[發明專利]一種云計算環境下的分層資源預留系統

無效

• 申請號: 201010565399.X
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102014159A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 金海;吳松;石宣化;羅雅琴
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于計算機應用領域，具體涉及一種云計算環境下的分層資源預留系統。

背景技術

隨著計算機技術的不斷發展，越來越多的計算資源和存儲資源分布在世界各地，網格通過因特網將世界各地的計算機連接起來，這些分布式的資源有效聚合起來，為科學研究和工業生產提供基礎平臺。云計算是在網格計算基礎上提出的一種新型計算模型，是下一代網絡計算平臺的核心技術，它充分利用每臺計算機的各種計算資源、存儲資源、軟件資源、網絡資源等，提供強大的處理能力，實現資源的全面透明共享，構成高性能計算和信息服務的基礎設施，提供了可靠安全的數據存儲、方便快捷的互聯網服務和強大的計算能力，從根本上改變信息發布、獲取和共享的方式。由于云計算平臺的動態性和異構性，云計算應用在運行時可能得不到足夠的資源，同時應用之間的資源競爭導致應用服務質量得不到保證。云計算環境下的資源預留旨在通過資源提前預約，為應用的運行提供資源保證，允許應用在運行之前預約一段時間內一定量資源，在預約的時間內這些資源只能被提出預留的用戶和應用所使用，在應用運行期間不會因為資源不足而導致服務質量降低，也不會因為資源競爭受到其他正在運行的云計算應用的影響。

目前，資源預留是云計算環境下提供服務質量保證(QoS)的一種有效方式，國內外已經有很多在云計算環境和網格環境下的資源預留方面的研究，包括網格資源預留模型，協同預留，預留策略和算法，資源預留需求預測等。全球網格論壇提出了一種統一的網格QoS模型GARA，主要致力于提供統一的QoS界面和編程接口，但是并沒有提供資源預留的策略，資源預留的最終執行由管理底層資源的資源管理層保證，如果資源管理層不能有效地執行資源預留，網格資源預留和QoS也就無法得到保證。已有的基于QoS的云計算環境下的資源預留策略及任務調度算法和基于QoS的資源協同預留模塊設計與實現，主要考慮的是云計算資源預留的調度策略和算法，目的在于提高資源預留請求的接受率，減少資源預留帶來的資源碎片，提高資源利用率。而基于請求生命期的資源預留方法和策略，則是針對服務實例所指向的資源，提出了資源預留樹的預留方法，利用在任務請求生命期內發現的所有合適資源構建資源預留樹，當預留資源失效時，可直接在資源預留樹內選取一個替代資源，保證資源預留的可靠性。為了方便和加快網格資源預留的研究，在研究多種網格仿真軟件的基礎上，支持資源預留的網格計算仿真架構設計一種網格仿真平臺，對GridSim網格仿真工具進行了擴展，加入了對資源提前預留的支持，實現了并行分布式網格資源的提前預留、協同預留等仿真功能，并從用戶和資源兩個不同角度分析了基于該架構的仿真實驗。而在基于經濟機制的資源預留方法，提出了一種資源預留的經濟模型。基于雙向拍賣的資源預留系統根據的是資源預留和雙向拍賣的特點，提出了基于雙向拍賣的資源定價策略，并設計了詳細的拍賣算法。

由上可知，目前云計算和網格環境下資源預留的研究，主要是關于統一預留模型、調度算法、需求預測、仿真工具等方面，從不同的角度分析了一些邏輯層的調度模型和算法，而以上這些模型和算法如果要實際用于資源預留，需要以資源層中支持資源預留的資源管理器為基礎，如果資源層沒有對資源預留很好的支持，上層的資源預留模型和算法最終也不能提供資源預留帶來的QoS保證，有些有相關資源預留的支持因為涉及到單一的計算資源而沒有考慮到不同資源種類的資源預留，一些特殊的應用如需要較高執行權限的應用就不能使用所提供的資源預留，同時這些模型和算法沒有考慮網格應用的動態性，資源預留一經授權之后能使用的資源和使用時間就固定下來，不能根據應用的實際運行情況進行適當的伸縮調整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種云計算環境下的分層資源預留系統，該系統可以適應云計算平臺和云計算應用的動態性，在資源層保證應用和服務的正常穩定運行。

本發明提供的一種云計算環境下的分層資源預留系統，其特征在于，該系統由中心預留服務器、區域預留服務器和多層次資源池組成；每個區域各有一個獨立的區域預留服務器，區域預留服務器向上由中心預留服務器統一管理，向下向多層次資源池進行資源分配；

中心預留服務器包括預留請求響應層和多區域中心預留協同層；預留請求響應層負責發出資源預留請求和訪問預留到的資源；多區域中心預留協同層負責接收中心預留服務器的資源預留請求，并與相應的區域預留服務器進行通訊；