一种虚拟化平台的资源提供系统及方法.pdf

本发明公开了一种虚拟化平台的资源提供系统及方法，包括：域实现类库，用于提供基于各种虚拟化平台作为适配层适配用户业务的管理域，所述管理域是基于通用信息模型具有相同管理入口的资源的集合；域管理器，用于提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访问请求后，分发管理域接口访问请求；域实例管理模块，用于根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户业务提供服务的管理域实例，并在接收到域管理器发送的管理域接口访问请求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的管理域实例，根据匹配结果在域实现类库中选择相应的管理域来为用户业务提供服务。本发明能够为用户提供灵活可扩展的云计算管理平台。

权利要求书
1.  一种虚拟化平台的资源提供系统，其特征在于，包括至少一个域实现 类库、域管理器、域实例管理模块，其中：
域实现类库，用于提供基于各种虚拟化平台作为适配层适配用户业务的 管理域，所述管理域是基于通用信息模型CIM模型具有相同管理入口的资源 的集合；
域管理器，用于提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访 问请求后，分发管理域接口访问请求；
域实例管理模块，用于根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户 业务提供服务的管理域实例，并在接收到域管理器发送的管理域接口访问请 求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的管理域实例，根据匹配结果在域 实现类库中选择相应的管理域来为用户业务提供服务。

2.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域管理器进一步用于提供查 询管理域能力的接口。

3.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域实现类库进一步用于当管 理域创建资源时，由管理域实例生成资源的统一资源标识符URI；
域管理器进一步用于根据用户业务接口访问请求中的URI分发管理域接 口访问请求。

4.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域管理器进一步用于提供用 以对虚拟对象和/或物理对象进行资源管理的接口。

5.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域管理器进一步用于提供 用以根据指定资源标识查询资源指定操作支持能力的接口。

6.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域管理器进一步用于提供用 以对指定资源进行控制的接口。

7.  如权利要求1所述的系统，其特征在于，域实现类库进一步用于提 供用以对管理域进行事件注册和/或回调的接口。

8.  一种虚拟化平台的资源提供方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访问请求后，分发 管理域接口访问请求，所述管理域是基于CIM模型具有相同管理入口的资 源的集合；
根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户业务提供服务的管理 域实例，所述域实现类库，用于提供一个基于各种虚拟化平台作为适配层适 配用户业务的管理域；
在接收到管理域接口访问请求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的 管理域实例，根据匹配结果在域实现类库中选择相应的管理域来为用户业务 提供服务。

9.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
提供查询管理域能力的接口。

10.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当管理域创建资源时，由管理域实例生成资源的URI；
根据用户业务接口访问请求中的URI分发管理域接口访问请求。

11.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
提供用以对虚拟对象和/或物理对象进行资源管理的接口。

12.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
提供用以根据指定资源标识查询资源指定操作支持能力的接口。

