本發(fā)明涉及一種云計算技術，特別是涉及一種電信級別的云計算系統(tǒng)的資源分配方法。

背景技術：

云計算因為高彈性和能源有效性而被越來越多的企業(yè)和服務提供商接受。具有自己的基礎設施的大型云計算服務提供商(比如amazon和google)和跨國企業(yè)的數(shù)目也在不斷上升。傳統(tǒng)的電信運營商(比如at&t和聯(lián)通)也開始轉型向終端用戶提供云服務。集中性的架構可以提供小規(guī)模的云服務，但大規(guī)模跨地域組網則優(yōu)選分布式云計算。分布式云計算有多個跨地域的數(shù)據中心，數(shù)據中心之間用高速因特網連接。一個地區(qū)的數(shù)據中心除了為本地分支結構服務外，還要接受其它地域的分支機構的查詢和服務請求，甚至包括出于魯棒性或其它考慮而要求的跨地域的服務和虛擬機部署。云系統(tǒng)的架構必須同時支持集中式和分布式的云集計算模式并能提供統(tǒng)一的部署機制。

另一方面，越來越多的云計算代理商(cloudservicebroker，csb)整合其它云計算服務提供商(cloudserviceprovider，csp)的基礎設施，從而對外提供全面統(tǒng)一的云服務。不同的云計算服務提供商一般是跨地域分布的，所以云計算架構需要便于csb按照終端用戶的位置，服務質量需求(qos)和價格進行服務提供組織的選擇，并進而進行數(shù)據中心的選擇。

能夠提供所需服務并且靠近終端用戶的數(shù)據中心會被優(yōu)選以減少服務時延和長途傳輸線路占用。一個地域的數(shù)據中心可能包括不同的功能服務器，比如有些是cpu密集型的的服務器，有些是存儲密集型的服務器等。這樣就組成了不同的服務器功能簇(serverfunctionalitycluster,sfc)。不同的服務需求需要被路由到合適的資源池以便實現(xiàn)最大的統(tǒng)計復用率和方便的維護。一般的，應該在滿足所需服務的sla(serviceoflevel)的情況下，一個服務器部署盡可能多的服務以實現(xiàn)最大贏利。不同的流量工程的方法可以被用來實現(xiàn)這個目的。比如不同的數(shù)據中心的服務質量需求qos能力需要被考慮，在虛擬機部署甚至是實時遷移時應該采用合適的的資源分配策略。

提供高質量的服務是csp成功的關鍵因素。為此，scope聯(lián)盟在2011年建議了電信級別的云計算，但是并沒有給出具體的系統(tǒng)結構。聯(lián)盟認為，不僅僅是sla協(xié)商，還包括安全，位置信息，互聯(lián)互通都要被考慮。

正如學者愛爾蘭都柏林大學的學者murphy指出的，如果云計算想要運行良好，性能工程的方法，包括規(guī)劃設計、實時監(jiān)控、擴容、升級都需要詳細進行，而這一切的基礎是架構！因此應該有一個新的統(tǒng)一系統(tǒng)結構，不僅僅能夠滿足有著分布式基礎設施的大規(guī)模的csp，而且還能夠滿足集成其它csp的csb的需求。它也應該能夠支持多種流量工程方法的應用以便提供滿意的服務質量，甚至是提供電信級別的服務。同時，它應該具有位置機制，實現(xiàn)最大程度的資源利用，跨地域服務部署，并便于運營，管理和維護(oam)。更重要的，系統(tǒng)能夠支持不同的云之間的互聯(lián)互通。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決云計算系統(tǒng)如何與客戶端協(xié)商資源分配的技術問題，本發(fā)明提出了一種電信級別的云計算系統(tǒng)的資源分配方法、采用所述資源分配方法的裝置、計算機可讀存儲介質，還包括一種電信級別的云計算系統(tǒng)的本地資源調度方法、采用本地資源調度方法的裝置及計算機可讀存儲介質。

