[發(fā)明專利]一種私有云的云監(jiān)控系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410335946.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104113596A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永紅;蔣堃;侯雪艷;田暉;王田;蔡奕僑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云計(jì)算中的云監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種私有云的云監(jiān)控系統(tǒng)，以及一種私有云的云監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù))，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，云計(jì)算平臺(tái)本身的復(fù)雜度在逐步加劇。云的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是由若干層組成，以允許功能分離，模塊化，滿足可管理性。然而，云計(jì)算系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)造成了云監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)監(jiān)控指標(biāo)獲取上的限制。這些限制包括無(wú)法讓用戶訪問底層的監(jiān)控指標(biāo)和無(wú)法讓云服務(wù)提供方訪問高層的監(jiān)控指標(biāo)。因此，云用戶方和云服務(wù)提供方只能基于有限范圍的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)各自的系統(tǒng)做出決策。而監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的可視化技術(shù)會(huì)有助于對(duì)復(fù)雜度極高的云計(jì)算平臺(tái)中各組件進(jìn)行直觀的性能監(jiān)控和故障分析。

云計(jì)算平臺(tái)本身包含了數(shù)量巨大的從物理層、網(wǎng)絡(luò)層、虛擬層到應(yīng)用層的物理設(shè)備和虛擬設(shè)備，并且隨著云的規(guī)模的擴(kuò)展，設(shè)備數(shù)量也在增長(zhǎng)，導(dǎo)致了云計(jì)算平臺(tái)具有很高的復(fù)雜度。隨著云計(jì)算平臺(tái)復(fù)雜度的加劇，有效的云監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于保證云計(jì)算平臺(tái)高效和穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。有效地對(duì)云平臺(tái)進(jìn)行管理，需要準(zhǔn)確的和細(xì)粒度的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，從而在云平臺(tái)復(fù)雜性不斷增加的情況下保證其可靠性、可用性和安全性。

云計(jì)算部署模型分為4類，包括：公有云、私有云、社區(qū)云和混合云。公有云的云基礎(chǔ)設(shè)施是對(duì)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)開放的。它由一個(gè)云計(jì)算服務(wù)提供商(商業(yè)機(jī)構(gòu)，教育機(jī)構(gòu)或者政府機(jī)構(gòu))進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供云服務(wù)，任何人都具有有償或無(wú)償使用的權(quán)限。相對(duì)公有云，私有云是不對(duì)外開放或者有限度對(duì)外開放的，由某個(gè)組織或企業(yè)完成建設(shè)、管理和使用。其使用對(duì)象主要位于組織內(nèi)部。社區(qū)云由幾個(gè)組織共享的云端基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成。其支持特定的社群，具備共同的關(guān)切事項(xiàng)，如：任務(wù)目標(biāo)、安全需求等。管理者可以是組織本身，也可以是第三方；管理者的位置可能位于組織內(nèi)部，也可能位于組織外部。混合云綜合了兩種或者兩種以上的云計(jì)算模式，可以使私有云和公有云的混合，也可以是私有云和社區(qū)云的混合。如：私有云可以從公有云獲取計(jì)算資源作為其自身基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充。混合云會(huì)提供一個(gè)統(tǒng)一的接口或者管理平面，對(duì)于最終用戶而言，從不同的云計(jì)算模式獲取的服務(wù)具有一致性。

對(duì)于云監(jiān)控而言，不同的云部署模式有不同的需求，需要不同的途徑實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。公有云通常有地理上是分散的，擁有很大的資源池，這需要投入更多的監(jiān)控流量并確保可擴(kuò)展性。私有云，即使是可擴(kuò)展的，也僅限于組織內(nèi)部所擁有的資源。關(guān)于安全性問題，在私有云中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在組織內(nèi)部，處于組織的控制之下；公共云直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)中，受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的威脅更為嚴(yán)重，需要持續(xù)的監(jiān)控來(lái)發(fā)現(xiàn)安全性問題。關(guān)于服務(wù)指標(biāo)，如鏈路可用性和連接速率，對(duì)公共云就是關(guān)鍵指標(biāo)，但由于私有云位于局域網(wǎng)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)帶寬不是瓶頸。

云監(jiān)控是一個(gè)對(duì)于云服務(wù)方和云用戶方同樣重要的服務(wù)。一方面，它是控制和管理軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵工具；另一方面，它為平臺(tái)和應(yīng)用提供了相關(guān)監(jiān)控信息和KPI(關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo))。對(duì)云計(jì)算和它的SLA(服務(wù)水平協(xié)議)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控，可以為服務(wù)方和用戶方許多關(guān)鍵信息，比如系統(tǒng)負(fù)載，系統(tǒng)性能和QoS(服務(wù)質(zhì)量)等。還能為故障發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)提供必要的信息。對(duì)云環(huán)境構(gòu)建云監(jiān)控系統(tǒng)有很多原因，最重要的原因包括：

(1)容量和資源管理

首先，管理云系統(tǒng)這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，需要一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)且精確捕獲它運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)。然后，通過分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，合理調(diào)度云系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)資源。

(2)服務(wù)水平協(xié)議管理

云計(jì)算模式下的SLA(服務(wù)水平協(xié)議)[7]貫穿云服務(wù)的整個(gè)生命周期，主要包括三個(gè)階段：合同階段、交付階段和退出階段。有效的云監(jiān)控系統(tǒng)一方面能幫助云服務(wù)方制訂符合實(shí)際情況的SLA。云服務(wù)方根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)云用戶的性能需求做出預(yù)測(cè)，從而制定更合理的服務(wù)定價(jià)模式。另一方面幫助云用戶方監(jiān)測(cè)云服務(wù)方的SLA履行情況。

(3)性能管理

性能管理是對(duì)云環(huán)境中各種性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控和分析[8]，通過這些度量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)量化云環(huán)境中各組件的運(yùn)行狀態(tài)，從而為運(yùn)行維護(hù)提供支持。

(4)故障恢復(fù)

云基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性給故障分析與故障恢復(fù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此，云服務(wù)方需要一個(gè)全面和實(shí)時(shí)云監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取云系統(tǒng)內(nèi)部各基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，為定位故障提供支持。而云用戶方需要一個(gè)精確的云監(jiān)控系統(tǒng)，用于判斷故障是由應(yīng)用系統(tǒng)故障，還是云基礎(chǔ)設(shè)施故障所造成。