分組或云應(yīng)用的資源回收動作，轉(zhuǎn)步驟S311 ； 步驟S39、生成對應(yīng)當(dāng)前資源調(diào)整過程的資源不足告警，發(fā)送給上層策略控制器，轉(zhuǎn)步 驟 S314 ；步驟S310、策略控制網(wǎng)絡(luò)中是否存在下層策略控制器，是則轉(zhuǎn)到步驟S312 ；否則轉(zhuǎn)到 步驟S311 ；步驟S311、轉(zhuǎn)發(fā)資源調(diào)整計劃到下層策略控制器，轉(zhuǎn)步驟S314; 步驟S312、關(guān)聯(lián)策略調(diào)整計劃中需要分配的資源與彈性控制分組； 步驟S313、把資源調(diào)整計劃提交資源管理器執(zhí)行。 步驟S314、結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種私有云環(huán)境下資源調(diào)配系統(tǒng)，包括全局策略控制器、各云應(yīng)用策略控制器，及、各組策略控制器資源管理器與資源探查代理交互，接收指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)告警條件判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)是否生成告警，如生成告警，將告警提交策略控制網(wǎng)絡(luò)；組策略控制器首先處理上述告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將告警上報云應(yīng)用策略控制器；云應(yīng)用策略控制器處理接收的告警，能處理則生成資源調(diào)整計劃；不能處理則將告警上報全局策略控制器；全局策略控制器處理接收的告警，生成資源調(diào)整計劃；策略控制網(wǎng)絡(luò)返回資源調(diào)整計劃到資源管理器并由其執(zhí)行。本發(fā)明通過構(gòu)建分級的控制策略，輔助各級策略之間的協(xié)調(diào)機制，有效提高私有云資源利用率。
文檔編號G06F9/50GK101986274SQ20101054118
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者張霞, 許力 申請人:東軟集團股份有限公司