專利名稱：一種瘦客戶端服務(wù)器虛擬化方法及虛擬瘦客戶端服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種瘦客戶端服務(wù)器，尤其涉及一種瘦客戶端服務(wù)器虛擬化方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的基于客戶機/服務(wù)器(Client/Server)的模式正面臨諸多挑戰(zhàn)——系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全問題日益突出，設(shè)備的增多和計算機應(yīng)用水平的提高帶來更多的管理問題， 計算機設(shè)備的維護工作量與維護花費與日俱增，因設(shè)備使用問題導(dǎo)致的效率損失已不可忽視，IT人員被繁瑣的日常維護所困擾，影響工作積極性等等。因而瘦客戶機終端模式越來越壯大。在日常的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中，存在著這樣一些需求，需求一服務(wù)器端需要向很多個瘦客戶端提供服務(wù)，服務(wù)器端通過有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，向不同的瘦客戶端提供服務(wù)，其對不同的瘦客戶端所提供的服務(wù)是相同的(即所完成的功能、所達到的效果是相同的)，但這些瘦客戶端之間是相互獨立的(即瘦客戶端之間不知道彼此的存在，互相之間沒有任何聯(lián)系，不會互相影響)，服務(wù)器端對這些瘦客戶端的管理也是相對獨立的(即不需要考慮客戶端之間的交互問題)；或者需求二 一個服務(wù)提供及管理系統(tǒng)有多個部件，這些部件是相對獨立的，可以為瘦客戶端提供某方面的服務(wù)，整個系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，向不同的瘦客戶端提供服務(wù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，要滿足前面所述的第一種需求(需求一)，一般是把服務(wù)器端的管理系統(tǒng)安裝到多臺獨立的物理機器上，每一臺獨立的物理機器分別對應(yīng)一個瘦客戶端，獨立提供服務(wù)，進行相應(yīng)的管理，其邏輯結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。如圖1所示，用來提供服務(wù)的一個系統(tǒng)被安裝在了 N臺不同的物理機上，各物理機通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)接入Internet，同時有N個瘦客戶端也通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)接入Internet，一個瘦客戶端和一臺物理機之間建立點對點的連接，即一臺物理機只向一個瘦客戶端提供服務(wù)，一旦建立了這種關(guān)系，該物理機和該客戶端就緊密地綁定了在一起， 而不再與其它物理機或瘦客戶端產(chǎn)生任何聯(lián)系。圖1中物理機和客戶端之間的虛線，就表示了這種一對一的映射關(guān)系。這種通常的解決方案，其可擴展性很好，當(dāng)有新的瘦客戶端需要接受服務(wù)時，只需要簡單的增加一臺物理機，并安裝相關(guān)系統(tǒng)軟件就可以了，完全不影響整個系統(tǒng)體系的其他部分。但同時，這種解決方案也存在著一些比較令人頭痛的問題，比如由于每一個客戶端都要對應(yīng)一臺獨立的物理機，當(dāng)服務(wù)規(guī)模較大時，大量物理機所消耗的電費、所占用的空間，算起來也是一筆很大的開銷，而且要對這么多機器進行維護，也不是一件容易的事。對于第二種需求(需求二)，則通常是就把整個服務(wù)提供及管理系統(tǒng)安裝在一臺機器的單個操作系統(tǒng)上，每個部件作為一個進程或線程，相對獨立的運行，而整個服務(wù)提供及管理系統(tǒng)則作為一個統(tǒng)一的、完整的服務(wù)提供方，連接到Internet，向眾多的瘦客戶端提供各種服務(wù)，其邏輯結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。如圖2所示，用來提供服務(wù)的一個系統(tǒng)被安裝在了一臺物理機上，這個系統(tǒng)中，包含了 η個組件，每個組件可以完成一定的操作，實現(xiàn)一定的功能，為客戶提供一種服務(wù)。但每個組件不是直接和客戶端進行交互的，而是通過服務(wù)提供及管理系統(tǒng)來與客戶端進行交互的。即在所有客戶端看來，只有一個服務(wù)提供及管理系統(tǒng)，它們并不知道系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不知道其所需要的服務(wù)具體是由哪一個組件提供的。