13.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
提供用以对指定资源进行控制的接口。

14.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
提供用以对管理域进行事件注册和/或回调的接口。

说明书一种虚拟化平台的资源提供系统及方法
技术领域
本发明涉及数据处理技术，特别涉及一种虚拟化平台的资源提供系统及方 法。
背景技术
在数据中心普及化的热潮中，服务器整合与虚拟化是两个主要趋势。很多 公司都在部署多个虚拟化平台，以降低成本，提升硬件与应用的互操作性等。
采用异构虚拟化技术作为基础设施平台，既可以充分利用不同虚拟化技术 各自的优势，以支撑更复杂的应用类型，还可以有效规避对单一平台的依赖风 险。
但是，其不足在于：多种虚拟化管理平台带来的管理成本急剧增加，对系 统运维人员的要求也越来越高，如何将管理人员从不同虚拟化管理平台的细节 中解放出来，成为云计算管理平台需要考虑的问题。除此之外，在部署支持异 构虚拟化管理系统，如何充分利用数据中心已有的各类设备和资产，保护投资， 这也是IT管理人员的难题。
另外，在单一数据中心存在的故障风险处理上，为应对这一风险，用户普 遍将应用部署到多个数据中心，无论是热备、冷备，都大大提到了用户业务的 可用性。但与此同时，其不足也在于：异地的虚拟化管理平台成为通用云计算 管理平台面临的巨大挑战。
发明内容
本发明提供了一种虚拟化平台的资源提供系统及方法，用以提供能够充分 利用现有资源，降低提供虚拟化平台资源管理难度的方案。
本发明实施例中提供了一种虚拟化平台的资源提供系统，包括至少一个域 实现类库、域管理器、域实例管理模块，其中：
域实现类库，用于提供基于各种虚拟化平台作为适配层适配用户业务的 管理域，所述管理域是基于通用信息模型CIM模型具有相同管理入口的资源 的集合；
域管理器，用于提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访 问请求后，分发管理域接口访问请求；
域实例管理模块，用于根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户 业务提供服务的管理域实例，并在接收到域管理器发送的管理域接口访问请 求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的管理域实例，根据匹配结果在域 实现类库中选择相应的管理域来为用户业务提供服务。
较佳地，域管理器进一步用于提供查询管理域能力的接口。
较佳地，域实现类库进一步用于当管理域创建资源时，由管理域实例生 成资源的URI；
域管理器进一步用于根据用户业务接口访问请求中的URI分发管理域接 口访问请求。
较佳地，域管理器进一步用于提供用以对虚拟对象和/或物理对象进行资源 管理的接口。
较佳地，域管理器进一步用于提供用以根据指定资源标识查询资源指定 操作支持能力的接口。
较佳地，域管理器进一步用于提供用以对指定资源进行控制的接口。
较佳地，域实现类库进一步用于提供用以对管理域进行事件注册和/或回 调的接口。
本发明实施例中还提供了一种虚拟化平台的资源提供方法，包括如下步 骤：
提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访问请求后，分发 管理域接口访问请求，所述管理域是基于CIM模型具有相同管理入口的资 源的集合；
根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户业务提供服务的管理 域实例，所述域实现类库，用于提供一个基于各种虚拟化平台作为适配层适 配用户业务的管理域；
在接收到管理域接口访问请求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的 管理域实例，根据匹配结果在域实现类库中选择相应的管理域来为用户业务 提供服务。
较佳地，进一步包括：
提供查询管理域能力的接口。
较佳地，进一步包括：
当管理域创建资源时，由管理域实例生成资源的URI；
根据用户业务接口访问请求中的URI分发管理域接口访问请求。
较佳地，进一步包括：
提供用以对虚拟对象和/或物理对象进行资源管理的接口。
较佳地，进一步包括：
提供用以根据指定资源标识查询资源指定操作支持能力的接口。
较佳地，进一步包括：
提供用以对指定资源进行控制的接口。
较佳地，进一步包括：
提供用以对管理域进行事件注册和/或回调的接口。
本发明有益效果如下：
在本发明实施例提供的技术方案中，通过定义管理域及管理域的统一接 口，定义了管理域的能力查询接口，以及管理域中的资源对象及部件的管理、 查询、控制接口。在增加新的虚拟化平台时，只需增加管理域接口的实现即可， 不影响已有的业务逻辑；虚拟化平台的升级带来管理域可支持的功能与特性的 升级，由管理域接口动态提供，也不会对业务逻辑造成影响；最后，用户业务 流程可以根据实际的需要进行扩展、变更，并自行处理所依赖的管理域实现。 由于域管理器与管理域实例之间是松耦合的，因此可以灵活的支持异地的管 理域。在用户业务逻辑部分与管理域接口的交互流程实施中，通过管理域层 的抽象，用户的业务逻辑只需要关注接口本身即可，不需要考虑底层虚拟化 平台的具体细节。所以，在本发明实施例提供的技术方案，能够以管理域的 形式，将用户的实际的业务需求和具体的异构虚拟化平台技术分离，为用户提 供灵活可扩展的云计算管理平台。
