CN103488538B - 云计算***中的应用扩展装置和应用扩展方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种云计算***中的应用扩展装置，包括：扩展点解析单元，用于解析预定义的扩展点，以确定监控对象；监控单元，用于在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；扩展处理单元，用于当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值。本发明还提出了一种云计算***中的应用扩展方法。通过本发明的技术方案，可以使得云计算根据当前的计算需求，自动扩展或释放计算资源，从而减少人工干预，提高计算效率和资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体而言，涉及一种云计算***中的应用扩展装置和一种云计算***中的应用扩展方法。
背景技术
云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。云计算的出现在某种意义上剥离了软件与硬件之间的联系。虚拟化，则是云计算的基石。一个云计算的应用必定是基于虚拟化的。虚拟化是一个抽象层，它将物理硬件与操作***分开，从而提供更高的IT资源利用率和灵活性。
云计算的关键在于提供应用服务，也就是企业级的应用部署在云端。可扩展性对于很多企业而言是非常重要的。如果按照访问量峰值需求配置资源，则成本很高、资源利用率很低。云计算提供了一个强大的计算模式，允许用户按需访问资源。
在传统的方式下，当应用的访问量达到一个峰值时，需要人工的申请计算资源，然后创建虚拟机，然后在该虚拟机上进行应用的部署，将新增的服务添加到应用集群中提供服务。整个过程是被动式的，当我们发现应用访问量达到峰值的时候，我们的应用已经出现无法访问的问题，应用的扩展也是通过人工干预的方式进行，使得整个过程耗时增长，增加了企业的风险。
因此，如何让云计算***中应用自动发现计算资源的不足,并且能够动态的自动的进行扩展,减少人工的干预，降级企业的风险，成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种新的云计算***中的应用扩展技术，可以使得云计算根据当前的计算需求，自动扩展或释放计算资源，从而减少人工干预，提高计算效率和资源利用率。
有鉴于此，本发明提出了一种云计算***中的应用扩展装置，包括：扩展点解析单元，用于解析预定义的扩展点，以确定监控对象；监控单元，用于在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；扩展处理单元，用于当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值。
在该技术方案中，通过定义扩展点，使得云计算***仅需对扩展点进行解析，即可确定如何监测自身的运行情况，并判断是否需要执行应用扩展，包括向上扩展，即申请更多的计算资源，从而提升计算能力、提高计算效率，或向下扩展，即释放部分计算资源，以便减少资源占用，降低运算负荷。
在上述技术方案中，优选地，所述扩展点解析单元还用于：从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；所述扩展处理单元用于：在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
在该技术方案中，在定义扩展点时，还可以对具体扩展的计算资源量和创建的实例数量进行定义，从而直接根据定义的情况执行扩展操作，有助于减少人工干预，实现了资源的自动扩展，缩短了反应时间，降低了企业所需要承担的风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述扩展处理单元用于：在执行向上扩展时，利用预先与所述应用绑定的虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
在该技术方案中，通过预先绑定虚拟机镜像模板，使得当需要进行向上扩展时，云计算***可以直接使用该虚拟机镜像模板，而无需从头开始建立，有助于提高反应速度，缩短反应时间，降低用户风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
在该技术方案中，通过对***监控对象和应用监控对象的同时监控，有助于提升监控结果的准确性，从而及时执行扩展操作，缩短反应时间。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：时间统计单元，用于统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间；其中，所述扩展处理单元用于：在所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值的情况下，对所述应用执行向上扩展，在所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值的情况下，对所述应用执行向下扩展。
在该技术方案中，指标数值可能仅存在某个峰值超出了预设的阈值，若就此执行扩展操作，则可能操作资源的浪费，因而通过对维持时间的计算，有助于对实际情况做进一步确定，从而避免因指标数值的扰动而盲目执行扩展操作。
根据本发明的又一方面，还提出了一种云计算***中的应用扩展方法，包括：步骤202，解析预定义的扩展点，以确定监控对象；步骤204，在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；步骤206，当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值。
