一种多虚拟机环境下的快速部署系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多虚拟机环境下的快速部署系统，该系统采用三层结构，其中用户统一访问接口层为用户提供基于Ｗｅｂ的服务访问图形化界面，它通过用户统一访问模块实现；异构虚拟机平台层包括相互独立的插件模块和虚拟机平台；快速部署服务管理层包括用户管理模块、虚拟机模板创建模块、虚拟机模板管理模块和增量部署模块。本发明专利技术屏蔽了底层虚拟机平台的异构性，为用户提供统一的应用环境部署服务访问接口，实现了各异构虚拟机平台之间的资源服务互操作。本发明专利技术与现有技术相比，不仅具有支持异构虚拟机平台的优点，还可提供应用软件的部署，提高了部署的效率和灵活性，提高了资源的利用率，系统的可扩展性好，易于管理，提高了资源利用的透明性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算系统虚拟化
，具体涉及一种多虚拟机环境下 的快速部署系统。
技术介绍
近年来，计算系统资源规模的不断扩展极大地推动了计算系统虚拟化 技术的发展。随着计算系统处理能力的快速增强、资源种类的日益丰富、 应用需求的灵活多样，寻求新型的计算机理论模式已成为未来信息技术领 域面临的重大挑战。虚拟化计算系统能够动态组织多种计算资源，隔离具体的硬件体系结 构和软件系统之间的紧密依赖关系，实现透明化的可伸縮计算系统架构， 从而灵活构建满足多种应用需求的计算环境，提高计算资源的使用效率， 发挥计算资源的聚合效能，并为用户提供个性化和普适化的计算资源使用 环境。虚拟化技术是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种去 耦合技术，它可以实现计算资源的高效灵活使用。虚拟化计算系统可以更 加充分合理地利用计算资源，满足日益多样的计算需求，使人们能够透明、 高效、可定制地使用计算资源，从而真正实现灵活构建、按需计算的理念。 目前的虚拟化技术大都基于单机资源的虚拟化，多机环境下的虚拟化 技术尚处于初步研究阶段。如何有效组织和管理计算资源，以应对计算系 统资源环境的复杂性特征和任务执行的高效透明需求之间的矛盾，是虚拟 计算系统需要面对的重要科学问题。在这一背景下，多虚拟机资源的管理 机制显得尤为重要。为满足用户的应用需求，为用户快速部署计算任务环 境是多虚拟机管理系统中首要的一环。现有的虚拟机管理器(VMM)如Xen、 VMWare等在用户应用环境提供方面都只包括基本操作系统的部署以及底层硬件资源的分配， 一些应用软 件还需要用户自己安装，还不能方便地为用户提供一个应用环境。目前也有系统如Collective提供了虚拟应用的管理，但它采用的是集中管理模板的 方式，主要关注系统的安全性，应用模板都依赖于基本模板，不能修改， 一旦应用需求有所变化时，整个模板体系都得更新，灵活性不高，资源利 用率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多虚拟机环境下的快速部署系统，该系统 灵活性高，能提高底层资源的高效透明使用，最大程度的满足用户的需求。本专利技术提供的多虚拟机环境下的快速部署系统，其特征在于包括位 于服务器内的为用户提供统一访问接口的Web访问层；位于服务器或底层 任一个节点机上的为用户提供服务的快速部署服务管理层；位于与底层硬 件资源打交道的异构虚拟机平台层；用户统一访问接口层为用户提供基于Web的服务访问图形化界面，它通过用户统一访问模块予以实现；用户统一访问模块将系统提供的各种服 务展示给用户，并接受用户的服务访问请求，经过预处理后向下传递给快 速部署服务管理层的各模块，并接收快速部署服务管理层返回的信息，提 供给用户；异构虚拟机平台层包括相互独立的插件模块和虚拟机平台，虚拟机平 台用于直接管理底层各节点机的硬件资源，并通过插件模块与上层快速部 署服务管理层的各模块交互，处理快速部署服务管理层提交的服务并将处 理的结果返回给快速部署服务管理层；快速部署服务管理层包括用户管理模块、虚拟机模板创建模块、虚拟 机模板管理模块和增量部署模块；用户管理模块用于负责用户身份的管理，它接受用户统一访问模块中 用户的身份认证信息，对用户的身份认证信息进行预处理后再转交给底层 异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板创建模块用于负责各种操作系统以及应用软件的模板的创 建，它接受用户统一访问模块中用户所需的基本操作系统以及应用软件的 信息，对信息进行预处理后再转交给底层异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板管理模块采用索引和cache机制管理各操作系统模板与各 应用软件模板之间的对应关系，负责虚拟机模板的更新；它接受用户统一 访问模块中用户所需的基本操作系统以及应用软件的信息，对这些信息进 行处理，同时也与底层异构虚拟机平台层的插件模块交互获取底层模板存 储信息，并将这些模板信息传递给增量部署模块；增量部署模块用于完成增量传输和增量部署，它将用户选择的请求信 息进行预处理，再转交给虚拟机模板管理模块进行处理，并将接收的返回 结果发送给用户统一访问模块。