一种可扩展的异构云平台适配方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可扩展的异构云平台适配方法及其系统。该方法包括：1)为各个异构的云平台建立统一资源模型；2)从各个异构的云平台的自身架构中抽象出资源模型，并将其映射到统一资源模型；3)根据统一资源模型实现适配器，通过适配器连接各个异构的云平台；4)将各个异构的云平台的适配器连接添加到控制器的适配器管理列表中；5)通过控制器操作各个异构的云平台的资源，对各个异构的云平台进行统一管理。该系统包括上层的资源管理与操作层、应用模型层和用户接口层，以及下层的云资源适配层和抽象云资源池。本发明专利技术能够解决各种云平台之间的异构性问题，实现多个云平台的统一管理，为实际的生产部署提供方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机软件技术，特别涉及一种可扩展的异构云平台适配方法及其系统。
技术介绍
云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。它的第一次出现是在2005年，Amazon宣布开发AmazonWebServices云计算平台。近两年来，云计算产业发展迅猛，大量成熟的稳定的产品和解决方案被应用到广电，教育，通信，医疗，银行等众多领域。混合云是公有云和私有云的融合，是近年来云计算的主要模式和发展方向。公有云将搭建好的云资源池通过互联网交付给用户来按需使用；私有云是企业或其他组织在自有数据中心单独搭建，或者由云服务提供商通过用户需求进行搭建后再整体租给用户使用，除所有者之外，其他用户无法使用。私有云的安全性是超越公有云的，而公有云的计算资源又是私有云无法企及的。在这种矛与盾的情况下，混合云完美地解决了这个问题，它既可以利用私有云的安全，将内部重要数据保存在本地数据中心；同时也可以使用公有云的计算资源，更高效快捷地完成工作。混合云应用场景广泛，涉入范围不断扩大，未来将覆盖政府业务，广电、医疗、安防、酒店、银行等众多行业领域，前景光明。从Gartner2015报告中，会发现在云计算新型技术曲线上，传统的云计算已经消失，取而代之的是混合云，而行业内学者也曾预计2016年应该会成为混合云迅速普及的关键性时段，未来混合云可能会席卷全球云计算市场。而混合云场景下需要解决的最重要的问题就是处理云平台间异构性问题。由于技术原因，各种云平台之间的整体架构，资源模型，管理接口都很不相同，为了统一管理多个云平台，混合云迫切需要解决异构性问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种可扩展的异构云管理模型适配方法及其系统，能够解决各种云平台之间的异构性问题，实现多个云平台的统一管理，为实际的生产部署提供方便。本专利技术的一个目的在于提供一种可扩展的异构云平台适配方法，其包括如下步骤：1)为各个异构的云平台建立统一资源模型；2)从各个异构的云平台的自身架构中抽象出资源模型，并将其映射到统一资源模型；3)根据统一资源模型实现适配器，通过适配器连接各个异构的云平台；4)将各个异构的云平台的适配器连接添加到控制器的适配器管理列表中；5)通过控制器操作各个异构的云平台的资源，对各个异构的云平台进行统一管理。进一步地，各个异构的云平台将自身功能中没有包括在统一资源模型中的部分作为扩展功能添加到适配器中。进一步地，所述统一资源模型包括：虚拟机、镜像、存储、网络和快照。本专利技术的另一个目的在于提供一种异构云平台管理系统，其包括上下两层，其中下层负责云资源的管理，将各个异构的云平台提供的资源转变为能够统一管理的云资源，包括云资源适配层和抽象云资源池；上层负责为应用的部署与运维提供支持，包括资源管理与操作层、应用模型层和用户接口层。进一步地，所述云资源适配层的作用是将异构云的资源模型映射到统一资源模型中，以统一的接口管理所有已经接入的云平台；所述云资源适配层利用控制器对各个云平台进行统一管理，并提供第三方适配器的接入功能，能够在运行时实时接入第三方的适配器从而管理新的异构云平台。进一步地，所述抽象云资源池是各个云平台的资源经过适配器的抽象后形成统一资源模型的存储位置，该层向上层暴露统一的API使得上层能够统一地使用资源池中的各种资源，包括虚拟机、镜像、网络、存储和快照。进一步地，所述资源管理与操作层将提供的资源操作基础API封装成面向实际应用的形式，以完成多种业务需求，包括操作部分、监控部分、评估部分和调度部分。进一步地，所述应用模型层将管理的虚拟机根据应用的逻辑组织成特定的形式，其中集群是管理不同来源虚拟机的基本单位，即一个完整的运行环境；VM组即虚拟机组对应集群中相同功能的多个虚拟机的集合，是集群进行伸缩的基本单位；VM即对应虚拟机，是平台管理的最终目标，也是监控与调度的基本单位。进一步地，所述用户接口层提供包括用户管理、集群管理在内的基本功能及其界面，同时也为用户提供实际使用过程中的各种必要工具。