一種基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分布式計(jì)算，特別涉及一種基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的主流服務(wù)器都支持集群功能，傳統(tǒng)服務(wù)器集群在每臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行一個(gè)實(shí)例。由于這種方案是為了應(yīng)對(duì)峰值負(fù)載，在很多時(shí)候服務(wù)器的利用率并不高。PaaS以平臺(tái)服務(wù)的形式為應(yīng)用提供計(jì)算資源，屏蔽了底層云設(shè)施的復(fù)雜性和異構(gòu)性，更為上層應(yīng)用提供彈性資源提供，多承租資源共享等云計(jì)算關(guān)鍵特性支持，最終實(shí)現(xiàn)保障應(yīng)用性能，高效利用平臺(tái)資源的目的。減少租戶(hù)的IT基礎(chǔ)設(shè)施投入，提高數(shù)據(jù)中心的資源利用率。云平臺(tái)需要確保租戶(hù)應(yīng)用之間的性能隔離，并根據(jù)當(dāng)前資源利用狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆?wù)器整合。然而當(dāng)前集群的隔離方式對(duì)集群實(shí)例迀移的影響較大，資源共享的程度不高，容易產(chǎn)生服務(wù)器過(guò)載，影響應(yīng)用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法，包括:
[0004]在邏輯層中系統(tǒng)包括多個(gè)服務(wù)器集群，每個(gè)集群對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用，每個(gè)服務(wù)器集群包括一個(gè)負(fù)載分配服務(wù)器和一個(gè)或者多個(gè)無(wú)狀態(tài)的服務(wù)器實(shí)例，應(yīng)用的狀態(tài)采用分布式緩存進(jìn)行維護(hù)；在服務(wù)器實(shí)例需要迀移時(shí)，僅在當(dāng)前服務(wù)器關(guān)閉原有進(jìn)程，在目的服務(wù)器啟動(dòng)新進(jìn)程，同時(shí)修改集群負(fù)載分配服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)列表；在物理層中系統(tǒng)包括多臺(tái)服務(wù)器，作為集群的運(yùn)行環(huán)境，每個(gè)服務(wù)器實(shí)例均以操作系統(tǒng)進(jìn)程的方式運(yùn)行在服務(wù)器中；在同一個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)來(lái)自于多個(gè)集群的服務(wù)器實(shí)例，這些實(shí)例共享同一操作系統(tǒng)提供的服務(wù)和資源，所有應(yīng)用集群在全局范圍內(nèi)共享相同的服務(wù)器環(huán)境；在物理層中服務(wù)器分為主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于接收分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的周期性狀態(tài)報(bào)告，并進(jìn)行資源整合；多個(gè)分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)控并報(bào)告運(yùn)行的服務(wù)器實(shí)例的性能數(shù)據(jù)，同時(shí)接收和執(zhí)行主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的控制命令，即集群的資源調(diào)整操作都是由主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)計(jì)算得出，并將控制命令發(fā)往分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，最后通過(guò)負(fù)載分配服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)列表改變進(jìn)行調(diào)整，在同一臺(tái)服務(wù)器中只能存在一個(gè)相同集群的服務(wù)器實(shí)例，分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)監(jiān)控服務(wù)器和集群實(shí)例的資源使用情況，并將得到的信息定期發(fā)送給主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)
[0005]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0006]本發(fā)明用于集群分布式環(huán)境下的多承租資源共享，防止服務(wù)器資源浪費(fèi)和過(guò)載，提尚利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無(wú)這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書(shū)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0009]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)面向PaaS的服務(wù)器集群系統(tǒng)。并從邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩個(gè)層對(duì)集群體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。本發(fā)明的一方面提供了一種基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于應(yīng)用的分布式計(jì)算方法流程圖。
