CN109697104A - 一种基于课程的云教室资源管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及云教室技术领域，尤其是一种基于课程的云教室资源管理方法。本发明的的方法包括如下步骤：1：在课程准备时间点，管理服务器定时启动，运行课程准备工作流；2：在课程切换时间点，课程切换模块遍历各个云教室，分别对各个云教室运行课程切换工作流；3：在课程结束时间点，课程结束模块运行课程结束工作流。本发明基于课程安排，以流程自动化的形式管理各种资源，包括服务器、云终端及课程虚拟机的状态，具有配置方便、自动化管理、节能等优点。
Description
技术领域
本发明涉及云教室技术领域，尤其是一种基于课程的云教室资源管理方法。
背景技术
目前，云教室***都支持采用不同的镜像作为不同的课程。当某个课程上课时，云教室里的云终端都需要连接到该课程所对应的虚拟机。前述的现有方案，存在以下问题：
1、能源浪费：云教室的场景里，每天通常至少有1/3的时间是没有课程的，每周的周末也是没有课程。而现在的云教室***，通常要求服务器一直运行，存在能源浪费问题；此外由于云终端分散在各个云教室里，若是课程结束后没有学生关闭，同样存在能源浪费的问题。
2、自动化程度不够：云教室的物理资源没有自动释放或启动；没有协调处理课程切换期间的资源控制及高并发。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种基于课程的云教室资源管理方法；实现根据课程安排，自动管理服务器、云终端及课程虚拟机的状态。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
所述的方法包括如下步骤：
步骤1：在课程准备时间点，管理服务器定时启动，运行课程准备工作流程；
步骤2：在课程切换时间点，课程切换模块遍历各个云教室，分别对各个云教室运行课程切换工作流程；
步骤3：在课程结束时间点，课程结束模块运行课程结束工作流程。
所述的课程准备流程包括：
1)检测除了管理服务器以外的其他服务器的状态，对处于关机状态的服务器，管理服务器向其网卡MAC地址发送一个开机指令，并持续检测其状态，若超过一定时限，该服务器仍未启动，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员；
2)检测服务运行状态，读取云平台的服务列表，检测各个服务是否正常运行；对于未启动或没有响应的服务，向服务管理模块发送重启服务指令，并持续检测；若同一个服务超过一定重启次数之后，仍未启动或没有响应，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员；
3)课程切换模块加载课程表，设置多个课程切换时间点。
所述的服务，是指保证云教室能正常运行所需要的服务，包括计算服务、存储服务、虚拟网络服务。
所述的课程切换工作流流程包括：
1)读取课程表的上一课时及下一课时所对应的课程，
若上一课时是最后一课时，则退出课程切换工作流程；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程相同，则退出课程切换工作流程；
2)判断是否运行下课工作流程，
若上一课时有课程，且下一课程无课程，则对云教室运行下课工作流程；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程不相同，则对云教室运行下课工作流程；
3)判断是否运行上课工作流程，
若下一课时有课程，则将云教室的课程状态设置为下一课时的课程，并对云教室运行上课工作流程；
若下一课时无课程，则将云教室的课程状态设置为空。
所述的下课工作流流程包括：
1)加载上一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端关联的课程虚拟机的状态；若课程虚拟机处于关机状态，则退出下课工作流程；
2)判断课程是否配置了虚拟机自动还原，
若是，创建虚拟机断电任务及***盘重置任务，分别添加至课程任务管理队列中；
若否，创建虚拟机关机任务，添加至课程任务管理队列中。
所述的上课工作流流程包括：
1)加载下一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端状态；若云终端处于关机状态，则向云终端的网卡MAC地址发送一个开机指令；
2)判断云终端关联的课程虚拟机状态，若课程虚拟机处于关机状态，创建虚拟机开机任务，添加至课程任务管理队列中。
所述的课程任务管理队列是一个并发的任务处理队列，控制各个计算节点的并发任务数量。
所述的课程任务管理队列包括：
1)任务接收线程，
负责接收任务，并根据任务所指定的计算节点，将任务添加至计算节点任务队列里；
2)任务分发线程，
负责取出各个计算节点任务队列里的任务，并分发至对应的计算节点；
3)计算节点任务队列，
以队列的形式，存放单个计算节点所需要执行的任务；每个计算节点任务队列都内置了一个计数器，表示该计算节点当前正在执行中的任务数量；
当任务分发线程从计算节点任务队列取出一个任务时，计数器自动加一；当任务完成时，计数器自动减一；
当某个计算节点任务队列的计数器的值等于并发上限时，任务分发线程无法从该计算节点任务队列取出任务，直至其计数器的值少于并发上限。
所述的课程结束工作流流程包括：
1)检查云教室，
遍历各个云教室，若云教室的课程状态不为空，则对该云教室运行下课工作流程；
2)检查云终端状态，
遍历云教室里的各个云终端，若云终端处于运行中状态，则向云终端发送关机指令；
3)等待直到课程任务管理队列没有任务，
4)检查服务器，