在该技术方案中，通过定义扩展点，使得云计算***仅需对扩展点进行解析，即可确定如何监测自身的运行情况，并判断是否需要执行应用扩展，包括向上扩展，即申请更多的计算资源，从而提升计算能力、提高计算效率，或向下扩展，即释放部分计算资源，以便减少资源占用，降低运算负荷。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤202还包括：从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；所述步骤206还包括：在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
在该技术方案中，在定义扩展点时，还可以对具体扩展的计算资源量和创建的实例数量进行定义，从而直接根据定义的情况执行扩展操作，有助于减少人工干预，实现了资源的自动扩展，缩短了反应时间，降低了企业所需要承担的风险。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：为所述应用绑定虚拟机镜像模板；以及在执行向上扩展时，利用所述虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
在该技术方案中，通过预先绑定虚拟机镜像模板，使得当需要进行向上扩展时，云计算***可以直接使用该虚拟机镜像模板，而无需从头开始建立，有助于提高反应速度，缩短反应时间，降低用户风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
在该技术方案中，通过对***监控对象和应用监控对象的同时监控，有助于提升监控结果的准确性，从而及时执行扩展操作，缩短反应时间。
在上述任一技术方案中，优选地，所述步骤206还包括：统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，若所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值，则对所述应用执行向上扩展；或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间，若所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值，则对所述应用执行向下扩展。
在该技术方案中，指标数值可能仅存在某个峰值超出了预设的阈值，若就此执行扩展操作，则可能操作资源的浪费，因而通过对维持时间的计算，有助于对实际情况做进一步确定，从而避免因指标数值的扰动而盲目执行扩展操作。
通过以上技术方案，可以使得云计算根据当前的计算需求，自动扩展或释放计算资源，从而减少人工干预，提高计算效率和资源利用率。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展装置的示意框图；
图2示出了根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的对云计算***执行应用扩展的具体流程示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的基于监控指标来判断是否执行扩展操作的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展装置的示意框图。
如图1所示，根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展装置100，包括：扩展点解析单元102，用于解析预定义的扩展点，以确定监控对象；监控单元104，用于在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；扩展处理单元106，用于当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值。
在该技术方案中，通过定义扩展点，使得云计算***仅需对扩展点进行解析，即可确定如何监测自身的运行情况，并判断是否需要执行应用扩展，包括向上扩展，即申请更多的计算资源，从而提升计算能力、提高计算效率，或向下扩展，即释放部分计算资源，以便减少资源占用，降低运算负荷。
在上述技术方案中，优选地，所述扩展点解析单元102还用于：从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；所述扩展处理单元106用于：在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
在该技术方案中，在定义扩展点时，还可以对具体扩展的计算资源量和创建的实例数量进行定义，从而直接根据定义的情况执行扩展操作，有助于减少人工干预，实现了资源的自动扩展，缩短了反应时间，降低了企业所需要承担的风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述扩展处理单元106用于：在执行向上扩展时，利用预先与所述应用绑定的虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
在该技术方案中，通过预先绑定虚拟机镜像模板，使得当需要进行向上扩展时，云计算***可以直接使用该虚拟机镜像模板，而无需从头开始建立，有助于提高反应速度，缩短反应时间，降低用户风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
在该技术方案中，通过对***监控对象和应用监控对象的同时监控，有助于提升监控结果的准确性，从而及时执行扩展操作，缩短反应时间。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：时间统计单元108，用于统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间；其中，所述扩展处理单元106用于：在所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值的情况下，对所述应用执行向上扩展，在所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值的情况下，对所述应用执行向下扩展。