所述電信級別的云計算系統(tǒng)的資源分配方法，包括第一物理服務器管理至少一個第二物理服務器，所述第一物理服務器包括元調度器，所述第二物理服務器包括本地調度器；所述資源分配方法包括以下步驟：

s1：所述第一物理服務器接收到帶有需求參數(shù)的服務請求；

s2：所述第一物理服務器將步驟s1中所述需求參數(shù)進行分析，判斷能否接受所述服務請求；若能，則進入步驟s3，若不能，則拒絕步驟s1中所述服務請求；

s3：所述第一元調度器接受步驟s3中的所述服務請求并與本地調度器協(xié)商預留資源；若能滿足所述服務請求，則進入步驟s4，若不能滿足所述服務請求，則由所述元調度器向客戶端發(fā)送降低服務等級的參數(shù)，重復步驟s1到s3進行下一輪協(xié)商；

s4：所述第一物理服務器根據步驟s3所預留的資源，完成資源分配。

優(yōu)選地，在步驟s3中，若協(xié)商不成功，還包括所述第一元調度器調度其他行政區(qū)域的第二元調度器執(zhí)行所述服務請求。

優(yōu)選地，在步驟s1中，包括所述第一物理服務器判斷所述服務請求是否具備權限；若具備權限，則進行步驟s2，若不具備權限，則拒絕所述服務請求。

優(yōu)選地，在步驟s2中，包括所述第一物理服務器將所述需求參數(shù)適配成所述云計算系統(tǒng)可識別的格式。

優(yōu)選地，在步驟s1之前，還包括所述第一物理服務器判斷用戶是否進行了注冊。

優(yōu)選地，在步驟s3中，包括所述第一物理服務器解析或適配云間機制與云間協(xié)議。

本發(fā)明所提出的采用所述資源分配方法的裝置，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器運行所述存儲器中的計算機程序使所述裝置執(zhí)行上述資源分配方法。

另外，本發(fā)明所提出的計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述資源分配方法的步驟。

本發(fā)明所提出的電信級別的云計算系統(tǒng)的本地資源調度方法，包括至少一個第二物理服務器被第一物理服務器管理，所述第一物理服務器包括元調度器，所述第二物理服務器包括本地調度器；所述本地資源調度方法包括以下步驟：

t1、本地調度器接受來自第一元調度器的協(xié)商；所述第一元調度器攜帶有服務請求；

t2、所述第二物理服務器根據所述服務請求預留資源。

優(yōu)選地，還包括所述第二物理服務器對已經完成的所述服務請求進行服務性能的測量。

優(yōu)選地，還包括所述第二物理服務器報告并更新所述云計算系統(tǒng)的資源狀態(tài)。

優(yōu)選地，還包括所述第二物理服務器將所述云計算系統(tǒng)進行優(yōu)化和/或執(zhí)行周期性審計。

同時，本發(fā)明提出的采用本地資源調度方法的裝置，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器運行所述存儲器中的計算機程序使所述裝置執(zhí)行上述任一所述的本地資源調度方法。

此外，本發(fā)明提出的計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一所述本地資源調度方法的步驟。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術對比的有益效果包括：所述云計算系統(tǒng)接受帶有需求參數(shù)的服務請求，根據需求參數(shù)分析能否接受服務請求，第一元調度器接受所述服務請求并與本地調度器協(xié)商預留資源，若能滿足服務請求則完成資源分配，若不能滿足需求則可向客戶端發(fā)送降低服務質量等級的參數(shù)與客戶端協(xié)商，直到完成資源分配，實現(xiàn)了云計算系統(tǒng)與客戶端的協(xié)商。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中umatgc2架構示意圖。

圖2是本發(fā)明具體實施方式中元調度的雙平面組網示意圖。

圖3是本發(fā)明具體實施方式中umatgc2在csp和csb中的應用示意圖。

圖4是本發(fā)明具體實施方式中設備的分布示意圖。

圖5是本發(fā)明具體實施方式中本地化互通組網的結構示意圖。

圖6是本發(fā)明具體實施方式中互通流程示意圖。

圖7是本發(fā)明具體實施方式中對云計算系統(tǒng)維護操作示意圖。

圖8是本發(fā)明具體實施方式中云計算系統(tǒng)資源分配方法的流程圖。

圖9是本發(fā)明具體實施方式中采用云計算系統(tǒng)的基本結構圖。

具體實施方式

下面對照附圖并結合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明提出了一個統(tǒng)一的基于元調度的電信級別云計算架構umatgc2(unifiedmetaschedulerarchitecturefortelecomgradecloudcomputing)。