附图说明
图1为本发明实施例中虚拟化平台的资源提供系统结构示意图；
图2为本发明实施例中管理域子系统的整体架构示意图；
图3为本发明实施例中管理域中被管对象模型图中的主机子集示意图；
图4为本发明实施例中虚拟化平台的资源提供方法实施流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
发明人在发明过程中注意到：
采用异构虚拟化技术作为基础设施平台，既可以充分利用不同虚拟化技术 各自的优势，以支撑更复杂的应用类型，还可以有效规避对单一平台的依赖风 险。但是，多种虚拟化管理平台带来的管理成本急剧增加，对系统运维人员的 要求也越来越高，如何将管理人员从不同虚拟化管理平台的细节中解放出来， 成为云计算管理平台需要考虑的问题。除此之外，在部署支持异构虚拟化管理 系统，如何充分利用数据中心已有的各类设备和资产，保护投资，这也是IT 管理人员的难题。
同时，在单一数据中心存在的故障风险处理上，为应对这一风险，用户普 遍将应用部署到多个数据中心，无论是热备、冷备，都大大提到了用户业务的 可用性。但与此同时，异地的虚拟化管理平台成为通用云计算管理平台面临的 巨大挑战。
事实上，无论底层是否支持异地、异构的虚拟化平台，平台的最终用户实 际关心的还是平台的特性能否支持自身业务逻辑的需求，例如虚拟主机的生命 周期管理、快照、备份、高可用等，或者是以软件定义网络的方式实现灵活组 网等。但从另一方面来说，用户的业务需求，并不是每个虚拟化平台都能支持， 因此需要管理每个虚拟化平台所能支持的特性，当虚拟化平台A上无法支持用 户的需求时，那么就需要将用户的业务部署到虚拟化平台B上。
而CIM(Common Information Model，通用信息模型)是由DMTF (Desktop Management Task Force，台式系统管理任务组)制定的用于管理计 算机系统和网络的工业规范，它提供了一个共同的概念框架，和一种对被管理 信息的通用定义，将所有系统进行分类(包括系统、网络、应用和服务，并且 能够提供扩展性)，并确定了部分网络环境，而且描绘了这些部分的互动。CIM 使得信息管理者可以在网络中以一种通用的标准交互。CIM的概念适用于所 有领域的管理，而且所有的领域可以独立的进行技术实施，由通用信息模型开 发出的管理软件可以统一异构环境下的产品管理。
基于此，本发明实施例中提供了一种虚拟化平台的资源提供系统，下面进 行说明。
图1为虚拟化平台的资源提供系统结构示意图，如图所示，系统中包括至 少一个域实现类库101、域管理器102、域实例管理模块103，其中：
域实现类库，用于提供基于各种虚拟化平台作为适配层适配用户业务的管 理域，所述管理域是基于CIM模型具有相同管理入口的资源的集合；
域管理器，用于提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访 问请求后，分发管理域接口访问请求；
域实例管理模块，用于根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户 业务提供服务的管理域实例，并在接收到域管理器发送的管理域接口访问请 求后，根据用户业务的资源需求匹配相应的管理域实例，根据匹配结果在域 实现类库中选择相应的管理域来为用户业务提供服务。
实施中，管理域是一个逻辑的概念，表示一组具有相同管理入口的资源 的集合。为了实现对数据中心内部的主机、存储、网络等资源对象的管理， 基于CIM模型，将这些被管对象映射为管理域中的一系列逻辑对象，这些 对象包括但不限于物理主机、虚拟主机、存储系统、存储池、存储对象、交 换机、路由器、分布式虚拟交换机、虚拟路由器、虚拟网络、IP池等。具体 实施如下。
图2为管理域子系统的整体架构示意图，如图所示，用户通过页面展现 或者API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)访问，具 体的用户业务，如图中示出的主机业务、存储业务、网络业务等，通过由 AdminDomainManService(管理域管理服务器服务)实现的 AdminDomainManintf(管理域管理接口)，并继承和实现了AdminDomainIntf (管理域接口)，并提供到具体管理域实例接口调用的路由。 AdminDomainIntf提供了统一的虚拟化平台服务管理域接口定义，DefauitAD (默认管理域)、vCenterAD(VMWare vCenter虚拟管理域实现)、 OpenStackAD(OpenStack云计算平台管理域实现)等提供了对 AdminDomainIntf的实现。每种管理域针对其能力或者服务对象提供相应的 接口，例如，DefauitAD(默认管理域)封装了LibvirtAPI(Libvirt应用程序 接口)、XenServerAPI(XenServer应用程序接口)、IPMIAPI(智能管理平台 应用程序接口)、网络API、存储API等；vCenterAD则封装了vCenterAPI (VMWare vCenter应用程序接口)、IPMIAPI；OpenStackAD提供了 OpenStackAPI(OpenStack应用程序接口)等。而每个管理域都有对应的提 供具体能力的运行时实例，如图中示出的管理域实例#1、管理域实例#2 等。