本专利技术多虚拟机环境下的快速部署系统有效地解决了上述问题，不仅 能为用户部署基本操作系统，还能够为用户部署所需的应用软件。本专利技术 屏蔽了底层网格平台的异构性， 一方面为用户提供统一的资源服务访问接 口，另一方面保持各异构虚拟机平台之间的独立性，不同的平台多针对不 同的应用。该系统采用增量部署的思想，系统运作之前，在各节点机上已经保存 了基本系统的模板，模板库中保存了应用软件模板即增量模板和基本系统 模板，基于对虚拟机基本系统模板以及应用软件模板的管理，可以根据用 户的需求，在当今最为流行的开源虚拟机Xen、 QEMU和KVM上灵活地 部署基本系统和应用软件，实现了一种具有高可用性、高性能和高灵活性 的多虚拟机环境下的快速部署系统。具体而言，本专利技术具有以下优点和效 果..(1) 高效性本专利技术采用增量部署应用软件模板的方式，将软件模板 传输到相应的基本系统模板上再进行整合，可以大大减少传输时间的开销。(2) 灵活性模板机制的管理可以根据用户的需求灵活部署相应的操 作系统以及相关的应用软件，而不像其它系统一样提供固定的应用环境。同时，模板管理在模板的更新以及模板的生命周期管理方面也很灵活。(3) 透明性整个应用环境的部署过程涉及到各模块之间的通信、底 层虚拟机平台的选择、硬件资源的分配等，这些对用户来说是完全透明的， 用户不需要参与其中。(4) 可扩展性插件技术的使用使得系统易于管理和维护，系统中的 任何一个节点都可以为用户提供服务，再增加一个节点意味着可为更多的 用户服务。系统配置简单，新的虚拟机平台可方便的纳入系统，可扩展性 好。(5) 易于管理各个虚拟机平台上的插件都是相互独立的，互不干扰, 使得整个系统易于管理。附图说明图1是本专利技术多虚拟机环境下的快速部署系统的体系结构图；图2是快速部署服务管理层用户管理模块的结构示意图；图3是虚拟机模板创建模块的结构示意图；图4是虚拟机模板管理模块的结构示意图；图5是增量部署模块中增量传输的流程图；图6是增量部署模块中增量部署的流程图；图7是底层异构虚拟机平台层的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术系统采用三层架构为用户提供统一访问接口的 用户统一访问接口层；为用户提供服务的快速部署服务管理层；与底层硬 件资源打交道的异构虚拟机平台层。快速部署服务管理层是整个系统的核心，是连接用户访问接口层和异 构虚拟机平台层的枢纽。快速部署服务管理层接受上层用户访问接口层的 用户请求服务，对用户的请求服务进行预处理后再传递给底层异构虚拟机 平台层进行处理，处理后的结果再传递给快速部署服务管理层，快速部署服务管理层再返回给用户统一访问接口层。用户统一访问接口层为用户提供基于Web的服务访问图形化界面，它 通过用户统一访问模块1予以实现。用户统一访问模块1将系统提供的各 种服务展示给用户，并接受用户的服务访问请求，经过预处理后向下传递 给快速部署服务管理层的各模块，快速部署服务管理层的各模块对信息进 行处理完毕后再将结果返回用户统一访问模块1。异构虚拟机平台层主要是指相互独立的虚拟机平台7. 1， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多虚拟机环境下的快速部署系统，其特征在于：包括位于服务器内的为用户提供统一访问接口的Ｗｅｂ访问层；位于服务器或底层任一个节点机上的为用户提供服务的快速部署服务管理层；位于与底层硬件资源打交道的异构虚拟机平台层；用户统一访问接口层为用户提供基于Ｗｅｂ的服务访问图形化界面，它通过用户统一访问模块（１）予以实现；用户统一访问模块（１）将系统提供的各种服务展示给用户，并接受用户的服务访问请求，经过预处理后向下传递给快速部署服务管理层的各模块，并接收快速部署服务管理层返回的信息，提供给用户；异构虚拟机平台层包括相互独立的插件模块（６．１，６．２，…，６．Ｎ）和虚拟机平台（７．１，７．２，…，７．Ｎ），虚拟机平台（７．１，７．２，…，７．