在该技术方案中，指标数值可能仅存在某个峰值超出了预设的阈值，若就此执行扩展操作，则可能操作资源的浪费，因而通过对维持时间的计算，有助于对实际情况做进一步确定，从而避免因指标数值的扰动而盲目执行扩展操作。
图2示出了根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展方法的流程示意图。
如图2所示，根据本发明的实施例的云计算***中的应用扩展方法，包括：步骤202，解析预定义的扩展点，以确定监控对象；步骤204，在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；步骤206，当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值。
在该技术方案中，通过定义扩展点，使得云计算***仅需对扩展点进行解析，即可确定如何监测自身的运行情况，并判断是否需要执行应用扩展，包括向上扩展，即申请更多的计算资源，从而提升计算能力、提高计算效率，或向下扩展，即释放部分计算资源，以便减少资源占用，降低运算负荷。
在上述技术方案中，优选地，所述步骤202还包括：从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；所述步骤206还包括：在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
在该技术方案中，在定义扩展点时，还可以对具体扩展的计算资源量和创建的实例数量进行定义，从而直接根据定义的情况执行扩展操作，有助于减少人工干预，实现了资源的自动扩展，缩短了反应时间，降低了企业所需要承担的风险。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：为所述应用绑定虚拟机镜像模板；以及在执行向上扩展时，利用所述虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
在该技术方案中，通过预先绑定虚拟机镜像模板，使得当需要进行向上扩展时，云计算***可以直接使用该虚拟机镜像模板，而无需从头开始建立，有助于提高反应速度，缩短反应时间，降低用户风险。
在上述任一技术方案中，优选地，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
在该技术方案中，通过对***监控对象和应用监控对象的同时监控，有助于提升监控结果的准确性，从而及时执行扩展操作，缩短反应时间。
在上述任一技术方案中，优选地，所述步骤206还包括：统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，若所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值，则对所述应用执行向上扩展；或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间，若所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值，则对所述应用执行向下扩展。
在该技术方案中，指标数值可能仅存在某个峰值超出了预设的阈值，若就此执行扩展操作，则可能操作资源的浪费，因而通过对维持时间的计算，有助于对实际情况做进一步确定，从而避免因指标数值的扰动而盲目执行扩展操作。
基于上述描述可知，本申请的技术方案，首先需要定义扩展点，该扩展点定义了：
（1）应用的扩展方式（向上扩展或向下扩展）、应用进行自动扩展时所需要的计算资源、扩展时添加或减少的实例数等。
其中，可以针对应用出现计算资源不足的场景进行分析。例如，当前运行时的应用***最多能够承载100人的并发，当高峰期时，该应用的并发人数可能会到达150人的规模，则根据当前应用***所需的计算资源估算出高峰时应用***所需要的计算资源，并定义至相应的扩展点中。同时，还可以绑定该应用***对应的虚拟机镜像模板，从而在需要向上扩展时，能够快速地创建虚拟机，以添加实例。
（2）扩展点还定义了：监控的指标，包括***指标（如CPU负载、内存占用率等）、应用指标（如并发数量、每秒请求数量等）。
其中，需要理解：该应用是如何消耗资源的；在高负载情况下应用消耗了哪部分资源；在高负载情况下，为了维持预期的性能，对于***潜在的扩展点而言会发生什么事情等。然后，基于上述理解，在高负载情况下寻找扩展点的位置，以及在这些扩展点增加更多的资源，并观察应用的性能。通过上述方式，即可确定明确、有效的监控指标。
例如对于Web应用而言，在服务器上典型的应用监控指标包括：
1）并发用户数量；
2）活跃连接数量；
3）每秒请求数量；
4）每个请求的平均延迟时间。
（3）扩展点还定义了：每种指标对应的阀值。通过确定指标的数值是否超标，若超标，则执行扩展操作。
比如为上述web应用的并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量、每个请求的平均延迟时间等，分别设置对应的阈值，以确定该项指标是否正常。
如图3所示，基于上述描述，根据本发明的实施例的对云计算***执行应用扩展的具体流程包括：
步骤302，应用监控。即对应用***的上述指标进行实时的监控。根据为上述指标设定的阀值，采用其中的任意一个或多个监控指标，实时采集对应的样本，以确定是否超标。
步骤304，确定是否触发扩展点。其中，阈值可以为一个，则大于或等于该阈值时，确定向上扩展，小于该阈值时，确定向下扩展；阈值也可以为两个，则大于或等于较大的阈值时，确定向上扩展，小于较小的阈值时，确定向下扩展。
同时，除了阈值的直接判断，还可以进行周期性的统计。基于监控数据的历史趋势和统计预测，就可以触发扩展点，用来向上或向下扩展应用实例的数目。