图3为管理域中被管对象模型图中的主机子集示意图，如图所示，在确 定管理域的管理元素时，Managed Element是所有被管对象的基类。由 Collection(集合)类派生了Resource Pool(资源池)、Cluster(集群)、Data  Center(数据中心)等类。由Enabled System E1ement(激活系统元素)模块 派生各类管理元素，例如：Service(服务)、System Component(系统元件)、 System(系统)等。其中，例如System由可以派生出Computer System(电 脑系统)，以及Virtual Machine(虚拟主机)、Physical Machine(物理主机) 等。System Component则派生出Hardware System Component(硬件系统元 件)、Logical System Component(逻辑系统元件)构成，如图所示，一般而 言，Hardware System Component、Logical System Component的构成元素一 般包括多媒体、虚拟设备、存储设备、软件等。
管理域运行时，框架主要包含了三个模块：域实现类库、域实例管理模 块、域管理器等。
域实现类库：基于每种虚拟化平台，如Xen、VMWare、KVM、Hyper-V 等，作为适配层适配用户业务，该模块都包含了一个管理域统一接口的实现。 具体实施中，随着业务的需求，以及底层虚拟化平台新版本、新功能特性的 发展，这些实现可以不断扩展和变更。实施中的适配层就是用户与网络间的 底层交互层，由该层提供端用户与网络的通讯协议，封装并隐藏接口细节。
域实例管理模块：该模块的功能主要是实例化管理域实现，创建运行时 的管理域对象，对外提供服务，并接受域管理器转发过来的接口访问请求。
域管理器：提供管理域实例的查询接口，并负责统一分发管理域接口请 求。该管理器的实现，使得上层业务逻辑不再感知不同管理域实现、不同管 理域实例的差别。业务逻辑发起的请求中带有资源的URI(Uniform Resource  Identifier，统一资源标识符)信息，域管理器从中解析得到域的ID信息，然 后再根据自身维护的各管理域实例的管理IP、登陆信息等，将接口的调用分 发到不同管理域实例提供的服务中。由于域管理器与管理域实例之间是松耦 合的，因此可以灵活的支持异地的管理域。
在用户业务逻辑部分与管理域接口的交互流程实施中，通过管理域层的 抽象，用户的业务逻辑只需要关注接口本身即可，不需要考虑底层虚拟化平 台的具体细节。为了实现这一特性，用户的上层业务逻辑在处理时，可以遵 循如下流程规范：
1、特性查询接口；
2、创建资源；
3、组织资源的URI信息；
4、查询资源；
5、资源控制接口；
6、销毁资源。
下面对上述流程、接口的实施进行说明。
按照功能类型，可以将如下接口划分为如下几类：
1、管理域能力接口。
实施中，域管理器可以进一步用于提供查询管理域能力的接口。
具体的，该接口返回的是管理域的能力(Capabilities)描述，例如管理 域支持的Hypervisor(虚拟机监视器)集合、支持的Guest OS(客机操作系 统)集合、支持的接口和功能集合等。
其中，Hypervisor是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间 软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件，也可叫做虚拟机监视器。当服 务器启动并执行Hypervisor时，它会加载所有虚拟机客户端的操作系统同时 会分配给每一台虚拟机适量的内存，CPU，网络和磁盘。Guest OS(客机操 作系统)是指一个安装在虚拟机上的操作系统。在虚拟化中，一台电脑可以 同时运行多个操作系统，并且客机操作系统可以和主机操作系统不一样。
2、资源类型及URI。
实施中，域实现类库可以进一步用于当管理域创建资源时，由管理域实 例生成资源的URI；
域管理器可以进一步用于根据用户业务接口访问请求中的URI分发管 理域接口访问请求。
具体的，URI的组成内容包括以下信息：管理域类型、管理域ID、资源 类型、资源ID。当管理域创建资源时，由管理域实例生成资源的URI，并由 上层业务系统保存，当再次操作该资源时，需将该URI信息传递给域实例。
3、资源管理接口。
实施中，域管理器可以进一步用于提供用以对虚拟对象和/或物理对象进行 资源管理的接口。
具体的，可以包括虚拟对象的创建、销毁，以及物理对象注册、注销等操 作。
4、资源查询及资源能力查询接口。
实施中，域管理器可以进一步用于提供用以根据指定资源标识查询资源 指定操作支持能力的接口。