如圖1所示，umatgc2包括安全模塊(sc)、sla模塊、資源管理模塊(rmc)、運行管理及維護/計費模塊(oambc)、互通模塊(ic)。

安全模塊(sc)主要負責注冊、鑒權和授權。同時還可以實現(xiàn)其余的系統(tǒng)安全管理功能，比如周期性審計以及應急機制。

sla模塊用于處理所有與流量工程(trafficengineering)相關的事務。在收到用戶的服務質量相關參數(shù)后，會將這些參數(shù)提交到資源管理模塊(rmc)。如果rmc確認sla能夠得到保證，服務將會繼續(xù)。sla模塊在服務的生命周期內，將會持續(xù)執(zhí)行一些服務質量保證措施，包括擁塞控制(congestioncontrol)、接入控制(accesscontrol)等。

資源的最終配置一定要經過資源管理模塊(rmc)，rmc是一個核心模塊。通過主動審計以及被動接收資源使用報告，rmc維護了各區(qū)域資源的最新狀態(tài)，同時它也保存了各區(qū)域的組網以及服務信息(比如資源位置、類型等)。rmc能驗證某一區(qū)域的數(shù)據中心是否符合業(yè)務的sla要求，以及是否需要將服務路由到其它區(qū)域。然后在目標區(qū)域，它會依據一些原則(比如負載均衡、計算與數(shù)據最近等)實現(xiàn)機框、服務器的選擇并執(zhí)行虛擬機(vm)操作(比如創(chuàng)建、激活和遷移等)。

周期性的優(yōu)化由資源管理模塊中的優(yōu)化器(optimizer)自動執(zhí)行，或者由運行管理及維護/計費模塊(oambc)模塊命令執(zhí)行。一些運行管理維護行為，比如升級和測試也可由rmc執(zhí)行。rmc中的ms除了執(zhí)行本地的資源管理功能外，它的另外一個重要功能是與其它區(qū)域或者其它云網絡的ms進行通信。

如圖1所示，上述云計算架構的工作流程包括：

用戶首先進行注冊，然后發(fā)送帶有以一定格式編碼的sla需求參數(shù)(比如開始時間、執(zhí)行時間、vm位置和違約懲罰信息等)的服務請求(附圖1中的步驟1)。如果用戶已經注冊，則將對用戶進行鑒權并授權其使用配置到的資源(步驟2)。

slam模塊的接入控制單元(admissioncontrolcomponent)緩存有從rmc取到的云系統(tǒng)的工作負載情況，它將依據負載或者其所使用的其它強制性措施決定是接受用戶請求的第一條消息還是直接拒絕。如果系統(tǒng)過載，則會直接拒絕此消息(步驟3)，否則將開始sla協(xié)商(步驟4)。

在收到帶有一定服務質量信息的請求，比如云經紀人選擇云網絡的tb-wsla(templatebasiconwsla)消息，或者一個終端用戶的直接請求，sla協(xié)商模塊將會對這些服務質量信息進行分析。它將調用sla參數(shù)解析模塊，并將其適配成內部可識別的格式，以便同rmc進行交互(步驟5)。