比如图4所示，对于某个监控指标，设置“向上扩展点”和“向下扩展点”为对应的两个阈值。当该监控指标第一次大于“向上扩展点”时，假定时间为t1，由于t1小于预设的时间阈值，使得***并不会执行扩展操作；当监控指标第二次大于“向上扩展点”时，假定时间为t2，由于t2大于预设的时间阈值，使得***执行向上扩展操作；当监控指标小于“向下扩展点”时，假定时间为t3，由于t3大于预设的时间阈值，使得***执行向下扩展操作。
如图3所示，当确定向下扩展时，即进入步骤306A：减少实例。当确定向上扩展时，即进入步骤306B：根据应用扩展点定义的计算资源，进行计算资源的申请，从镜像管理服务器中获得对应的虚拟机镜像，并创建虚拟机。虚拟机创建完成之后，云计算***将自动进行应用的扩展操作，整个扩展过程将采用自动化的方式来完成。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明通过引入应用扩展点，定义了监控指标对应的阀值，通过对监控数据的统计分析，触发扩展点，达到应用的动态扩展。整个过程不需要人工干预，且能主动响应应用的运行时状态。
相比传统应用的扩展方式，需要人工的对应用进行监控，并且手工完成对应用的扩展。本文提供的方法实现了自动监控应用状态，自动完成应用的扩展，满足应用业务处理能力的需求，降低企业风险。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种云计算***中的应用扩展装置，其特征在于，包括：
扩展点解析单元，用于解析预定义的扩展点，以确定监控对象；
监控单元，用于在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；
扩展处理单元，用于当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值；
根据当前应用***所需的计算资源估算出高峰时应用***所需要的计算资源，并定义至相应的扩展点中。
2.根据权利要求1所述的云计算***中的应用扩展装置，其特征在于，所述扩展点解析单元还用于：
从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；
所述扩展处理单元用于：
在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
3.根据权利要求2所述的云计算***中的应用扩展装置，其特征在于，所述扩展处理单元用于：
在执行向上扩展时，利用预先与所述应用绑定的虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
4.根据权利要求1所述的云计算***中的应用扩展装置，其特征在于，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；
所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的云计算***中的应用扩展装置，其特征在于，还包括：
时间统计单元，用于统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间；
其中，所述扩展处理单元用于：在所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值的情况下，对所述应用执行向上扩展，在所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值的情况下，对所述应用执行向下扩展。
6.一种云计算***中的应用扩展方法，其特征在于，包括：
步骤202，解析预定义的扩展点，以确定监控对象；
步骤204，在所述应用中，获取所述监控对象的指标数值，所述监控对象包括***监控对象和应用监控对象；
步骤206，当所述指标数值大于或等于预设的第一指标阈值时，对所述应用执行向上扩展，当所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值时，对所述应用执行向下扩展，其中，所述第一指标阈值大于所述第二指标阈值；
根据当前应用***所需的计算资源估算出高峰时应用***所需要的计算资源，并定义至相应的扩展点中。
7.根据权利要求6所述的云计算***中的应用扩展方法，其特征在于，所述步骤202还包括：
从所述预定义的扩展点中解析出向上扩展时需要申请的计算资源量和需要创建的实例数量，
或向下扩展时需要释放的计算资源量和需要减少的实例数量；
所述步骤206还包括：
在对所述应用执行向上扩展时，按照所述需要申请的计算资源量进行资源申请，并利用申请到的计算资源、按照所述需要创建的实例数量进行实例的创建操作，
或按照所述需要减少的实例数量进行实例的减少操作，并释放对应的计算资源。
8.根据权利要求7所述的云计算***中的应用扩展方法，其特征在于，还包括：
为所述应用绑定虚拟机镜像模板；以及
在执行向上扩展时，利用所述虚拟机镜像模板创建虚拟机，以执行所述实例的创建操作。
9.根据权利要求6所述的云计算***中的应用扩展方法，其特征在于，所述***监控对象包括：处理器负载和/或内存占用率；
所述应用监控对象包括：并发用户数量、活跃连接数量、每秒请求数量和/或每个请求的平均延迟时间。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的云计算***中的应用扩展方法，其特征在于，所述步骤206还包括：
统计所述指标数值维持大于或等于预设的第一指标阈值的第一时间，若所述第一时间大于或等于预设的第一时间阈值，则对所述应用执行向上扩展；
或统计所述指标数值小于或等于预设的第二指标阈值的第二时间，若所述第二时间大于或等于预设的第二时间阈值，则对所述应用执行向下扩展。
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