用于设计、开发和管理一个或多个分布式计算系统的方法和系统技术方案

描述了一种在分布式计算系统上设计、部署和管理分布式应用程序的体系结构和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式计算系统的体系结构。
技术介绍
在过去的几年中，对因特网的应用迅速扩大并在不断地增长。人们变得非常适应万维网(或简称“Web”)上提供的多种服务，例如电子邮件、在线购物、搜集新闻和信息、收听音乐、观看视频剪辑、寻找工作等等。为了与基于因特网服务的日益增长的需求齐头并进，专用于宿主站点的计算机系统出现了巨大的增长，以提供这些站点的后端服务，并存储与这些站点相关联的数据。分布式计算机系统的一种类型是数据中心(例如因特网数据中心(IDC)或企业数据中心(EDC))，其是一个特别设计的集合体，容纳了许多用于寄宿基于网络的服务的计算机。数据中心，也被称为“Webfarms”或“server farms”，一般在空调控制(climate-controlled)且安全的大楼(physically secure buildings)中容纳有成千上万的计算机。数据中心一般提供可靠的因特网访问、可靠的电力供应和安全的操作环境。今天，大型的数据中心非常复杂并经常用于寄宿多种应用程序。例如，一些站点可操纵数千台计算机，并用于寄宿许多分布式应用程序。这些分布式应用程序通常都具备复杂的网络规格，其要求操作者将计算机与某网络交换机进行物理连接，并手工地调整数据中心内部的布线格局以支持复杂的应用程序。其结果是，构建物理网络拓扑结构以符合应用程序需求的任务极其麻烦，耗时的处理易于导致人为错误。因此，需要对物理计算系统中分布式应用程序的设计和部署技术进行改进。
技术实现思路
描述了一种用于设计、部署和管理分布式计算系统中的分布式应用程序的体系结构和方法。附图说明在附图中用相同数字标记指代相似特征。图1示出了网络设置的示例。图2是示出了使用SDM定义模型的示例性体系结构的框图。图3示出了在SDM模式设计规范内限定的示例性定义结构。图4示出了在SDM模式设计规范内限定的示例性关系结构。图5示出了将WEB应用程序映射到WEB服务器宿主上的示例。图6示出了使用SDM运行时的示例性体系结构。图7示出了示例性分层设定。图8示出了示例性SDM文档。图9示出了基本定义和成员。图10示出了示例性成员。图11示出了示例性设定值和数值列表。图12示出了根据某些实施例的SDM应用程序的示例性生命周期。图13示出了从WEB应用程序映射到WEB服务器宿主上的示例映射。图14示出了示例性内嵌数据类型分层结构。图15示出了抽象对象定义的隐含扩展示例。图16示出了抽象关系的隐含扩展示例。图17示出了变更请求的示例。图18示出了将新定义载入运行时的过程示例。图19示出了执行变更请求的示例。图20示出了连接成员的示例。图21示出了关于连接的示例性结构。图22示出了提供实例空间(instance space)概述的UML图示例。图23示出了能够用来执行此处所描述技术的总体计算机环境。详细说明以下所公开的内容描述了用于设计及实现具有大规模应用服务的分布式计算系统的体系结构的多方面内容。所公开的内容包括对系统定义模型(SDM)和SDM运行时环境的详述，其中系统定义模型(SDM)也称作服务定义模型。所公开的内容进一步包括设计特征，例如如何建立各种数据中心组件的模型。在此处使用的术语“接线”也称为“连接”、“通信”或“通信关系”。同时，术语“系统”也称为“模块”，而术语“资源空间”也称为“资源”。另外，术语“应用程序空间”也称为“应用程序”，而术语“实例空间”也称为“实例”。此外，术语“类”也可以称为“抽象定义”，术语“端口”也称为“终端”，而术语“类型”也可以称为“定义”。图1示出了网络设备100示例。在设备100中，多(x)个计算装置102(1)、102(2)、...、102(x)与网络106相连接。网络106表示多种常规网络拓扑结构和类型(包括有线和/或无线网络)的任一种，使用多种常规网络协议(包括公共协议和/或专有协议)的任一种。