與其余流程工程信息，比如能耗有效一起(步驟6)，所有的參數(shù)將會被傳送到ms(元調度器)(步驟7)。對于一個已經開始執(zhí)行的服務，將會測量服務性能，比如時延與抖動，相應的流量工程相關措施將會由流量工程方法模塊執(zhí)行。

ms將用這些參數(shù)和本地調度器(localscheduler，ls)協(xié)商本地資源是否滿足服務需求。如果滿足，將會預留資源(步驟8)。

如果當前資源能夠滿足要求(步驟9)，將返回正面確認(positiveacknowledge)。并且ls將會分配資源并執(zhí)行服務(步驟10)，同時報告并更新資源狀態(tài)(步驟11)。如果資源不能滿足要求，將會向用戶返回一個帶有降低服務等級參數(shù)的響應給用戶，并開始下一輪的sla協(xié)商(步驟8)，直到sla參數(shù)得以確認或者確定本區(qū)域的所有資源都不能滿足要求。后一種情況下，本地ms將會查詢其它區(qū)域ms以確認其它ms執(zhí)行服務的可能性。

如果ms和其它云網絡互通(比如遷移vm)，將會調用協(xié)議互通模塊(步驟12)。

需要執(zhí)行常規(guī)審計以保證資源狀態(tài)的一致性以防止資源吊死(deadlock)(步驟13，步驟14)。

優(yōu)化機制可以用來獲得更好的資源利用(步驟15)。

oambc將用于系統(tǒng)管理。oambc可以發(fā)送工程命令用于跟蹤服務、優(yōu)化資源、升級或者擴容。它也可以用于組網信息、資源利用率、負載報告、告警或者安全報告的顯示和人機交互。oambc用于系統(tǒng)對外計費(步驟16)。

umatgc2還可以組網支持csb和csp的場景，具體如下：

網絡扁平化是當今趨勢。所以并不建議太多分層的網絡，除非有很大的流量需要被匯聚并前傳到某些特定的目標，比如國際通信，這樣需要引入更高級別的ms。對于小型網絡，只需要一個ms，后續(xù)擴容只需要簡單增加一個ms即可。對于大型網絡，建議采用兩個專有ms負責本地所有l(wèi)s。這一對ms工作在主從狀態(tài)。所有的主用ms2(元調度器2)全互聯(lián)，同時所有的備用ms1(元調度器1)也全互聯(lián)。形成圖2所示的雙平面組網。每一個ls連接兩個ms，并且所有的ms全互聯(lián)。

umatgc2還可以進行業(yè)務分發(fā)，對于整合其它csp的服務的csb來說，它將依據最低價格最好服務的原則選擇并部署服務。所以csb會通過所連接的主用ms，攜帶sla參數(shù)，以及收益和違約處罰信息，查詢所有的簽約csp，同時依據正常查詢時段啟動一個查詢定時器。在時段內返回的響應將會被對比，并從中選擇一個最合適的云來完成服務。

對于有自己的基礎設施的csp來說，用戶服務優(yōu)先在本地完成，所需資源也由本地ms分配。除非本地資源不能滿足需求或者用戶有特定要求，比如vm部署在至少兩個以上地域以防止某數(shù)據中心宕機。

如果服務涉及到兩個不同的云網絡，比如vm在云間的遷移，則要用到互通模塊(ic)。ic實現(xiàn)了云間協(xié)議，比如sla協(xié)商協(xié)議和vm鏡像傳輸協(xié)議，解析及適配模塊和其它功能模塊在一起。比如，sla參數(shù)互通模塊是在云間互通時由sla模塊調用的。協(xié)議互通模塊是實現(xiàn)云間協(xié)議互通時由ms調用的。

圖3展示了兩種情況下的流程，有兩個csp，每一個都有自己的基礎設施。csp1的云是集中式的只有cpu/mem資源，但是比csp2的便宜。當前部署了一個ms，用于和代理服務器(brokeragent)進行通信并支持后續(xù)擴容。csp2的云跨兩個區(qū)域，不同區(qū)域的云資源是異構的。一個區(qū)域部署多個ls用來管理本區(qū)域大規(guī)模的服務器功能簇sfc。相應的關系總結在表1。兩個ms用來管理ls，并保證冗余和防止宕機。一個csb租借了csp1的云和csp2在兩個區(qū)域的部分數(shù)據中心，并通過代理服務器接入業(yè)務。