整個服務(wù)提供及管理系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)連接到Internet，向瘦客戶端提供各種服務(wù)。各個不同的瘦客戶端，也通過有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)連接到Internet，向該服務(wù)提供及管理系統(tǒng)請求某種或某些服務(wù)。服務(wù)提供及管理系統(tǒng)接收到服務(wù)請求后，根據(jù)請求內(nèi)容把請求轉(zhuǎn)交給對應(yīng)的組件進行處理，處理完畢后，將返回消息發(fā)送到客戶端。這種通常的解決方案，在可靠性方面存在著一定的缺陷，由于多個組件運行在同一臺物理機的同一個系統(tǒng)中，如果其中的一個組件發(fā)生異常，而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，那么所有其它組件也全都不能提供服務(wù)了，即使這些組件本身并沒有發(fā)生什么問題也罷，這樣一來就大大降低了該服務(wù)系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述原因，本發(fā)明旨在提供一種瘦客戶端服務(wù)器的虛擬化方法，以可同時滿足上文所描述的在日常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的一些向瘦客戶端提供服務(wù)的需求，并避免上述缺陷的存在。本發(fā)明的主要目的在于，通過提供一種將瘦客戶端服務(wù)器虛擬化的方法，使得采用這種方法向瘦客戶端提供服務(wù)的服務(wù)器，同時兼?zhèn)渖衔乃龅膬煞N需求的常規(guī)解決方案的優(yōu)點，又有效地克服了這兩種需求的常規(guī)解決方案的缺點，而且，本發(fā)明所提供的方法并不僅僅適用于上文所提到的兩種具體的需求，也適用于其它一些類似的有關(guān)向瘦客戶端提供服務(wù)的需求。首先本發(fā)明目的在于提供的一種將瘦客戶端服務(wù)器虛擬化的方法，在應(yīng)用于需求一時，保持了需求一的常規(guī)解決方案的優(yōu)點，即擁有良好的可擴展性。同時，還有效地解決了需求一的常規(guī)解決方案所存在的一些比較令人頭痛的問題，即當(dāng)服務(wù)規(guī)模較大時，所產(chǎn)生的較大的能源開銷、空間占用問題，以及眾多機器難以維護的問題。其次，當(dāng)本發(fā)明提供的一種將瘦客戶端服務(wù)器虛擬化的方法，在應(yīng)用于需求二時， 可以在達到需求二常規(guī)解決方案相同效果的同時，有效地解決需求二的常規(guī)解決方案可靠性不高的問題。綜上所述，本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題在于在滿足需求一的同時，有效地解決需求一場景中，當(dāng)服務(wù)規(guī)模較大時，所產(chǎn)生的較大的能源開銷、空間占用問題，以及眾多機器難以維護的問題；在滿足需求二的同時，有效地解決需求二的常規(guī)解決方案可靠性不高的問題；在滿足其它向瘦客戶端提供服務(wù)的需求的同時，使其擁有能源開銷、空間占用以及可靠性方面的優(yōu)勢。本發(fā)明采用的技術(shù)手段為，一種瘦客戶端服務(wù)器虛擬化方法，該方法包括(1)在提供服務(wù)的物理服務(wù)器上安裝虛擬機管理系統(tǒng)；(2)通過虛擬機管理系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)臺虛擬機；(3)在每臺虛擬機上安裝用來提供服務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)或組件；
(4)配置各虛擬機的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；(5)將服務(wù)器接入Internet，向瘦客戶端提供服務(wù)。本發(fā)明提供一種虛擬瘦客戶端服務(wù)器，其包括虛擬機管理系統(tǒng)，數(shù)臺虛擬機，及數(shù)塊分別與所述虛擬機對應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡；其中該虛擬機管理系統(tǒng)管理各虛擬機的建立及對各虛擬機的資源進行動態(tài)配置；數(shù)塊虛擬網(wǎng)卡分別與所述虛擬機一一對應(yīng)。該虛擬機管理系統(tǒng)模塊的基本功能包括創(chuàng)建虛擬機、刪除虛擬機、動態(tài)修改虛擬機配置、控制虛擬機的啟動關(guān)閉、虛擬機網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)配置、動態(tài)遷移、虛擬機狀態(tài)監(jiān)控、虛擬機快照。