网络106可以包括，例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网的一部分等等。设备100表示广义的多种网络体系的任一种，包括，例如数据中心(如因特网数据中心(IDC))、办公室或商务设备、家庭设备、教育或科研设施、零售或销售设备、数据存储设备等等。计算装置102可以是多种传统计算装置的任一种，包括桌面PC、工作站、大型机、服务器、因特网设备、游戏控制台、便携式计算、移动电话、个人数字助理(PDA)等等。一个或多个装置102可以是相同类型的装置，或者也可以是不同类型的装置。另外，即使多个装置是相同类型的装置，所述多个装置也可能配置不同(例如，两个装置102可以均为服务器，但可具有不同的硬件配置，如不同的处理器、不同容量的RAM、不同尺寸的硬盘等等)。一个或多个计算装置102在加入设备100后也可进行再配置。例如，一个特定的计算装置102可能操作了一段时间(如大约几分钟、几小时、几天、几个月等等)以执行某个功能，然后管理者决定需要执行不同的功能(如，从服务器变为工作站计算机，从Web服务器变为本地文件服务器等等)。图2是一个框图，它示出了使用系统定义模型的示例性体系结构200。将SDM设计为在系统的整个生命周期上被使用。系统是一组可以共同工作以完成常见功能的相关软件和/或硬件资源。这类系统的一个示例就是应用程序，其涉及一组可以被计算装置运行或执行的指令，以执行各种功能。应用程序的示例包括诸如游戏之类的娱乐应用程序，诸如字处理软件之类的生产应用程序，诸如电子百科全书之类的参考应用程序，诸如可用于web服务或财政分析的分布式应用程序等等。所述系统的其他示例是工作平台，在其上可部署应用程序(或其他工作平台)。工作平台指的是在其上可以部署应用程序(或其他工作平台)的软件和/或硬件资源。正如下面所详细描述的，这样的工作平台可以分层。系统的生命周期一般包括三个基本阶段(也被成为级)设计或开发阶段，接下来是部署或安装阶段，接下来是操作或管理阶段。由于该模型应用于系统生命周期的所有三个阶段，其可视为是系统生命周期中各个阶段的整合点，并推进各个阶段。另外，通过使用模型，知识(knowledge)可以在这些阶段之间传输，例如涉及系统管理的知识(例如将该知识反馈到设计和开发组)(例如，因此允许设计和开发组修改系统，由此来创建更高级的版本或提高当前版本的性能)；系统的结构、配置需求和操作行为的知识；从桌面到数据中心的操作平台知识；由端用户监测的服务水平知识；等等。通常来讲，在设计阶段中，影响SDM的开发工具用于定义由通信软件和硬件组件所组成的系统。系统定义包含部署和操作分布式系统所必需的全部信息，包括需求资源、结构、操作特征、策略等等。在部署阶段中，将系统定义用于自动部署系统和动态分配并配置要求的软件及硬件(例如服务器、存储器和网络)资源。相同的系统定义可用于部署不同的宿主环境和不同的规模。在管理阶段中，操作系统中的SDM服务提供用于管理系统的系统层视图。这使得新的管理工具从系统前景角度来驱动资源分配、结构管理、升级和自动处理。体系结构200使用SDM定义模型以及在SDM定义模型内定义功能操作的模式。定义模型包括各种不同种类的数据结构，这些数据结构共同地被称为“定义(definitions)”。SDM的功能经由诸如应用程序接口(API)之类的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模式包括：至少一个定义，其描述了在分布式计算系统中的实体；以及至少一个关系，其确认在分布式计算系统中实体之间的链接，其中所述模式被开发工具和部署工具使用。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：GC亨特，G奥斯莱德，B塔巴拉，K格里利希，R蒙辛，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]