專(zhuān)利名稱(chēng)：操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別涉及一種符合高速運(yùn)算效能需求的隨選動(dòng)態(tài)調(diào)整操作系統(tǒng)與環(huán)境的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
叢集(cluster)系統(tǒng)運(yùn)用于高速計(jì)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為公知的實(shí)體叢集系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。如圖1所示，公知的實(shí)體叢集系統(tǒng)包括一運(yùn)算單元11、一伺服單元12以及一儲(chǔ)存單元13，其中運(yùn)算單元11在特定的一操作系統(tǒng)下進(jìn)行運(yùn)算作業(yè)，其包括至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)110，儲(chǔ)存單元13用以儲(chǔ)存用戶數(shù)據(jù)。至少一用戶終端9若欲使用實(shí)體叢集系統(tǒng)所提供的高速運(yùn)算服務(wù)，可通過(guò)因特網(wǎng)連接至伺服單元12，伺服單元12依據(jù)該至少一使用者終端9所提出的需求，動(dòng)態(tài)配置至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)110以進(jìn)行同步運(yùn)算。例如使用者終端91需四個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步運(yùn)算，伺服單元12動(dòng)態(tài)配置四個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)111供使用者終端91使用，使用者終端92的需要為二個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，則伺服單元12動(dòng)態(tài)配置二個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)112供使用者終端92進(jìn)行高速運(yùn)算。然而，由于公知的實(shí)體叢集系統(tǒng)僅在特定的操作系統(tǒng)下運(yùn)作，若欲使用其所提供的高速運(yùn)算服務(wù)，則必須配合使用在特定的操作系統(tǒng)的作業(yè)環(huán)境下，因此，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，在使用上無(wú)法依需求彈性調(diào)整。目前也有以虛擬機(jī)系統(tǒng)提供的高速運(yùn)算服務(wù)。請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為公知的虛擬機(jī)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。如圖2所示，公知的虛擬機(jī)系統(tǒng)2包括復(fù)數(shù)個(gè)實(shí)體計(jì)算機(jī)21、一伺服單元22以及一儲(chǔ)存單元23，其中該實(shí)體計(jì)算機(jī)21分別提供一或多個(gè)虛擬機(jī)210。用戶通過(guò)因特網(wǎng)連接至伺服單元22，伺服單元22自儲(chǔ)存單元23讀取用戶數(shù)據(jù)，并依據(jù)該至少一使用者終端9的需求動(dòng)態(tài)配置一或多個(gè)虛擬機(jī)210供該至少一使用者終端9進(jìn)行聞速運(yùn)算。由于虛擬機(jī)技術(shù)無(wú)硬件相依性問(wèn)題且可充分利用伺服單元22的資源，因此虛擬機(jī)系統(tǒng)2所提供的操作系統(tǒng)以及作業(yè)環(huán)境，可依據(jù)用戶的需求彈性調(diào)整。然而，每一虛擬機(jī)210均需加載一操作系統(tǒng)，其必須占用部分內(nèi)存，因此造成內(nèi)存資源的使用浪費(fèi)。并且，各虛擬機(jī)210可能來(lái)自不同的實(shí)體計(jì)算機(jī)21且非平均分散，虛擬機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)換效率也會(huì)帶來(lái)效能損失，因此虛擬CPU無(wú)法完全發(fā)揮實(shí)體CPU效能，虛擬化I/O設(shè)備效能不足，加上網(wǎng)絡(luò)及儲(chǔ)存設(shè)備帶寬擁塞，目前的虛擬機(jī)系統(tǒng)無(wú)法充分利用實(shí)體機(jī)的指令周期。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其依據(jù)用戶所需的計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)目以及操作系統(tǒng)環(huán)境需求提供運(yùn)算服務(wù)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供至少一使用者終端在至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行運(yùn)算的服務(wù)，其包括:一運(yùn)算單元，包括至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)；一儲(chǔ)存單元，供儲(chǔ)存信息；以及一伺服單元，分別連接至該運(yùn)算單元以及該儲(chǔ)存單元，包括一內(nèi)存，其用以儲(chǔ)存復(fù)數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，該伺服單元用以動(dòng)態(tài)配置至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)作為一虛擬群集；其中，該至少一使用者終端連接至該伺服單元以提出使用需求，該伺服單元進(jìn)行處理，依據(jù)至少一使用者終點(diǎn)的使用需求分別配置一虛擬群集，并自該內(nèi)存加載欲使用的操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，以供該至少一使用者終端進(jìn)行運(yùn)算。作為優(yōu)選方案，該至少一使用者終端經(jīng)因特網(wǎng)連接至該伺服單元。作為優(yōu)選方案，該儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存該至少一用戶終端的相關(guān)信息。作為優(yōu)選方案，該至少一用戶終端的相關(guān)信息包括用戶信息、所需的計(jì)算節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)以及所使用的操作系統(tǒng)。