具体的，除了常见的根据指定条件查询资源列表之外，这部分接口中还 可以包括根据指定资源ID查询是否支持指定操作的接口，例如查询虚拟主 机是否支持动态迁移、备份、快照、存储热迁移、内存复用、暂停等功能。
5、资源控制接口。
实施中，域管理器可以进一步用于提供用以对指定资源进行控制的接口。
具体的，这部分接口比较常见，例如虚拟主机的启动、停止、暂停等。
6、资源事件注册和回调接口。
实施中，域实现类库可以进一步用于提供用以对管理域进行事件注册和/ 或回调的接口。
具体的，管理域作为一个独立的子系统，其内部的各资源对象的状态是不 断发生变化的，而用户业务可能需要关注这些状态变化并作出相应的调整。因 此可以在管理域统一接口中定义事件注册和回调接口。
需要说明的是，为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种 模块或单元分别描述。当然，在实施本发明提供的技术方案时可以把各模块或 单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种虚拟化平台的资源提供 方法，由于该方法解决问题的原理与虚拟化平台的资源提供系统相似，因此 该方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。
图4为虚拟化平台的资源提供方法实施流程示意图，如图所示，可以包 括如下步骤：
步骤401、提供管理域实例的查询接口，在接收到用户业务接口访问请 求后，分发管理域接口访问请求，所述管理域是基于CIM模型具有相同管理 入口的资源的集合；
步骤402、根据域实现类库中的管理域创建在运行时向用户业务提供服 务的管理域实例，所述域实现类库，用于提供一个基于各种虚拟化平台作为 适配层适配用户业务的管理域；
步骤403、在接收到管理域接口访问请求后，根据用户业务的资源需求 匹配相应的管理域实例，根据匹配结果在域实现类库中选择相应的管理域来 为用户业务提供服务。
实施中，可以进一步包括：
提供查询管理域能力的接口。
实施中，可以进一步包括：
当管理域创建资源时，由管理域实例生成资源的URI；
根据用户业务接口访问请求中的URI分发管理域接口访问请求。
实施中，可以进一步包括：
提供用以对虚拟对象和/或物理对象进行资源管理的接口。
实施中，可以进一步包括：
提供用以根据指定资源标识查询资源指定操作支持能力的接口。
实施中，可以进一步包括：
提供用以对指定资源进行控制的接口。
实施中，可以进一步包括：
提供用以对管理域进行事件注册和/或回调的接口。
由上述可见，本发明实施例中提供了一种云计算管理系统中支持异地异 构虚拟化平台的方案，以管理域的形式，将用户的实际的业务需求和具体的 异构虚拟化平台技术分离，为用户提供灵活可扩展的云计算管理平台。
本发明实施例中定义了管理域及管理域的统一接口，定义了管理域的能 力(Capabilities)查询接口，以及管理域中的资源对象及部件的管理、查询、 控制接口。其中，资源对象包括但不限于物理主机、虚拟主机、存储系统、 存储池、存储对象、交换机、路由器、分布式虚拟交换机、虚拟路由器、虚 拟网络、IP池等。还提供了管理域子系统的运行时的架构，以及用户业务逻 辑使用管理域统一接口的规范流程。
在本发明实施例提供的技术方案中，在增加新的虚拟化平台时，只需增 加管理域接口的实现即可，不影响已有的业务逻辑；虚拟化平台的升级带来 管理域可支持的功能与特性的升级，由管理域接口动态提供，也不会对业务 逻辑造成影响；最后，用户业务流程可以根据实际的需要进行扩展、变更， 并自行处理所依赖的管理域实现。
在本发明实施例提供的技术方案中提出管理域的概念，并将该方案成功 应用到Cloudview云计算管理平台上。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计 算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包 含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产 品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入 式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算 机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一 个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中 的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个 流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使 得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处 理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。