其中，創(chuàng)建虛擬機可以通過手動設(shè)定虛擬機配置來創(chuàng)建，也可以通過虛擬機模板來創(chuàng)建；可以一次創(chuàng)建一臺虛擬機，也可以一次進行批量創(chuàng)建。其中，通過虛擬機模板創(chuàng)建虛擬機，可以方便快速的生成多臺具有相同配置、可提供相同的應(yīng)用服務(wù)的虛擬機。其中，虛擬機網(wǎng)絡(luò)設(shè)置可以為每一臺虛擬機設(shè)置一組對應(yīng)的公網(wǎng)IPdnternet Protocol,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議)地址和私人IP地址，使得物理服務(wù)器上的虛擬機之間是相互隔離的，而又能向外部提供服務(wù)。通過虛擬機管理系統(tǒng)，在物理服務(wù)器上模擬出多臺獨立的用于提供服務(wù)的機器， 并在這些機器上安裝服務(wù)應(yīng)用，配置好網(wǎng)絡(luò)，通ahternet向瘦客戶端提供各種服務(wù)。其實現(xiàn)的方法包括以下步驟(1)在提供服務(wù)的物理服務(wù)器上安裝虛擬機管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了管理虛擬機的基本功能；(2)通過虛擬機管理系統(tǒng)創(chuàng)建所需要數(shù)目的虛擬機；(3)在每臺虛擬機上安裝用來提供服務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)或組件；(4)對虛擬機的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行配置；(5)將服務(wù)器接入Internet，向瘦客戶端提供服務(wù)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于現(xiàn)有的滿足需求一的解決方案，雖然可擴展性很好， 但在服務(wù)規(guī)模較大時，其能源消耗和占用空間，以及可維護性就成了一個令人頭痛的問題。 而本發(fā)明所提供的方法，則不僅同樣保持了良好的擴展性，還很好的解決了現(xiàn)有方案中存在的令人頭痛的問題。我們都明白，把十多臺500瓦功率的臺式機換為一臺2000瓦功率的服務(wù)器，這樣會節(jié)約很多電力和制冷費用。同樣把幾百臺工作站縮減為幾臺服務(wù)器也會進一步縮短我們的電費清單，還能降低總體的維修和替換成本。而總體電力消耗大幅下降之后，所有由硬件產(chǎn)生的熱量也會相應(yīng)下降，直接導(dǎo)致空調(diào)電費的降低?，F(xiàn)有的滿足需求二的解決方案，當(dāng)某一個組件產(chǎn)生異常而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰時，其它工作正常的組件也同樣不能再向瘦客戶端提供服務(wù)了，也就是說，在系統(tǒng)進行維修恢復(fù)的期間內(nèi)，整個服務(wù)系統(tǒng)的全部服務(wù)都將中斷。而本發(fā)明所提供的方法，則使得服務(wù)系統(tǒng)的不同組件之間相互獨立，某一個組件產(chǎn)生異常導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰并不會使整個服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)全部中斷，那些工作正常的組件仍然可以向瘦客戶端提供服務(wù)，這樣就提升了服務(wù)系統(tǒng)的可靠性。


圖1為現(xiàn)有解決需求一的方案示意圖；圖2為現(xiàn)有解決需求二的方案示意圖3為本發(fā)明解決需求一的方案示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明基于虛擬化技術(shù)，包含一個虛擬機管理系統(tǒng)，通過這個虛擬機管理系統(tǒng)，在物理服務(wù)器上模擬出多臺獨立的用于提供服務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)或組件，并在這些系統(tǒng)或組件上安裝服務(wù)應(yīng)用，配置好網(wǎng)絡(luò)，通過hternet向瘦客戶端提供各種服務(wù)。下面結(jié)合圖3，以需求一為應(yīng)用場景對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明并不局限于下面的實施例。為了將本發(fā)明提供的方法應(yīng)用于需求一，首先需要在物理服務(wù)器1上安裝虛擬機管理系統(tǒng)2。安裝好虛擬機管理系統(tǒng)2之后，就可以通過該管理系統(tǒng)在物理服務(wù)器上創(chuàng)建虛擬機3。