遍历除了管理服务器之外的其他服务器，若服务器处于运行中状态，则向服务器发送关机指令；
管理服务器设定下次定时启动时间，并执行关机操作。
本发明基于课程安排，以流程自动化的形式管理各种资源，包括课程准备时间点的资源准备及检测，课程切换时间点的资源控制及任务并发控制，课程结束时间点的资源释放等，极大简化了机房及多个云教室的混合管理。
本发明在切换课程时，多个云教室会产生多个任务，从而带来高并发，容易导致***出现异常。课程任务管理队列统一管理和分配任务，能让下课工作流或上课工作流不用阻塞等待任务完成，加快释放工作流线程及所占用的资源。
本发明方法能根据课程安排，自动管理服务器、云终端及课程虚拟机的状态，具有配置方便、自动化管理、节能等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明方法的流程图；
图2是本发明方法的课程准备工作流的流程图；
图3是本发明方法的课程切换工作流的流程图；
图4是本发明方法的下课工作流的流程图；
图5是本发明方法的上课工作流的流程图；
图6是本发明方法的课程任务管理队列的结构图；
图7是本发明方法的课程结束工作流的流程图。
具体实施方式
见图1所示，本发明方法的流程包括：
S10：在课程准备时间点，管理服务器定时启动，运行课程准备工作流。
图2是课程准备工作流的详细流程。如图2所示，课程准备工作流主要为：
1)检测除了管理服务器以外的其他服务器的状态
对处于关机状态的服务器，管理服务器向其网卡MAC地址发送一个开机指令，并持续检测其状态。若超过一定时限，该服务器仍未启动，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员。
2)检测服务运行状态
读取云平台的服务列表，检测各个服务是否正常运行，包括检测服务是否正在运行及服务是否正常响应。对于未启动或没有响应的服务，向服务管理模块发送重启服务指令，并持续检测。若同一个服务超过一定重启次数之后，仍未启动或没有响应，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员。
注：这里的服务，是指保证云教室能正常运行所需要的服务，包括计算服务、存储服务、虚拟网络服务等。
3)课程切换模块加载课程表，设置多个课程切换时间点
注：这里的课程切换时间点，包括第一课时前10分钟、课间的中间时间、最后一课时后10分钟。
S20：在课程切换时间点，课程切换模块遍历各个云教室，分别对各个云教室运行课程切换工作流；
S21：课程切换工作流
图3是课程切换工作流的详细流程。如图3所示，课程切换工作流主要为：
1)读取课程表的上一课时及下一课时所对应的课程
若上一课时是最后一课时，则退出课程切换工作流；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程相同，则退出课程切换工作流；
2)判断是否运行下课工作流
若上一课时有课程，且下一课程无课程，则对云教室运行下课工作流；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程不相同，则对云教室运行下课工作流；
3)判断是否运行上课工作流
若下一课时有课程，则将云教室的课程状态设置为下一课时的课程，并对云教室运行上课工作流；
若下一课时无课程，则将云教室的课程状态设置为空。
S22：下课工作流
图4是下课工作流的详细流程。如图4所示，下课工作流主要为：
1)加载上一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端关联的课程虚拟机的状态。若课程虚拟机处于关机状态，则退出下课工作流。
2)判断课程是否配置了虚拟机自动还原
若是，创建虚拟机断电任务及***盘重置任务，分别添加至课程任务管理队列中；
若否，创建虚拟机关机任务，添加至课程任务管理队列中。
S23：上课工作流
图5是上课工作流的详细流程。如图5所示，上课工作流主要为：
1)加载下一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端状态。若云终端处于关机状态，则向云终端的网卡MAC地址发送一个开机指令；
2)判断云终端关联的课程虚拟机状态。若课程虚拟机处于关机状态，创建虚拟机开机任务，添加至课程任务管理队列中；
S24：课程任务管理队列
课程任务管理队列是一个并发的任务处理队列，控制各个计算节点的并发任务数量，一方面，避免多个云教室的多个任务带来的高并发，导致***出现异常；另一方面，课程任务管理队列统一管理和分配任务，能让下课工作流或上课工作流不用阻塞等待任务完成，加快释放工作流线程及所占用的资源。
图6是课程任务管理队列的结构图。如图6所示：
1)任务接收线程
负责接收任务，并根据任务所指定的计算节点，将任务添加至计算节点任务队列里；
2)任务分发线程
负责取出各个计算节点任务队列里的任务，并分发至对应的计算节点；
3)计算节点任务队列
以队列的形式，存放单个计算节点所需要执行的任务。每个计算节点任务队列都内置了一个计数器，表示该计算节点当前正在执行中的任务数量。
当任务分发线程从计算节点任务队列取出一个任务时，计数器自动加一；当任务完成时，计数器自动减一。
当某个计算节点任务队列的计数器的值等于并发上限时，任务分发线程无法从该计算节点任务队列取出任务，直至其计数器的值少于并发上限。
4)各个任务解释如下：
虚拟机断电任务：向虚拟机所在的计算节点发送虚拟机断电指令；
***盘重置任务：向虚拟机所在的计算节点发送***盘重置指令，相当于把***盘的内容还原成为刚创建出来的时候；
虚拟机关机任务：向虚拟机所在的计算节点发送虚拟机关机指令，让虚拟机正常关机；
虚拟机开机任务：向虚拟机所在的计算节点发送虚拟机开机指令。