表1

同時csp2也對外發(fā)布自己的品牌和服務，它的接入服務器是csp2agent。brokeragent位于區(qū)域1，所以它只和區(qū)域1的所租借的csp的ms連接。csp2agent只和區(qū)域2的最近ms連接。也許對于同一個csp來說，有多于一個的業(yè)務接入點，它只需要就近接入最近的ms。

圖3中雙向粗雙箭頭線顯示了csb情景的業(yè)務流程：

1、一個用戶發(fā)送了存儲服務情況，請求中帶有sla參數(shù)并要求vm至少部署在兩個區(qū)域以防止宕機(step1)。

2、brokeragent(代理服務器)查詢兩個分別歸屬于兩個csp的ms，看誰可以以最低的價格完成服務。csp1(代理商1)拒絕了請求，因為它只有cpu類型的資源(step2)。

3、csp2(代理商2)的ms用一些算法，比如最小直徑算法來選擇最合適的數(shù)據中心，并同時考慮了位置需求。被選擇的數(shù)據中心應該被記錄下來以備后用。請求消息被前傳到不同區(qū)域的調度器(區(qū)域1是ls2，區(qū)域2是ms1然后ls3)預留資源。ls接收到請求并進一步依據某種算法，比如最短樹算法，找到機框和服務器，來部署vm。然后再依據一些算法，比如ff算法將vm進行劃分，并決定哪些vm應該部署在那個服務器上。預留的句柄將會成功返回，相應的資源狀態(tài)也會被更新(step3)。

4、csp2返回確認到brokeragent，并攜帶價格信息和協(xié)商好的sla參數(shù)(step2)。

5、brokeragent選csp2為服務提供者并要求csp2按照簽約參數(shù)完成服務(step4)。

6、根據已經記錄的數(shù)據中心和預留的句柄，ms要求ls分配預留資源，更新資源狀態(tài)，完成服務(step5)。

雙向虛線雙箭頭線展示了csp情景的業(yè)務流程，包括:

1、一個用戶發(fā)送虛擬cpu服務請求(step1)。

2、請求被分發(fā)到連接的最近的ms2(step2)。

3、依據分發(fā)策略和資源狀態(tài)，sla參數(shù)被slac分析后，ms選擇ls來服務用戶并把需求路由到主用ls1來完成服務(step3)。

一般來說，一個對外提供大規(guī)模的云服務的csp會選擇多個設備提供商的產品以保證購買中的主動權和價格優(yōu)勢。另一方面，多個csp會提供相同的云服務。所以不同的設備或者不同的csp之間的云服務互通是不可避免的?；ネǖ那疤崾窃崎g協(xié)議(intercloudprotocol)和云間機制(intercloudroot)。云間協(xié)議是對于互通的雙方的協(xié)議和格式的統(tǒng)稱。云間機制是為互通鑒定基礎的共同的機制，比如ip尋址，dns，交換和路由協(xié)議?？赡艿脑崎g協(xié)議和云間機制已經有了一些探討。但這還不足以實現(xiàn)互通，它需要架構和網絡首先支持互通。

umatgc2能夠輕松組網，通過ms的通信功能來支持互通，云間協(xié)議和云間機制可以在ic模塊進行解析和適配。

對于有自己的基礎設施，而且設備來自多個設備提供商的運營商。我們建議在一個行政區(qū)域只采用一個設備提供商的設備。如圖4所示，地理位置1和地理位置2在行政區(qū)域的西部相鄰，采用相同的基礎設施。地理位置3和地理位置4在東部相鄰，采用另一廠家的設備。一般來說，區(qū)域內的業(yè)務量比區(qū)域間的通信量大，互通也是這樣。相同的基礎設施采用了相同的實現(xiàn)方式和協(xié)議，這樣會減小互通開銷，從而減少業(yè)務時延和資源占用。

對于兩個互通的csp，建議采用圖5所示的組網，互通本地化，而且在一個區(qū)域只為雙方設置一個互通點。

為實現(xiàn)冗余備份，通常設置一對設備。因為本地業(yè)務量遠大于長途業(yè)務量，如果大部分互通在本地網絡中完成，將會減少對昂貴的長途線路的占用，業(yè)務反應時間也會大大減少。