作為優(yōu)選方案，該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)未運(yùn)作超過(guò)一預(yù)定時(shí)間，該伺服單元控制其關(guān)機(jī)。作為優(yōu)選方案，其更包括一第二伺服單元以及一第二儲(chǔ)存單元；該伺服單元配置至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的部份作為一實(shí)體叢集，該第二伺服單元連接至該實(shí)體叢集以及該第二儲(chǔ)存單元，用以動(dòng)態(tài)配置該實(shí)體叢集中的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)；其中，該至少一使用者終端連接至該第二伺服單元以提出使用需求，該第二伺服單元進(jìn)行處理，并動(dòng)態(tài)配置該實(shí)體叢集中的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)，以供該至少一使用者終端進(jìn)行運(yùn)算。本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下:本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)依據(jù)用戶的需求快速且彈性地配置計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并且使用者不需配合特定的作業(yè)環(huán)境，而可選擇慣用的操作系統(tǒng)，運(yùn)算程序的使用也相當(dāng)彈性。同時(shí)本發(fā)明叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有虛擬機(jī)系統(tǒng)的效能問(wèn)題，更在計(jì)算節(jié)點(diǎn)閑滯超過(guò)一預(yù)定時(shí)間時(shí)，將其關(guān)機(jī)以節(jié)省耗電。


圖1為公知的實(shí) 體叢集系統(tǒng)的架構(gòu)示意 圖2為公知的虛擬機(jī)系統(tǒng)的架構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的架構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的架構(gòu)示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明
11運(yùn)算單元 110，111，112計(jì)算節(jié)點(diǎn)
12伺服單元
13儲(chǔ)存單元
2虛擬機(jī)系統(tǒng)
21實(shí)體計(jì)算機(jī) 210 虛擬機(jī)
22伺服單元
23儲(chǔ)存單元
31運(yùn)算單元 310 計(jì)算節(jié)點(diǎn) 32伺服單元 320內(nèi)存
33儲(chǔ)存單元
341第二伺服單元
342第二儲(chǔ)存單元 35實(shí)體叢集 351計(jì)算節(jié)點(diǎn)
39虛擬群集
390入口
9，91，92使用者終端。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖3為本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。如圖3所示，叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一運(yùn)算單元31、一伺服單元32以及一儲(chǔ)存單元33，伺服單元32分別連接至運(yùn)算單元31以及儲(chǔ)存單元33,其中運(yùn)算單元31包括至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310,伺服單元32包括一內(nèi)存320，內(nèi)存320用以儲(chǔ)存復(fù)數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，儲(chǔ)存單元33供儲(chǔ)存至少一使用者終端9的相關(guān)信息，包括用戶信息、運(yùn)算所需的計(jì)算節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)以及其所使用的操作系統(tǒng)與版本。至少一使用者終端9經(jīng)因特網(wǎng)連接至伺服單元32以提出使用需求，伺服單元32自儲(chǔ)存單元33讀取其中的相關(guān)信息，據(jù)以動(dòng)態(tài)配置所需的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310作為一虛擬群集39，其中包括一入口 390，并自內(nèi)存320加載該至少一使用者終端9欲使用的操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，進(jìn)而供其進(jìn)行運(yùn)算作業(yè)。當(dāng)任一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310閑滯超過(guò)一預(yù)定時(shí)間時(shí)，伺服單元32將其關(guān)機(jī)以節(jié)省耗電。本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也可整合公知的實(shí)體叢集系統(tǒng)，能同時(shí)提供兩種服務(wù)模式。請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的架構(gòu)示意圖。如圖4所示，叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更包括一第二伺服單元341以及一第二儲(chǔ)存單元342。系統(tǒng)管理者通過(guò)伺服單元32配置該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310中的部分作為一實(shí)體叢集35，以提供公知的實(shí)體叢集服務(wù)。第二伺服單元341連接至實(shí)體叢集35以及第二儲(chǔ)存單元342，用以提供默認(rèn)的服務(wù)或軟件并動(dòng)態(tài)配置實(shí)體叢集35中的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310。該至少一使用者終端9連接至第二伺服單元341以提出使用需求，第二伺服單元341依據(jù)用戶終端9所提出的需求，在實(shí)體叢集35中動(dòng)態(tài)配置該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)310以供進(jìn)行運(yùn)算，例如第二伺服單元341動(dòng)態(tài)配置三個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)351供使用者終端91使用。