异构混合云系统架构设计方法技术方案

本发明专利技术公开的一种异构混合云系统架构设计方法，体系结构开放，相互兼容，布局形态灵活可裁剪，易于工程实现，本发明专利技术通过下述技术方案实现：在网

【技术实现步骤摘要】
异构混合云系统架构设计方法


[0001]本专利技术涉及大数据架构异构混合云系统
，一种“网
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云
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边
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端”体系架构下的异构混合云系统架构设计方法。
技术背景
[0002]随着以云计算、大数据、人工智能为代表的新兴信息技术发展，可以将大数据、云计算等数字科技快速赋能给各行各业，是数字经济的重要载体。支撑数字经济产业变革发展的基础架构是“网
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云
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边
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端”。“网”则是高速安全的数据传输网络，“云”即云计算，“边”即边缘计算，“端”即设备终端。所谓边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供服务。边缘计算与云计算的区别在于，一个将计算能力下沉，一个将计算能力集中在云端。在边缘网络就近部署计算、存储、分流、大数据分析等功能，实现业务本地化、分布式处理，提升网络数据处理效率，满足终端用户本地化的体验，满足垂直行业网络低时延、近端实时计算、实时反馈、数据安全管控等诉求。边缘计算的业务实现是“网络+硬件+软件”协同的生态系统，在软件层面是具备边缘计算能力的开放式平台。边缘节点实现形式主要通过边缘数据中心、边缘服务器存储将算法送到靠近终端侧对数据进行处理分析，以计算为主，需要长期保存的数据会通过网络传回数据中心保存，边云协同依赖的是以云为核心的网络架构。面对复杂的业务环境，单纯的公有云或私有云都无法全面满足业务创新的需求。
[0003]混合云一般性定义为多个云之间互联的IT架构。目前多数企业的基础架构正在从传统架构向私有云和公有云结合，或者混合云的形态转移。“云—边—端”利用各地原有的接入网资源，实现整体资源布局。混合云的形式主要有：公有云之间的混合，私有云之间的混合，公有云和私有云的混合，有云和传统IT的混合。目前，混合云在不同行业面临实施落地困难，重要原因是在基础架构的云化方面，并没有一个标准，而混合云的价值在于通过连通两个或多个云，尽可能屏蔽它们之间的差异，从而达到对公有云的高效利用。混合云作为一个覆盖私有云、专有云、公有云的云计算综合体，在带来单一云形态所不具备的优越性的同时，也为业务的架构设计及实施部署提出了更高的要求。
[0004]随着通信网络的发展，令更多具有数据采集功能的终端设备接入网络，产生了海量数据。它们所产生的数据，与互联网上的数据、企业信息化产生的数据相结合，就形成了海量的行业大数据，大数据的“数据大、数据杂，带来存储难、管理难、运用难等困难问题，既是数据增值挖掘工作的瓶颈，也是尖锐技术挑战。因此，以虚拟化为基础、以网云为纽带，设计全面整合各类资源的混合云系统，是数字经济基础体系架构在行业落地热门研究方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足之处，在大数据领域“网
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云
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边
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端”体系设计下，针对各方向、各单位的数据壁垒，构建满足用户本区域、本方向、本专业特色的大数据应用生态环境构建需求，同时考虑系统的整体安全可控问题，提供一种具有体系结构
开放，相互兼容，布局形态灵活可裁剪，易于工程实现，快速、稳定、便捷、安全、经济的异构混合云系统架构设计方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是，一种异构混合云系统架构设计方法，其特征在于包括如下步骤：设计端系统与公共云数据中心的异构混合云平台在“网
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云
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边