S30：在课程结束时间点，课程结束模块运行课程结束工作流；
图7是课程结束工作流的详细流程。如图7所示，课程结束工作流主要为：
1)检查云教室
遍历各个云教室，若云教室的课程状态不为空，则对该云教室运行下课工作流。
2)检查云终端状态
遍历云教室里的各个云终端，若云终端处于运行中状态，则向云终端发送关机指令。
3)等待直到课程任务管理队列没有任务
4)检查服务器
遍历除了管理服务器之外的其他服务器，若服务器处于运行中状态，则向服务器发送关机指令。
管理服务器设定下次定时启动时间，并执行关机操作。
Claims (9)
1.一种基于课程的云教室资源管理方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：
步骤1：在课程准备时间点，管理服务器定时启动，运行课程准备工作流程；
步骤2：在课程切换时间点，课程切换模块遍历各个云教室，分别对各个云教室运行课程切换工作流程；
步骤3：在课程结束时间点，课程结束模块运行课程结束工作流程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的课程准备流程包括：
1)检测除了管理服务器以外的其他服务器的状态，对处于关机状态的服务器，管理服务器向其网卡MAC地址发送一个开机指令，并持续检测其状态，若超过一定时限，该服务器仍未启动，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员；
2)检测服务运行状态，读取云平台的服务列表，检测各个服务是否正常运行；对于未启动或没有响应的服务，向服务管理模块发送重启服务指令，并持续检测；若同一个服务超过一定重启次数之后，仍未启动或没有响应，则以邮件或短信形式发送告警通知给管理员；
3)课程切换模块加载课程表，设置多个课程切换时间点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的服务，是指保证云教室能正常运行所需要的服务，包括计算服务、存储服务、虚拟网络服务。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的课程切换工作流流程包括：
1)读取课程表的上一课时及下一课时所对应的课程，
若上一课时是最后一课时，则退出课程切换工作流程；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程相同，则退出课程切换工作流程；
2)判断是否运行下课工作流程，
若上一课时有课程，且下一课程无课程，则对云教室运行下课工作流程；
若上一课时及下一课时均有课程，且课程不相同，则对云教室运行下课工作流程；
3)判断是否运行上课工作流程，
若下一课时有课程，则将云教室的课程状态设置为下一课时的课程，并对云教室运行上课工作流程；
若下一课时无课程，则将云教室的课程状态设置为空。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的下课工作流流程包括：
1)加载上一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端关联的课程虚拟机的状态；若课程虚拟机处于关机状态，则退出下课工作流程；
2)判断课程是否配置了虚拟机自动还原，
若是，创建虚拟机断电任务及***盘重置任务，分别添加至课程任务管理队列中；
若否，创建虚拟机关机任务，添加至课程任务管理队列中。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的上课工作流流程包括：
1)加载下一课时的课程配置，遍历云教室里的各个云终端，检测云终端状态；若云终端处于关机状态，则向云终端的网卡MAC地址发送一个开机指令；
2)判断云终端关联的课程虚拟机状态，若课程虚拟机处于关机状态，创建虚拟机开机任务，添加至课程任务管理队列中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述的课程任务管理队列是一个并发的任务处理队列，控制各个计算节点的并发任务数量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的课程任务管理队列包括：
1)任务接收线程，
负责接收任务，并根据任务所指定的计算节点，将任务添加至计算节点任务队列里；
2)任务分发线程，
负责取出各个计算节点任务队列里的任务，并分发至对应的计算节点；
3)计算节点任务队列，
以队列的形式，存放单个计算节点所需要执行的任务；每个计算节点任务队列都内置了一个计数器，表示该计算节点当前正在执行中的任务数量；
当任务分发线程从计算节点任务队列取出一个任务时，计数器自动加一；当任务完成时，计数器自动减一；
当某个计算节点任务队列的计数器的值等于并发上限时，任务分发线程无法从该计算节点任务队列取出任务，直至其计数器的值少于并发上限。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的课程结束工作流流程包括：
1)检查云教室，
遍历各个云教室，若云教室的课程状态不为空，则对该云教室运行下课工作流程；
2)检查云终端状态，
遍历云教室里的各个云终端，若云终端处于运行中状态，则向云终端发送关机指令；
3)等待直到课程任务管理队列没有任务，
4)检查服务器，
遍历除了管理服务器之外的其他服务器，若服务器处于运行中状态，则向服务器发送关机指令；
管理服务器设定下次定时启动时间，并执行关机操作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190430 |