圖6展示了cspa和cspb之間進行vm遷移時的互通情況，互通的工作流以及各個模塊之間的交互。ms負責兩個服務提供者之間的通信和互通。本處將云間協(xié)議和模塊交互結合起來以解釋umatgc2提供的互通功能的實現(xiàn)。

oambc-a(a表示與csp-a相關的模塊，b表示與csp-b相關的模塊)按照客戶要求命令ms-a將vm遷移到csp-b。

事務1(transaction1)為信賴階段相關流程，包括：收到遷移請求后，ms-a(相當于第一元調度器)讓sc驗證csp-b是否可信賴。sc產生必要的安全參數(shù)，比如公鑰等，請求ic將它們適配成標準的x.509請求消息，然后x.509消息被發(fā)送至ms-b(相當于第二元調度器)。ms-b將消息前傳到sc-b，安全參數(shù)被解析出來后，驗證csp-b的資質。正向確認的x.509響應消息被返回至ms-a，確認信息被ic-a解析后返回到sc-a。

注意在每一個事務中ic都會被調用以便將內部參數(shù)適配成標準的云間協(xié)議，或將云間協(xié)議解析成內部參數(shù)。后續(xù)事務中的消息交互過程和前面所說的情況是類似的，所以為簡便起見，后續(xù)ic將被省略。

還包括在事務2(transaction2)中sc-a發(fā)起一個鑒權流程，安全信息被用ipa(identity、policy、audit)消息通過ms-a發(fā)送到ms-b。在ms-b收到sc-b的ipa響應消息后，響應消息被返回到ms-a，并最終返回sc-a。

在事務3(transaction3)中，成功的進行安全檢查和安全機制驗證后，ms-a從負責vm的ls取得vm的景象信息，包括cpu、ram以及啟動vm的hypervisor(管理程序)要求，然后把這些信息傳給sla-a。附加一些sla特定信息，比如位置信息等，請求被編碼成ovf(openvirtualizationformat)打開虛擬化格式消息，ms-a將消息發(fā)送到ms-b。按照消息里的要求，依據于某種算法，ms-b返回響應。

事務4(transaction4)是傳輸流程。整個鏡像信息被通過amqp高級消息隊列協(xié)議(advancedmessagequeuingprotocl)可靠的傳遞到ls-b以便物理機中的hypervisor管理程序啟動vm。在vm成功運行后，相關的資源狀態(tài)進行更新。ms-b通知ms-a遷移完成，ms-a要求ls-a刪除已經被遷移的vm。原來占用的資源被釋放，資源狀態(tài)被刷新。

如圖7所示，在云的生命周期中，有多個維護環(huán)節(jié)，比如規(guī)劃，擴容，升級，業(yè)務部署測試，以及業(yè)務部署后評估優(yōu)化。所有這些動作以一種連續(xù)迭代，周而復始的形式不斷進行。umatgc2能夠支持維護動作的自動實現(xiàn)。

一個新的剛部署的云應該經過充分測試以保證業(yè)務提供能力。sla和性能測量由sla測量模塊進行。資源利用情況被資源管理模塊的資源狀態(tài)單元收集。在發(fā)布后，服務用戶數(shù)和業(yè)務負載都會增加。某些資源會變得緊缺從而會被劇烈競爭。qos會因為資源缺乏而下降，甚至可靠性也會被危及。所以一些告警信息會被報告給oambc以提醒運營者。同時這些信息會被發(fā)送到資源管理模塊的評估單元(相當于評估器)對網絡和資源進行評估。評估結果被發(fā)送到oambc和資源管理模塊的優(yōu)化器。相關的優(yōu)化建議也會被提出，例如，資源擴容，vm遷移。相應的規(guī)劃和設計也需要進行。當然所有的機制都應該在oambc上展示，并在得到運維人員(如果有)確認后，由ms和ls在對應的管理區(qū)域實施。