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端”体系架构下，以总体架构设计能力为牵引，采用开放式体系结构，构建与现役系统联合的，为用户单位提供协同创新和跨域共享的云数据中心系统、云和数据安全防护系统、运控运维系统，与数据中心异构指令集相互兼容的n个端系统，设计端系统与公共数据中心统一的联合资源服务环境，实现端系统与公共数据中心云资源混合编排，将现役系统本地数据接入汇集至端系统，端系统用户根据业务需要，通过数据统一交换完成与数据中心私有数据或共享数据的联合交换，并统一存储至端系统大数据存储库中，通过跨域异构计算引擎统一调度集成，构建一站式大数据开发应用环境，基于容器与芯片指令集实现强耦合绑定关系，将端系统开发的分析应用成果平滑迁移至公共云中心，构造端系统与公共云数据中心具有本区域、本方向、本专业特色异构混合云平台；造端系统与公共云数据中心的一体化业务混合云n个端系统采用与公共云数据中心异构基础云平台架构，将端系统弹性云资源基础硬件指令集架构设计为同公共数据中心指令集架构保持一致，通过公共云数据中心、n个端系统横向一体化集成，n个端系统以多租户方式统一管控公共云数据中心异构租户资源空间，实现用户账户互通、网络资源互通、资源管理互通，达成端系统异构资源统一管理、统一调配，构建端系统与公共数据中心全域数据资源编目视图，实现端系统与公共数据中心数据高效传输、透明访问，向外提供全域数据联邦检索访问的联合数据服务,实现公共云对端系统在资源、数据、服务方面的支撑，构建端系统与公共云数据中心一体化业务混合云；构建跨端系统与公共数据中心通信的训练迁移模型在端系统开发、测试调优、适配封装基础通用算法、机器学习训练迁移模型，以原子组件形式将训练迁移模型统一发布到数据中心算法模型库，构建一站式大数据开发和跨异构计算引擎的统一编排调度环境，实现端系统与数据中心从模型开发、数据开发、生产流程混合编排调度、任务发布全流程“无编程、可拖拽”的一站式大数据开发，根据业务需要，在大数据计算引擎上进行数据融合分析计算，将混合编排计算任务调度分发到端系统、公共数据中心多种分布式计算集群中实时流计算引擎、内存计算引擎、离线批处理引擎上运行，将具备共享的分析计算成果推送至公共数据中心或现役系统；本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：本专利技术以大数据领域“网
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端”体系设计及总体架构设计能力为牵引，基于构建端用户与公共云数据中心及相关现役系统协同创新和跨域共享，具有端用户本区域、本方向、本专业特色的大数据应用生态环境需求，围绕大数据领域“网
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端”体系设计及总体架构设计能力为牵引，能够打造端系统与公共数据中心系统及相关现役装备协同创新和跨域共享，具有用户本区域、本方向、本专业特色的大数据应用环境生态，实现与数据中心、现役系统构造一体化业务混合云构建，为各级各类用户高效利用数据中心资源和服务提供渠道和环境，与现有技术相比具有三类有益效果：a.端系统与中心联合数据开发模式
本专利技术本地数据接入汇集相关现役系统数据至端系统，并统一存储至端系统大数据存储库中。端系统用户可以根据业务需要通过数据统一交换完成与数据中心私有数据或共享数据的联合交换。业务用户基于端系统提供统一的数据质量管理、数据编目管理、数据申请授权等数据管理工具完成对本地数据及数据中心私有数据、共享数据的统一管理功能。由于端系统开发应用服务向数据中心平滑透明迁移能力，当前该能力主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构混合云系统架构设计方法，其特征在于包括如下步骤：设计端系统与公共云数据中心的异构混合云平台在“网
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端”体系架构下，以总体架构设计能力为牵引，采用开放式体系结构，构建与现役系统联合的，为用户单位提供协同创新和跨域共享的云数据中心系统、云和数据安全防护系统、运控运维系统，与数据中心异构指令集相互兼容的n个端系统，设计端系统与公共数据中心统一的联合资源服务环境，实现端系统与公共数据中心云资源混合编排，将现役系统本地数据接入汇集至端系统，端系统用户根据业务需要，通过数据统一交换完成与数据中心私有数据或共享数据的联合交换，并统一存储至端系统大数据存储库中，通过跨域异构计算引擎统一调度集成，构建一站式大数据开发应用环境，基于容器与芯片指令集实现强耦合绑定关系，将端系统开发的分析应用成果平滑迁移至公共云中心，构造端系统与公共云数据中心具有本区域、本方向、本专业特色异构混合云平台；造端系统与公共云数据中心的一体化业务混合云n个端系统采用与公共云数