虛擬機的配置完全可以根據(jù)用戶的需要來設(shè)定，在所提供的服務(wù)對機器的性能要求不高時，可以創(chuàng)建一系列低配置的虛擬機，如較小的內(nèi)存容量，較小的磁盤空間；而在所提供的服務(wù)對機器的性能要求較高時，則可以創(chuàng)建一系列較高配置的虛擬機，如多CPU，較大的內(nèi)存容量，較大的磁盤空間。這種創(chuàng)建不同配置虛擬機的靈活性，也使得資源利用率得到了提高，因為這種方式是按需使用資源，一般不易出現(xiàn)資源被閑置浪費的情況。同時，當(dāng)確實發(fā)現(xiàn)某一資源的利用率不高時，還可以通過虛擬機管理系統(tǒng)對虛擬機的資源進行動態(tài)配置，把這一部分被閑置的資源分配給更需要這些資源的地方，這樣就可以在很大程度上優(yōu)化資源的使用率。創(chuàng)建好所需的虛擬機以后，在所有虛擬機上安裝用來提供服務(wù)的應(yīng)用程序。在需求一中，每一個客戶端對應(yīng)一個獨立的服務(wù)端，由固定的服務(wù)端提供點對點的服務(wù)，在本實施例中，一個客戶端7就和一個虛擬機3對應(yīng)，某一確定的客戶端通過訪問對應(yīng)虛擬機的IP 來獲取服務(wù)。雖然每一臺虛擬機都有一個虛擬網(wǎng)卡4，但由于虛擬機的所有網(wǎng)絡(luò)交互(收發(fā)包)，實際上最終都是通過物理服務(wù)器1上的物理網(wǎng)卡5來完成的，所以需要通過虛擬機管理系統(tǒng)2來對虛擬機的網(wǎng)絡(luò)進行配置，以便對某一虛擬機的網(wǎng)絡(luò)訪問請求在到達物理網(wǎng)卡 5后，能夠被正確地轉(zhuǎn)發(fā)到該虛擬機的虛擬網(wǎng)卡4。在本實施例中，物理服務(wù)器上的每一個虛擬機都處于不同的VLAN(Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng))中，這樣就可以實現(xiàn)虛擬機之間的相互隔離(不同VLAN中的節(jié)點是不可見的)。同時，每一個虛擬機都對應(yīng)一個獨立的公網(wǎng)IP (Public IP)和一個VLAN中的私人IP (Private IP)，外部的客戶端可以通過訪問虛擬機的公網(wǎng)IP來獲取服務(wù)，服務(wù)請求在到達物理服務(wù)器的網(wǎng)卡后，經(jīng)過目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換，交由對應(yīng)的虛擬機來進行處理。物理服務(wù)器1上的安裝配置工作完成以后，就可以把物理服務(wù)器1通過有線或無線的方式接入到hternete中，而客戶端7也就可以通過有線或無線的方式接入到 InternetB中，對物理服務(wù)器1中的虛擬機進行訪問，而獲取服務(wù)了。虛擬機管理系統(tǒng)2會隨時監(jiān)控所有的虛擬機的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個虛擬機持續(xù)(這里的持續(xù)指的是超過了用戶定義的某一個時間長度)出現(xiàn)負載過重，虛擬機的資源吃緊的情況時，虛擬機管理系統(tǒng)2可以根據(jù)已定義的虛擬機模板，自動創(chuàng)建一個擁有更多資源的
6新虛擬機，然后通過動態(tài)遷移功能，將原有虛擬機上的內(nèi)容遷移到新創(chuàng)建的虛擬機上，將原有虛擬機的公網(wǎng)IP和私人IP都轉(zhuǎn)移給新創(chuàng)建的虛擬機，由新創(chuàng)建的虛擬機來繼續(xù)為特定的客戶端提供服務(wù)，切換工作完成之后，將原有虛擬機注銷，以便釋放其所占用的資源加以重新利用。對于沒有實時性要求的服務(wù)，虛擬機管理系統(tǒng)2還可以在某一虛擬機當(dāng)機之后， 即虛擬機崩潰了，無法響應(yīng)的時候，創(chuàng)建一個和已崩潰虛擬機具有相同配置的新虛擬機，在其上重新安裝所需的服務(wù)應(yīng)用程序，將已崩潰的虛擬機的公網(wǎng)IP和私人IP都轉(zhuǎn)移給新創(chuàng)建的虛擬機，將已崩潰的虛擬機注銷，其服務(wù)交由新建的虛擬機來繼續(xù)提供。本發(fā)明僅以需求一為應(yīng)用場景對一種瘦客戶端服務(wù)器的虛擬化方法進行了說明， 但將本發(fā)明的所提供的方法應(yīng)用于需求二，其過程和步驟也是類似的，事實上其它一些類似的有關(guān)向瘦客戶端提供服務(wù)的需求都在本發(fā)明解決的范圍之內(nèi)。該方法可使一臺或多臺物理機經(jīng)過虛擬化后可轉(zhuǎn)化為一對一地為瘦客戶端提供服務(wù)，或是一個由多個獨立模塊組成的系統(tǒng)為瘦客戶端提供服務(wù)，其中各虛擬網(wǎng)卡可建立在同一個物理網(wǎng)卡之上也可建立在多個不同的物理網(wǎng)卡上。