在本實(shí)施例中，系統(tǒng)管理者可在實(shí)體計(jì)算節(jié)點(diǎn)310的總數(shù)不變的條件下，依據(jù)例如用戶負(fù)荷及資源等待程度等的情況，機(jī)動(dòng)且彈性地分配計(jì)算節(jié)點(diǎn)310。假設(shè)實(shí)體計(jì)算節(jié)點(diǎn)310的總數(shù)是100臺(tái)，系統(tǒng)管理者可將其中20臺(tái)配置作為實(shí)體叢集35，以由第二伺服單元341提供公知的實(shí)體叢集服務(wù)，而其余80臺(tái)則由伺服單元32提供虛擬群集服務(wù)。由于各計(jì)算節(jié)點(diǎn)310都可更換所使用的操作系統(tǒng)及工作環(huán)境，且轉(zhuǎn)換相當(dāng)快速，系統(tǒng)管理者可隨時(shí)機(jī)動(dòng)分配兩種服務(wù)的使用比例，例如將配置為實(shí)體叢集35的計(jì)算節(jié)點(diǎn)310增加至30臺(tái)，而提供虛擬群集服務(wù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)310則減少為70臺(tái)。本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)依據(jù)用戶的需求快速且彈性地配置計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并且使用者不需配合特定的作業(yè)環(huán)境，而可選擇慣用的操作系統(tǒng)，運(yùn)算程序的使用也相當(dāng)彈性。同時(shí)本發(fā)明叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有虛擬機(jī)系統(tǒng)的效能問(wèn)題，更在計(jì)算節(jié)點(diǎn)閑滯超過(guò)一預(yù)定時(shí)間時(shí)，將其關(guān)機(jī)以節(jié)省耗電。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供至少一使用者終端在至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行運(yùn)算的服務(wù)，其特征在于，其包括: 一運(yùn)算單元，包括至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)； 一儲(chǔ)存單元，供儲(chǔ)存信息；以及 一伺服單元，分別連接至該運(yùn)算單元以及該儲(chǔ)存單元，包括一內(nèi)存，其用以儲(chǔ)存復(fù)數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，該伺服單元用以動(dòng)態(tài)配置至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)作為一虛擬群集； 其中，該至少一使用者終端連接至該伺服單元以提出使用需求，該伺服單元進(jìn)行處理，依據(jù)至少一使用者終點(diǎn)的使用需求分別配置一虛擬群集，并自該內(nèi)存加載欲使用的操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，以供該至少一使用者終端進(jìn)行運(yùn)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該至少一使用者終端經(jīng)因特網(wǎng)連接至該伺服單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存該至少一用戶終端的相關(guān)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該至少一用戶終端的相關(guān)信息包括用戶信息、所需的計(jì)算節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)以及所使用的操作系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)未運(yùn)作超過(guò)一預(yù)定時(shí)間，該伺服單元控制其關(guān)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，其更包括一第二伺服單元以及一第二儲(chǔ)存單元；該伺服單元配置至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的部份作為一實(shí)體叢集，該第二伺服單元連接至該實(shí)體叢集以及該第二儲(chǔ)存單元，用以動(dòng)態(tài)配置該實(shí)體叢集中的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)；其中，該至少一使用者終端連接至該第二伺服單元以提出使用需求，該第二伺服單元進(jìn)行處理，并動(dòng)態(tài)配置該實(shí)體叢集中的該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)，以供該至少一使用者終端進(jìn)行運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供至少一使用者終端在至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行運(yùn)算的服務(wù)，包括一運(yùn)算單元，包括至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)；一儲(chǔ)存單元，供儲(chǔ)存信息；以及一伺服單元，分別連接至該運(yùn)算單元以及該儲(chǔ)存單元，包括一內(nèi)存，用以儲(chǔ)存復(fù)數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)的印象檔案以及程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，該伺服單元用以動(dòng)態(tài)配置該至少一計(jì)算節(jié)點(diǎn)作為一虛擬群集。本發(fā)明操作系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整的叢集式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠依據(jù)用戶的需求快速且彈性地配置計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并且不需配合特定的作業(yè)環(huán)境，使用者可選擇慣用的操作系統(tǒng)，運(yùn)算程序的使用也相當(dāng)彈性。
文檔編號(hào)G06F15/16GK103116569SQ20121042674
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者李先知, 趙玉誠(chéng) 申請(qǐng)人:勁智數(shù)位科技股份有限公司