据中心异构基础云平台架构，将端系统弹性云资源基础硬件指令集架构设计为同公共数据中心指令集架构保持一致，通过公共云数据中心、n个端系统横向一体化集成，n个端系统以多租户方式统一管控公共云数据中心异构租户资源空间，实现用户账户互通、网络资源互通、资源管理互通，达成端系统异构资源统一管理、统一调配，构建端系统与公共数据中心全域数据资源编目视图，实现端系统与公共数据中心数据高效传输、透明访问，向外提供全域数据联邦检索访问的联合数据服务,实现公共云对端系统在资源、数据、服务方面的支撑，构建端系统与公共云数据中心一体化业务混合云；构建跨端系统与公共数据中心通信的训练迁移模型在端系统开发、测试调优、适配封装基础通用算法、机器学习训练迁移模型，以原子组件形式将训练迁移模型统一发布到数据中心算法模型库，构建一站式大数据开发和跨异构计算引擎的统一编排调度环境，实现端系统与数据中心从模型开发、数据开发、生产流程混合编排调度、任务发布全流程“无编程、可拖拽”的一站式大数据开发，根据业务需要，在大数据计算引擎上进行数据融合分析计算，将混合编排计算任务调度分发到端系统、公共数据中心多种分布式计算集群中实时流计算引擎、内存计算引擎、离线批处理引擎上运行，将具备共享的分析计算成果推送至公共数据中心或现役系统。2.如权利要求1所述的异构混合云系统架构设计方法，其特征在于：异构混合云系统包括：云数据中心系统、云和数据安全防护系统、运控运维系统，输出本地业务应用数据、专业数据分析的1
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n个端系统，其中，云数据中心系统、云和数据安全防护系统包含多个业务应用、数据生产治理与综合服务、众创开发支撑环境，统一的安全运控和联合资源环境；云数据中心系统通过运控运维系统和网络支撑与数据安全防护系统与业务开发支撑系统、数据资源服务系统、大数据计算服务系统、数据存储组织管理系统和基础资源云操作系统进行通信，基础云操作系统提供基础云资源与跨域资源服务支撑，数据存储组织管理系统提供大数据存储与数据组织管理，大数据计算服务系统提供实时、离线计算能力，数据资源服务系统提供数据中心的全源全域数据资源服务，业务开发支撑系统提供智能处理工具和服务管理服务，运控运维系统完成系统资源申请分配、资源动态调配、统一运维监视、系统运行情况管理，网络支撑与安全防护系统提供端系统和公共数据中心间的可靠安全连接。3.如权利要求1所述的异构混合云系统架构设计方法，其特征在于：端系统基础平台包
括：基础资源服务层和基础设施资源，基础资源服务层对外提供大数据资源池服务及虚拟化云资源池服务，大数据资源池服务采用基于ARM指令集自主可控产品架构，选用商业大数据基础产品及服务化管理组件，利用分布式文件系统、安全管理、大数据服务HDS、分布式并行处理架构MPP服务ADS，将计算、存储和网络等基础硬件资源，以逻辑方式形成离线计算引擎、实时流计算引擎、列式存储数据离线库、全文库、MPP库的基础资源池层，依据离线计算引擎、API计算引擎，调用各种资源、服务，形成端系统大数据资源池；端系统通过联合应用开发服务，联合数据开发服务、联合数据资源服务，提供云和端一体化的资源使用视图，形成资源联合动态调配能力；通过数据生产能力联合，提供云数据中心系统和端系统的数据资源统一导航、数据联合检索/搜索服务，形成统一的数据分析环境，以及统一的数据服务生产和集成平台；端系统根据已建应用系统芯片指令集，基于ARM技术的微处理器设计ARM指令集+申威指令集+X86指令集混合指令集，云数数据中心根据业务数据采集边节点，以最小化申威6A方式，建设申威指令集+X86指令集负面清单，端系统结合云数据中心系统构建异构混合指令集云系统架构。4.如权利要求1所述的异构混合云系统架构设计方法，其特征在于：异构混合指令集云系统架构包括：基础设施、资源服务层、数据服务层、开发支撑服务层、应用服务层、统一运控运维管理单元、标准规范单元，其中，基础设施包括：为端系统提供基础硬件支撑的服务器、存储设备、时统设备、网络设备、安全设备等硬件资源；资源服务层包括：达成数据中心用户账户互通、网络资源互通、资源管理互通的公共数据中心租户大数据计算存储资源，公共数据中心行业租户基础云资源，达成端系统异构资源统一管理、统一调配，端系统本地云资源不足时，向数据中心申请使用弹性计算、容器技术、对象存储、负载均衡的本地端系统数据计算存储资源、端系统基础云资源和现役资源等云资源；数据服务层包括：为分析开发、业务应用开发提供数据管理、数据资源目录、数据资源方向、专业数据检索，数据搜索的跨环境数据资源服务资源，为数据分析开发及业务应用开发提供数据汇集接入、跨域数据集成交换，数据中心授权数据、数据中心端...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌东，王平，覃锋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：