[0010]在邏輯層，系統(tǒng)中包括多個(gè)服務(wù)器集群，每個(gè)集群對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用，每個(gè)服務(wù)器集群包括一個(gè)負(fù)載分配服務(wù)器和一個(gè)或者多個(gè)無(wú)狀態(tài)的服務(wù)器實(shí)例，而應(yīng)用相關(guān)狀態(tài)通常采用分布式緩存進(jìn)行維護(hù)，服務(wù)器實(shí)例故障不會(huì)影響應(yīng)用可用性。在服務(wù)器實(shí)例需要迀移時(shí)，只需要在目的服務(wù)器啟動(dòng)新進(jìn)程，在當(dāng)前服務(wù)器關(guān)閉原有進(jìn)程，同時(shí)修改集群負(fù)載分配服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)列表即可。相比虛擬機(jī)迀移，這樣的迀移方法對(duì)應(yīng)用性能影響非常小。
[0011]在物理層，系統(tǒng)包括多臺(tái)服務(wù)器，作為集群的運(yùn)行環(huán)境，每個(gè)服務(wù)器實(shí)例都以操作系統(tǒng)進(jìn)程的方式運(yùn)行在這些服務(wù)器中；在同一個(gè)服務(wù)器上可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)來(lái)自于多個(gè)集群的服務(wù)器實(shí)例，這些實(shí)例可以共享同一操作系統(tǒng)提供的服務(wù)和資源，而在全局范圍內(nèi)，所有應(yīng)用集群共享相同的服務(wù)器環(huán)境。
[0012]在物理層中，包括兩類(lèi)服務(wù)器節(jié)點(diǎn):主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于接收分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的周期性狀態(tài)報(bào)告，并進(jìn)行資源整合；多個(gè)分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)控并報(bào)告運(yùn)行的服務(wù)器實(shí)例的各種性能數(shù)據(jù)，同時(shí)接收和執(zhí)行主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的控制命令。因此，集群的資源調(diào)整操作都是由主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)計(jì)算得出，并將控制命令發(fā)往分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，最后通過(guò)負(fù)載分配服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)列表變化達(dá)到調(diào)整的效果。為了分散風(fēng)險(xiǎn)和避免資源浪費(fèi)，應(yīng)用部署約束要求同一個(gè)集群的服務(wù)器實(shí)例在同一臺(tái)服務(wù)器中只能存在一個(gè)。
[0013]系統(tǒng)的資源整合是周期性的行為，實(shí)現(xiàn)資源的自適應(yīng)提供。分支服務(wù)器節(jié)點(diǎn)監(jiān)控服務(wù)器和集群實(shí)例的資源使用情況，并將得到的信息定期發(fā)送給主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)使用以下的判斷方法，查找處于空閑態(tài)以及處于過(guò)載態(tài)的服務(wù)器，并綜合考慮全局的資源和負(fù)載分布狀況，制定包含一系列調(diào)整行為的資源提供策略；資源管理組件將調(diào)整行為分配給資源回收管理器和資源提供管理器執(zhí)行；最后依賴(lài)各個(gè)集群提供的負(fù)載分配服務(wù)器，將負(fù)載進(jìn)行重新分布。
[0014]服務(wù)器資源整合的目標(biāo)在于保證集群系統(tǒng)中每個(gè)應(yīng)用能夠正常運(yùn)行的同時(shí)，減少宿主環(huán)境中服務(wù)器的使用數(shù)量，降低能源消耗，縮減數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本。它主要通過(guò)空閑服務(wù)器的整合和過(guò)載服務(wù)器的劃分來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0015]服務(wù)器整合需要先查找系統(tǒng)中空閑的服務(wù)器集合，為上面的每個(gè)集群實(shí)例選擇一個(gè)合適的目的服務(wù)器，在保證系統(tǒng)運(yùn)行約束的前提下，將這些集群實(shí)例迀移到目的服務(wù)器中，原本空閑的服務(wù)器可以關(guān)閉或進(jìn)入待機(jī)等節(jié)能狀態(tài)。如果系統(tǒng)的服務(wù)器環(huán)境使用虛擬化技術(shù)構(gòu)建，則直接將這些虛擬機(jī)收回即可。
[0016]服務(wù)器劃分用于處理處于過(guò)載狀態(tài)的服務(wù)器，從中選擇需要迀移出去的部分集群實(shí)例，并將這些集群實(shí)例重新部署到系統(tǒng)的其他服務(wù)器中，從而消除這些服務(wù)器的過(guò)載狀態(tài)，減少該服務(wù)器中集群實(shí)例之間的資源競(jìng)爭(zhēng)，以此實(shí)現(xiàn)性能隔離。
[0017]下文以SpS2、…Sn代表集群系統(tǒng)中的η個(gè)物理服務(wù)器，ssize (Si)代表服務(wù)器Si上運(yùn)行的服務(wù)器實(shí)例數(shù)量，Sij代表在S i上運(yùn)行的第j個(gè)集群實(shí)例。KS i代表第i個(gè)服務(wù)器的當(dāng)前資源使用量，1?〃表示S i的第j個(gè)集群實(shí)例的當(dāng)前資源使用量，TKS i表示第i個(gè)服務(wù)器的當(dāng)前資源總量。此處的資源可指CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)、磁盤(pán)讀/寫(xiě)等指標(biāo)的一種或者幾種數(shù)據(jù)的權(quán)重求和。
[0018]對(duì)服務(wù)器和集群實(shí)例狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷，再根據(jù)判斷結(jié)果選擇合適的