Ｎ）用于直接管理底层各节点机的硬件资源，并通过插件模块（６．１，６．２，…，６．Ｎ）与上层快速部署服务管理层的各模块交互，处理快速部署服务管理层提交的服务并将处理的结果返回给快速部署服务管理层；快速部署服务管理层包括用户管理模块（２）、虚拟机模板创建模块（３）、虚拟机模板管理模块（４）和增量部署模块（５）；用户管理模块（２）用于负责用户身份的管理，它接受用户统一访问模块（１）中用户的身份认证信息，对用户的身份认证信息进行预处理后再转交给底层异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板创建模块（３）用于负责各种操作系统以及应用软件的模板的创建，它接受用户统一访问模块（１）中用户所需的基本操作系统以及应用软件的信息，对信息进行预处理后再转交给底层异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板管理模块（４）采用索引和ｃａｃｈｅ机制管理各操作系统模板与各应用软件模板之间的对应关系，负责虚拟机模板的更新；它接受用户统一访问模块（１）中用户所需的基本操作系统以及应用软件的信息，对这些信息进行处理，同时也与底层异构虚拟机平台层的插件模块交互获取底层模板存储信息，并将这些模板信息传递给增量部署模块（５）；增量部署模块（５）用于完成增量传输和增量部署，它将用户选择的请求信息进行预处理，再转交给虚拟机模板管理模块（４）进行处理，并将接收的返回结果发送给用户统一访问模块（１）。...

【技术特征摘要】
1、一种多虚拟机环境下的快速部署系统，其特征在于包括位于服务器内的为用户提供统一访问接口的Web访问层；位于服务器或底层任一个节点机上的为用户提供服务的快速部署服务管理层；位于与底层硬件资源打交道的异构虚拟机平台层；用户统一访问接口层为用户提供基于Web的服务访问图形化界面，它通过用户统一访问模块(1)予以实现；用户统一访问模块(1)将系统提供的各种服务展示给用户，并接受用户的服务访问请求，经过预处理后向下传递给快速部署服务管理层的各模块，并接收快速部署服务管理层返回的信息，提供给用户；异构虚拟机平台层包括相互独立的插件模块(6.1，6.2，...，6.N)和虚拟机平台(7.1，7.2，...，7.N)，虚拟机平台(7.1，7.2，...，7.N)用于直接管理底层各节点机的硬件资源，并通过插件模块(6.1，6.2，...，6.N)与上层快速部署服务管理层的各模块交互，处理快速部署服务管理层提交的服务并将处理的结果返回给快速部署服务管理层；快速部署服务管理层包括用户管理模块(2)、虚拟机模板创建模块(3)、虚拟机模板管理模块(4)和增量部署模块(5)；用户管理模块(2)用于负责用户身份的管理，它接受用户统一访问模块(1)中用户的身份认证信息，对用户的身份认证信息进行预处理后再转交给底层异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板创建模块(3)用于负责各种操作系统以及应用软件的模板的创建，它接受用户统一访问模块(1)中用户所需的基本操作系统以及应用软件的信息，对信息进行预处理后再转交给底层异构虚拟机平台层对应的插件模块；虚拟机模板管理模块(4)采用索引和cache机制管理各操作系统模板与各应用软件模板之间的对应关系，负责虚拟机模板的更新；它接受用户统一访问模块(1)中用户所需的基本操作系统以及应用软件的信息，对这些信息进行处理，同时也与底层异构虚拟机平台层的插件模块交互获取底层模板存储信息，并将这些模板信息传递给增量部署模块(5)；增量部署模块(5)用于完成增量传输和增量部署，它将用户选择的请求信息进行预处理，再转交给虚拟机模板管理模块(4)进行处理，并将接收的返回结果发送给用户统一访问模块(1)。2、根据权利要求1所述的快速部署系统，其特征在于用户管理模块(2)包括用户注册模块(21)、用户登陆认证模块(22)以及用户数据库 (23);用户注册模块(21)用于接受并处理用户统一访问模块(1)中用户的 注册请求，通过与用户数据库(23)进行交互，将用户的相关信息保存在 用户数据库(23)中，并给反馈相应的信息通过用户统一访问模块(1)提 供给用户；用户登陆认证模块(22)用于接受并处理用户统一访问模块(1)中用 户的登陆认证请求，通过与用户数据库(23)进行交互对用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海，吴松，袁金艳，高巍，邓莉，钟阿林，谭浩宇，潘晓东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]