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术提供了一个可适应大部分现有云平台的统一资源模型，并实现了一系列适配器使得使用多种异构云平台的用户能够统一管理多种云平台；2)为各个云平台的资源模型提供了一定的扩展性，使得云平台的特殊功能不再受到统一资源模型的限制，在保证能够统一管理的基础上提供了一定的开放性；3)对于还没有适配器的第三方云平台保留了接入方式，只需要提供相应的适配器代码就可以立即接入；4)设计了一种面向实际应用的异构云管理系统，应用异构云管理适配方法，为实际的生产部署提供方便。附图说明图1是表示异构云平台的统一资源模型。图2是表示异构云管理系统的架构图。图3是表示异构云管理系统下层——云资源管理的架构图。图4是表示异构云管理系统上层——应用支撑的架构图。具体实施方式下面通过实施例和附图，对本专利技术做详细说明。本专利技术通过简化、整合各个异构云的资源模型提出了一个简明的统一资源模型，使得各个异构云平台的接入变成了一个从该云平台本身的资源模型到本系统的资源模型的映射问题；云平台在模型映射建立完毕之后，云平台还可根据自身的功能特点，选择性地将统一模型中未包含的额外特性和功能扩展到现有的模型上形成扩展模型用来完成这些特别的功能。在统一资源模型建立完毕之后，各异构云平台只需要根据统一资源模型的设计实现一个针对自身平台的适配器，并将其加入到适配器控制器当中，该云平台就可进行接入并管理。适配器控制器也是本专利技术的一个组件，它用来管理各个适配器，并为用户提供了可以操作所有接入的云平台的统一接口，使用户可以使用基本相同的方式操作各个异构的云平台。适配器的实现方式为：利用统一资源模型中的定义的函数框架，只需要根据实际情况使用系统提供的同步请求或者异步请求调用对应云平台的相应API，并且调用系统提供的数据库操作接口进行对应数据的处理即可。对于该特定的云平台所提供的扩展功能，函数名称需要以ex_开头，内容根据云平台所要提供的扩展功能实现即可。控制器的实现方式为：在系统启动时，控制器需要读入目前系统接入的云平台列表并动态加载对应的适配器到系统中。运行过程中，当用户发出操作请求时，控制器需要提取用户请求中的目标云平台、用户操作以及操作的参数三部分信息，然后调用对应适配器中的具体实现完成用户的请求，并且将返回结果包装成为预先定义好的格式返回给用户。同时本专利技术也提供了一个基于统一模型的异构云的管理系统，其中已经包含了一部分公有云平台的适配器，使得这一部分云平台解决了API异构问题，可以直接接入到系统中；而用户也可以接入自己的适配器使异构云管理系统能够管理自身的云平台。图1是表示异构云平台的统一资源模型。如图1所示，异构云平台的统一资源模型包含如下内容，图中Node表示虚拟机，Network表示网络，Image表示镜像，Volumn表示存储，Snapshot表示快照。各部分的属性及功能说明如下：虚拟机的属性包括：ID，名称，状态，公有IP，私有IP，配置，镜像，额外信息。虚拟机的相关功能：获得虚拟机列表，创建虚拟机，启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可扩展的异构云平台适配方法，其步骤包括：1)为各个异构的云平台建立统一资源模型；2)从各个异构的云平台的自身架构中抽象出资源模型，并将其映射到统一资源模型；3)根据统一资源模型实现适配器，通过适配器连接各个异构的云平台；4)将各个异构的云平台的适配器连接添加到控制器的适配器管理列表中；5)通过控制器操作各个异构的云平台的资源，对各个异构的云平台进行统一管理。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展的异构云平台适配方法，其步骤包括：1)为各个异构的云平台建立统一资源模型；2)从各个异构的云平台的自身架构中抽象出资源模型，并将其映射到统一资源模型；3)根据统一资源模型实现适配器，通过适配器连接各个异构的云平台；4)将各个异构的云平台的适配器连接添加到控制器的适配器管理列表中；5)通过控制器操作各个异构的云平台的资源，对各个异构的云平台进行统一管理。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各个异构的云平台将自身功能中没有包括在统一资源模型中的部分作为扩展功能添加到适配器中。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统一资源模型包括：虚拟机、镜像、存储、网络和快照。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异构的云平台包括共有云平台和私有云平台。5.一种采用权利要求1所述方法的异构云平台管理系统，其特征在于，包括上下两层，其中下层负责云资源的管理，将各个异构的云平台提供的资源转变为能够统一管理的云资源，包括云资源适配层和抽象云资源池；上层负责为应用的部署与运维提供支持，包括资源管理与操作层、应用模型层和用户接口层。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述云资源适配层的作用是将异构云的资源模型映射到...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹东刚，单旭东，安博，黄罡，
申请(专利权)人：北京大学天津滨海新一代信息技术研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12