除以上所提到的自動機制外，還可以通過oambc設置到不同的模塊。比如，如果運營商希望以更低的價格提供服務，他可以要求審計模塊周期性的進行審計。在業(yè)務空閑期，利用率低下的服務器將會被發(fā)現(xiàn)，這些服務器上的vm可以被遷移或者按照一定的算法進行整合。然后空閑的服務器就可以關閉以節(jié)省能源。在業(yè)務高峰期來臨之前，原來的部署可以恢復?；蛘遶m的部署可以按月進行檢查以便可以按照一些更有效的離線算法比如ffd進行優(yōu)化。

oambc也可以命令服務器逐個進行升級。首先oambc會將服務器上的所有vm遷移走，然后升級，在測試成功后，再將vm遷回。

如果維護階段引起互通，比如從一個csp遷移vm到另一個，ic會參與完成整個遷移。

本架構能夠：1)實現(xiàn)對集中式組網和分布式組網的統(tǒng)一部署；2)滿足csp和csb不同組網需求的一致性；3)實現(xiàn)分布式云計算的通信、qos保證、互通、維護和流量工程方法部署機制的電信級別設計；4)實現(xiàn)對不同資源的統(tǒng)一管理。架構主要側重于實現(xiàn)功能模塊化和設計可擴展框架，同時進行詳細的分析以驗證其功能的可行性等。

基于上述umatgc2(相當于云計算系統(tǒng))及其工作流程，本發(fā)明提出了一種資源分配方法，如圖9所示，第一物理服務器管理至少一個第二物理服務器，所述第一物理服務器包括元調度器，所述第二物理服務器包括本地調度器；如圖8所示，所述資源分配方法包括以下步驟：

201：第一物理服務器先判斷用戶是否進行了注冊，若用戶進行了注冊，則進行步驟202，若用戶沒有注冊，則拒絕用戶的服務請求。

202：第一物理服務器判斷所述服務請求是否具備權限；若不具備權限，則拒絕所述服務請求；若具備權限，第一物理服務器則會接收到有需求參數(shù)的服務請求；所述需求參數(shù)包括開始時間、執(zhí)行時間、vm位置和違約懲罰信息等；

203：所述第一物理服務器將所述需求參數(shù)進行分析，判斷能否滿足所述服務請求；若所述云計算系統(tǒng)已經超載，則不能滿足所述服務請求，則拒絕所述服務請求；若能，則進入步驟204；

204：所述第一物理服務器可用來解析或適配云間機制與云間協(xié)議；所述第一物理服務器將所述需求參數(shù)適配成所述云計算系統(tǒng)可識別的格式。

205：所述第一物理服務器中的第一元調度器根據可識別的所述需求參數(shù)并與第二物理服務器中的本地調度器協(xié)商預留資源；若能滿足所述服務請求，會預留相應的資源，進入到步驟206，若不能滿足所述服務請求，所述第一物理服務器則向客戶端發(fā)送降低服務等級的參數(shù)，與用戶進行下一輪協(xié)商，協(xié)商方式相同，是通過重復步驟202到204；無論是協(xié)商不能滿足所述服務請求還是一開始不能滿足所述服務請求，所述第一元調度器都會調度其他行政區(qū)域的其他元調度器(相當于第二元調度)執(zhí)行所述服務請求；

206：所述第一物理服務器根據步驟205所預留的資源，完成資源分配。

第一元調度器調度其他行政區(qū)域的第二元調度器執(zhí)行所述服務請求還包括：所述第一元調度器發(fā)起一個鑒權流程，該流程首先是將安全消息發(fā)送到所述第二元調度器，之后第二元調度器會有響應消息，響應消息被返回至第一元調度器。

本發(fā)明所提出的采用所述資源分配方法的裝置，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器運行所述存儲器中的計算機程序使所述裝置執(zhí)行上述資源分配方法。

