[發明專利]基于虛擬機的Web服務器擴容系統

無效

• 申請號: 201110302762.3
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102508693A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 石宣化;吳松;金海;李淵
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;H04L29/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明涉及計算系統虛擬化技術領域，具體涉及一種基于虛擬機的Web服務器擴容系統。

背景技術

隨著互聯網的普及與不斷發展，Web服務技術和架構取得了突飛猛進的發展，特別是隨著互聯網用戶的增多，日益增長的訪問需求越來越考驗服務器的負載能力，因此也使Web服務端架構發生了很大的變化，從最開始的低配置單機服務器到后來不斷增強性能的高配置服務器，直到現在比較流行的服務集群方式，應該說這種架構極大地增加了Web服務能力的擴展性，是很多大型門戶網站和社區網站采用的架構。

目前的Web服務端架構雖然利用物理服務器集群極大地擴展了Web服務器的容量，但是由于沒用到虛擬化和云計算技術，存在幾個方面的不足。

第一，服務容量是固定的，而Web應用的特點是負載變化較為頻繁和劇烈，這樣的靜態架構一方面可能無法滿足較高的負載，另一方面可能在負載較低的時候由于空轉而浪費資源；第二，服務器的環境配置及應用的部署較為繁瑣和困難，要花費大量的人力物力進行操作和維護，由于服務器無法自適應負載的變化，當要進行系統擴容或縮容時，都需要人工的干預，既費時也費力；第三，服務端軟件環境配置單一，而且不能靈活地切換，使得托管網站程序的類型受到限制，并增大了應用遷移的風險和代價。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于虛擬機的Web服務器擴容系統。該系統具有更好的伸縮性、更快捷的部署流程、更多樣的軟件環境配置。

本發明提供了一種基于虛擬機的Web服務器擴容系統，包括用戶接口模塊、用戶管理模塊、配置管理模塊、服務部署模塊、負載監控模塊、以及動態擴容模塊，用戶接口模塊用于提供應用編程接口，接收用戶請求，并對用戶請求進行預處理后傳遞給用戶管理模塊，用戶管理模塊用于根據用戶請求對用戶的身份進行認證，并存儲用戶的相關信息，并將用戶請求傳遞給配置管理模塊，配置管理模塊用于根據用戶請求維護并存儲配置信息，以供用戶接口模塊、用戶管理模塊、服務部署模塊、動態擴容模塊查詢和更新，服務部署模塊用于根據用戶請求建立和配置web服務器，上傳網站內容到web服務器，以及維護網站內容，負載監控模塊用于對web服務器的各種負載進行實時監控，收集負載的數據，并將數據傳遞到動態擴容模塊，動態擴容模塊用于根據擴容策略對數據進行處理，以實現web服務器的擴容。

本發明的Web服務器擴容系統還包括虛擬機管理模塊，其用于為服務部署模塊提供啟動/關閉虛擬機的接口。

用戶接口模塊包括用戶服務申請子模塊和用戶信息服務子模塊，用戶服務申請子模塊用于接收用戶的注冊請求、身份認證請求、服務創建請求、修改配置請求、重置配置請求，并對其進行預處理后傳遞到用戶管理模塊，用戶信息服務子模塊用于接收用戶的信息查詢請求，并對其進行預處理后傳遞到配置管理模塊。

用戶管理模塊包括用戶注冊子模塊、用戶身份認證子模塊、以及用戶數據庫，用戶注冊子模塊用于接收注冊請求，并將注冊請求中用戶的相關信息保存在用戶數據庫中，用戶身份認證子模塊用于接收身份認證請求，通過與用戶數據庫進行交互對用戶的身份進行認證，并將合法用戶的身份信息傳遞給服務部署模塊，用戶數據庫用于存儲用戶的身份信息。

配置管理模塊包括配置創建子模塊、配置修改子模塊和配置重置子模塊，配置創建子模塊用于接收服務創建請求，并根據服務創建請求創建對應的配置文件，配置修改子模塊用于接收修改配置請求，并根據修改配置請求對配置文件進行修改，配置重置子模塊用于接收重置配置請求，并根據重置配置請求對配置文件進行重置。

服務部署模塊包括虛擬機啟停子模塊、軟件配置子模塊和代碼管理子模塊，虛擬機啟停子模塊用于根據服務創建請求啟動/關閉虛擬機，軟件配置子模塊用于在虛擬機啟動后對其進行軟件配置，代碼管理子模塊用于根據軟件配置上傳網站內容到web服務器，并對網站內容進行備份、測試以及版本管理。

擴容策略是由擴容指數I表示，I＝負載數據組成的向量的平方和/負載數據組成的向量的和，當擴容指數I大于擴容閾值時，增加虛擬機的數量，當擴容指數I小于縮容閾值時，減少虛擬機的數量。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)更好的伸縮性：實時監控服務負載信息，根據相應的策略確定擴容(縮容)的時機，通過自動增減后端服務器的數目來達到伸縮服務容量的目的，從而在提高服務器資源的利用率的同時又能夠很好地滿足Web應用的負載需求。