而且該方法借助該虛擬化方法僅需一個或多個服務(wù)器，而不需要配置其它額外的硬件資源，即可實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種瘦客戶端服務(wù)器虛擬化方法，其特征在于，該方法包括(1)在提供服務(wù)的物理服務(wù)器上安裝虛擬機管理系統(tǒng)；(2)通過虛擬機管理系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)臺虛擬機；(3)在每臺虛擬機上安裝用來提供服務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)或組件；(4)配置各虛擬機的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；(5)將服務(wù)器接入Internet，向瘦客戶端提供服務(wù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該虛擬機管理系統(tǒng)提供了管理虛擬機的基本功能。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基本功能包括創(chuàng)建虛擬機、刪除虛擬機、動態(tài)修改虛擬機配置、控制虛擬機的啟動關(guān)閉、虛擬機網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)配置、動態(tài)遷移、虛擬機狀態(tài)監(jiān)控及虛擬機快照中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中創(chuàng)建虛擬機的步驟為通過手動設(shè)定虛擬機配置或通過虛擬機模板來一次創(chuàng)建一臺虛擬機或一次進行批量創(chuàng)建虛擬機。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過虛擬機模板創(chuàng)建的多臺虛擬機為具有相同配置、提供相同的應(yīng)用服務(wù)的虛擬機。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，于步驟4中將該虛擬機網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為每一臺虛擬機設(shè)置有一組對應(yīng)的公網(wǎng)IP地址和私人IP地址，使得物理服務(wù)器上的虛擬機之間是相互隔離的，而又能向外部提供服務(wù)。
7.一個應(yīng)用上述權(quán)利要求的虛擬瘦客戶端服務(wù)器，其特征在于，其包括虛擬機管理系統(tǒng)，數(shù)臺虛擬機，及數(shù)塊分別與所述虛擬機對應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡；其中該虛擬機管理系統(tǒng)管理各虛擬機的建立及對各虛擬機的資源進行動態(tài)配置；數(shù)塊虛擬網(wǎng)卡分別與所述虛擬機一一對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的虛擬瘦客戶端服務(wù)器，其特征在于，該系統(tǒng)的基本功能模塊至少包括創(chuàng)建虛擬機、刪除虛擬機、動態(tài)修改虛擬機配置、控制虛擬機的啟動關(guān)閉、虛擬機網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)配置、動態(tài)遷移、虛擬機狀態(tài)監(jiān)控及虛擬機快照的模塊之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的虛擬瘦客戶端服務(wù)器，其特征在于，所述虛擬網(wǎng)卡是建立在物理服務(wù)器上的物理網(wǎng)卡之上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瘦客戶端服務(wù)器虛擬化方法，該方法通過在提供服務(wù)的物理服務(wù)器上安裝虛擬機管理系統(tǒng)，通過這個虛擬機管理系統(tǒng)，在物理服務(wù)器上模擬出多臺獨立的用于提供服務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)或組件，并在這些系統(tǒng)或組件上安裝服務(wù)應(yīng)用，配置好網(wǎng)絡(luò)，通過Internet向瘦客戶端提供各種服務(wù)。本發(fā)明具有良好的可擴展性，解決了當(dāng)服務(wù)規(guī)模較大時所產(chǎn)生的較大的能源開銷、空間占用問題，以及眾多機器難以維護以及可靠性不高的問題。
文檔編號H04L29/06GK102457512SQ20101053469
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者蘭雨晴, 夏穎, 姚遠, 宋瀟豫, 徐舫, 胡娜, 趙敬峰, 馬立克 申請人:中標(biāo)軟件有限公司