另外，本發(fā)明所提出的計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述資源分配方法的步驟。

基于上述umatgc2(相當于云計算系統(tǒng))及其工作流程，本發(fā)明還提出了一種本地資源調度方法，包括：

t1、本地調度器接受來自第一元調度器的協(xié)商；所述第一元調度器攜帶有服務請求；

t2、所述第二物理服務器根據所述服務請求預留資源。

完成本地資源的調度之后，還可以包括所述第二物理服務器對已經完成的所述服務請求進行服務性能的測量。

另外，完成本地資源的調度之后，還可以包括所述第二物理服務器報告并更新所述云計算系統(tǒng)的資源狀態(tài)。

云計算系統(tǒng)需要維護，所述第二物理服務器將所述云計算系統(tǒng)進行優(yōu)化并執(zhí)行周期性審計。

同時，本發(fā)明提出的采用本地資源調度方法的裝置，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器運行所述存儲器中的計算機程序使所述裝置執(zhí)行上述任一所述的本地資源調度方法。

此外，本發(fā)明提出的計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一所述本地資源調度方法的步驟。

業(yè)務接入點只和本地元調度器進行連接，實現(xiàn)業(yè)務需求就近接入的技術方式。實現(xiàn)本地資源優(yōu)先調用，兼顧滿足異地業(yè)務接入。由元調度器提供的大規(guī)模分布式組網的的技術方式，包括元調度器的主備或者負荷分擔的組網方式，所有的需求參數(shù)協(xié)商采用間隔時間并發(fā)選擇的業(yè)務分發(fā)方式。由元調度器通過協(xié)議實現(xiàn)云計算服務提供商(csp)的互聯(lián)互通功能，不同csp互聯(lián)互通時的互通本地化組網的技術方式。元調度器負責csp之間的通信，并和本架構內的本地調度器協(xié)作，并進行協(xié)議適配和解析，從而實現(xiàn)csp之間的互聯(lián)互通。為了互通最小化倡導互通本地化和相鄰地域使用同型號設備的組網方式。

本發(fā)明中還可以利用元調度器的調度功能，實現(xiàn)分布式云計算的通信和互通功能，并能提供服務質量保證、和一般的維護，支持流量工程方法部署機制，從而實現(xiàn)電信級別的云計算系統(tǒng)的資源分配。

需要說明的是，術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

需要說明的是，在本地域內設置有元調度器和本地調度器的二級結構組網，并實現(xiàn)對異構資源管理的技術方式。根據功能簇的功能和規(guī)模大小設置多個本地調度器，并匯總于本區(qū)域的元調度器，從而實現(xiàn)大規(guī)模異構資源的管理。

在兩個云計算服務商之間進行虛擬機(vm)的遷移的互通過程包括，第一元調度器收到遷移請求后，產生安全參數(shù)，例如公鑰等，配置成標準的x.509請求消息，發(fā)送至第二元調度器，之后反饋至第一物理服務器并進行解析。每一個互通過程中都會將內部參數(shù)適配成標準的云間協(xié)議，或將云間協(xié)議解析成內部參數(shù)。

采用上述裝置執(zhí)行虛擬機(vm)的遷移，包括：

在第一物理服務器發(fā)起一個鑒權流程，安全信息發(fā)送到第二物理服務器，之后第二物理服務器響應消息后，響應消息被返回至第一物理服務器。

成功的進行安全檢查和安全機制驗證后，第一物理服務器取得vm的景象信息，包括中央處理器(cpu)、隨機存取存儲器(ram)以及啟動vm的管理程序的要求，然后把這些信息傳給第二物理服務器。附加一些特定信息，比如位置信息等，請求被編碼成打開虛擬化格式消息ovf(openvirtualizationformat)。按照消息里的要求，依據算法，第二物理服務器返回響應。

傳輸流程包括整個鏡像信息被通過高級消息隊列協(xié)議amqp(advancedmessagequeuingprotocl)可靠的傳遞到第二云計算器以便物理機中的管理程序啟動vm。在vm成功運行后，相關的資源狀態(tài)進行更新。第二物理服務器通知第一物理服務器遷移完成，第一物理服務器刪除已經被遷移的vm。原來占用的資源被釋放，資源狀態(tài)被刷新。

需要說明的是，元調度器完成相關的調度工作。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。