[發明專利]一種電力系統分布式平臺構建方法

無效

• 申請號: 201210212445.7
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102789392A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 李亞樓;田芳;李寧波;陳勇;李偉;周智強;陳繼林
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/445;H04L29/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統仿真技術領域，具體涉及一種電力系統分布式平臺構建方法。

背景技術

虛擬化技術是近年來比較流行的計算機技術，它是指應用運行在虛擬的軟硬件環境中，通過虛擬化技術可以擴展硬件容量，簡化軟件的配置部署過程。虛擬化的技術有很多種，包括操作系統虛擬化，應用程序虛擬化，桌面虛擬化，存儲虛擬化，網絡虛擬化等，我們通常指的虛擬化是指操作系統虛擬化，即在一臺機器上虛擬出多個操作系統(也可以叫服務器虛擬化，因為虛擬出有獨立操作系統的主機)。操作系統虛擬化也分多種，包括全虛擬化，半虛擬化，操作系統級虛擬化。全虛擬化是在硬件和客戶操作系統之間存在一個中間層(稱為VMM，Virtual?Machine?Manager)。VMM完全模擬硬件，Guest?OS不需要做任何改動。全虛擬化又分為傳統的和硬件輔助的，傳統的完全虛擬化，虛擬機運行在操作系統之上，虛擬機管理程序本身運行在cpu的Ring?0，虛擬的Guest?OS則運行在Ring?1，但是這樣一來Guest的兼容性會受到影響，并且原來Guest?OS要在Ring?0上執行的指令都必須經過hypervisor翻譯才能運行，速度會有所下降。而硬件輔助的完全虛擬化需要cpu硬件支持，有intel的VT和AMD的AMD-V兩種技術，只有支持這兩種技術的cpu才可以使用。硬件輔助的虛擬化把虛擬機管理程序本身放到比Ring?0還低的模式運行（比如Ring-1），而把Guest?OS放到Ring?0，這樣兼容性得到了提高。半虛擬化一種修改Guest?OS部分訪問特權狀態的代碼以便直接與VMM交互的技術，需要對Guest?OS的代碼進行修改，部分硬件接口以軟件的形式提供給客戶機操作系統，這可以通過Hypercall（VMM提供給Guest?OS的直接調用，與系統調用類似）的方式來提供，這樣會提高虛擬機的效率。操作系統級的虛擬化是指在操作系統上虛擬出若干個完全隔離的操作系統，它是一種輕量級的虛擬化技術，效率高，但是只能模擬和Host?os同類型的操作系統。

目前在單機上使用虛擬機的很多，在單機上使用幾個虛擬機的也不少，通過網絡配置，也能構成集群，但是這樣構建集群，一是占用空間比較大，因為每個操作系統都是獨立的操作系統，它們之間沒有共享的部分。二是每個操作系統都需要單獨啟動，分別控制，啟動停止都不能做到一鍵完成。三是這種虛擬化技術效率較低。因此，我們采用操作系統級的虛擬化來實現虛擬分布式集群的構建。通常分布式平臺都是運行于同一類型的操作系統上，操作系統級的虛擬化只能模擬同類型操作系統的特點對我們沒有任何影響。

（LXC）linux?container就是一種操作系統級的虛擬化技術。是基于Linux操作系統的虛擬化技術。它可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進程和資源，而且不需要提供指令解釋機制以及全虛擬化的其他復雜性。容器有效地將由單個操作系統管理的資源劃分到孤立的組中，以更好地在孤立的組之間平衡有沖突的資源使用需求。與虛擬化相比，這樣既不需要指令級模擬，也不需要即時編譯。容器可以在核心CPU本地運行指令，而不需要任何專門的解釋機制。此外，也避免了半虛擬化和系統調用替換中的復雜性。通過提供一種創建和進入容器的方式，操作系統讓應用程序就像在獨立的機器上運行一樣，但又能共享很多底層的資源。例如，可以有效地共享公共文件（比如glibc）的頁緩存，因為所有容器都使用相同的內核，而且所有容器還常常共享相同的libc庫（取決于容器配置）。這種共享常常可以擴展到目錄中其他不需要寫入內容的文件。容器在提供隔離的同時，還通過共享這些資源節省開銷，這意味著容器比真正的虛擬化的開銷要小得多。Linux?Container提供了在單一可控主機節點上支持多個相互隔離的server?container同時執行，Linux?Container有點像chroot，提供了一個擁有自己進程和網絡空間的虛擬環境。LXC通過利用內核的新特性(CGroup)來提供用戶空間的對象，用來保證資源的隔離和對于應用或者系統的資源控制，通過namespaces提供資源隔離。