[發明專利]一種云計算系統中的資源統一調度方法

有效

• 申請號: 201310532750.9
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103533086B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 韋遠科;黎建輝;馮凱;楊垣;周園春;趙紅新;甘寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算機網絡信息中心;北龍澤達（北京）數據科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明屬于云計算領域，涉及云計算系統中的資源調度方法，特別涉及云計算系統中虛擬資源和物理資源的統一調度方法。

技術背景

云計算是由分布式計算、并行計算、網格計算發展來的一種新興的商業計算模型。它將計算任務分配在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能根據需要獲取計算能力、存儲空間和各種軟件服務。提供云計算的廠商通過分布式計算和虛擬化技術搭建數據中心，以免費或者按需租用的方式向技術開發者或者企業客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務。

云計算的出現在某種意義上剝離了軟件與硬件之間的聯系。傳統的管理員既需要維護服務器的硬件，同時又需要管理軟件的應用，這使得企業為此付出了極大的成本。而云計算則并不限制應用程序與硬件之間的必然聯系，亦即透過平行運算的方式，一個應用程序可以在不同的硬件上執行，全面解除應用服務與硬件資源間的固定對應關系

云計算系統運用了許多技術，其中以編程模型、數據管理技術、數據存儲技術、虛擬化技術、云計算平臺管理技術最為關鍵。通過虛擬化技術可實現軟件應用與底層硬件相隔離，它包括將單個資源劃分為多個虛擬資源的裂分模式，也包括將多個資源整合成一個虛擬資源的聚合模式。虛擬化技術根據對象可分為存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化等。

毫無疑問，虛擬化技術是云計算系統的核心組成部分，是將各種計算及存儲資源充分整合和高效利用的關鍵。它將應用程序以及數據，在不同的層次以不同的面貌加以展現，從而使得不同層次的使用者、開發及維護人員，能夠方便的使用開發及維護存儲的數據、按需使用計算資源。如果把云計算單純理解為虛擬化，其實也并不為過，因為沒有虛擬化的云計算，是不可能實現按需計算的目標的。云計算使得應用軟件脫離已經成為一種可能。目前Amazon所提供的多種云服務就是基于大規模虛擬化的應用。

虛擬化技術解決了多資源的整合和高效使用問題，為企業級的數據中心節約了大量成本，從這個角度來看，它可以稱得上是一項革命性的新技術。由于虛擬化技術本身的運行開銷，以及其易維護、資源隔離及整合等特點，虛擬化技術當前主要應用在互聯網領域，以及傳統行業的信息化建設中。

然而，虛擬化技術不能解決所有問題。考慮到資源使用的性能以及上層業務服務對具體硬件架構的要求，一些領域對物理資源仍然有著很直接的需求。例如，高性能計算中，硬件的利用率常常突破90%，幾乎所有的高性能計算系統都處在全負荷或倍過量預定的狀態。此時，領域的需求使得關注點在資源的性能發揮上，而不是資源的有效利用上，因此高性能計算領域看不到虛擬化技術的影子。在實時計算及專用系統領域，業務的需要及應用程序的實現往往對底層的硬件架構和指令集有著特殊的要求，虛擬化技術往往不能滿足這類要求。

當前，以虛擬化技術為基礎的云計算系統只提供了對虛擬資源的抽象，無法滿足用戶對物理資源的需求，這在很大程度上局限了云計算系統的應用領域。

發明內容

本發明解決的技術問題在于擴展了當前云計算系統的資源調度方法，增加了對物理資源的管理和分配，并以統一的資源管理接口展現給最終用戶。在此過程中，考慮到資源使用的效率，本方法還給出了兩種資源池的動態遷移機制。

本發明是通過如下的技術方案進行的：

一種云計算系統中的資源統一調度方法，其步驟為：

1）在云計算系統中建立一物理資源池和一物理資源池管理組件；其中，所述物理資源池管理組件用于對所述物理資源中的物理資源進行注冊、注銷、初始化以及銷毀，并將所述物理資源池的使用情況發送給資源調度器；

2）在云計算系統中建立一虛擬資源池和一虛擬資源池管理組件；其中，所述虛擬資源池管理組件負責對所述虛擬資源池中虛擬機的創建、銷毀、物理資源的加入以及退出，并將所述虛擬資源池的使用情況發送給所述資源調度器；

3）系統控制器根據用戶的資源請求中的需求類型，將該資源請求轉發到所述物理資源池管理組件或所述虛擬資源池管理組件；

4）所述物理資源池管理組件收到該資源請求后，從所述物理資源池中選擇服務器，并上電開機、初始化后，返回所選服務器的訪問地址和口令給該用戶；所述虛擬資源池管理組件收到該資源請求后，從虛擬資源池中選擇物理資源并創建虛擬機，然后返回該所建虛擬機的訪問地址和口令；