CN110662181A - 动态缩放的超会聚*** - Google Patents

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彼得·F·科比特
格丽斯·大卫·理查兹
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Abstract

本发明涉及一种动态缩放的超会聚***。可以创建新的集群群组，且可以添加集群或者从现有集群群组中移除集群。公开了方法和***以支持具有非重叠和重叠集群群组的动态缩放超会聚***。动态可缩放超会聚***可以允许分段更新而同时支持具有安全内部通信能力的可互操作和不可互操作部件。公开了***以用于缩放单个管理超会聚基础架构(HCI)，其中允许所有部件运行可兼容通信协议(例如可互操作通信协议)，但是不要求操作可互操作软件版本。进一步，公开了方法以a)说明运行可互操作和不可互操作数据交换协议的HCI节点集群的备份的合并；以及b)动态地组织集群的群组以实行可互操作性要求并简化这些集群之中的网络配置。

Description

动态缩放的超会聚***
背景技术
在网络计算的领域中，超会聚基础架构(hyperconverged infrastructure，HCI)部署通常由公共管理***构成，该公共管理***提供用于管理超会聚***的一个或多个集群的用户接口。超会聚涉及将存储、计算和网络努力地组合成单个***(例如物理机器，诸如服务器级计算机)，以减小数据中心复杂性并提高可缩放性的IT架构。超会聚平台通常包括管理程序并运行在标准服务器上。管理程序或虚拟机监控器(VMM)是在单个硬件服务器上创建并运行一个或多个虚拟机的计算机软件、固件或硬件。管理程序在其上运行了这些一个或多个虚拟机的计算机(例如服务器)称作托管机，且每个虚拟机称作宾客机。在一些实施方式中，可以将多个***集群在一起以创建共享计算和存储资源的池。在该***中，每个集群通常支持运行在由集群所支持的一个或多个虚拟机的环境中的一个或多个应用的类集。每个集群可以具有有限的资源且因此可以能够支持在集群内有限数目的虚拟机和应用。集群的资源限制可以通过向集群添加节点而扩展，但是通常由在构成集群的计算和数据节点之中的数据共享而限制和约束该添加。例如，由于节点之间的数据吞吐量限制。此外，集群可以提供与运行在其中的应用的隔离，部分地因为应用可以仅在集群内所运行的应用之中共享存储器、计算和存储资源。
不同类型的应用具有不同的工作负荷特性(诸如I/O模式、CPU消耗和存储器占用)，工作负荷特性可能或不可能恰好一起在所共享硬件资源的相同集合上执行。为了这些原因，HCI的用户将通常部署超会聚节点的多个集群以获得额外缩放和隔离的益处。为了便于管理这些集群，可以期望管理来自单个管理***的多个集群。可以例如由现代虚拟基础架构(来自VMware的vSphere，来自Microsoft的SCVMM)提供单个管理支持。然而，这些管理***对于它们能够管理的集群数目具有限制。为了数据安全性、***的人类管理的可缩放性以及工作在当基础架构不完全连接时的状态的目的，也可以期望提供管理的隔离。此外，可以期望在相同的联合***中支持来自不同供应商(例如VMware和Microsoft)的技术以例如获得灵活性和供应商独立性的益处。
所公开的动态缩放超会聚***代表了对于配置并支持多节点和多集群超会聚***领域的改进。通过引入逻辑分组和支持基础架构的新水平而部分地提供了改进，以提高向管理HCI的***管理员提供的灵活性。此外，所公开的技术解决了对于来自单个HCI中不同供应商的技术支持的问题。
附图说明
当与附图一起阅读时，从以下详细说明书将更好理解本公开。应强调的是，根据业界标准实践，各种特征并未按照比例绘制。实际上，可以基于设计、安全性、性能或计算机***领域已知的其他因素而重定位或组合功能属性的尺寸或位置。进一步，为了一些功能可以内部地并相对于彼此而改变处理的顺序。也就是说，一些功能可以不要求串行处理并因此可以以不同于所示的顺序执行或者可能彼此并行地执行。对于各个示例的详细说明，现在将参照附图，其中：
图1是根据一个或多个公开的实施例的超会聚***模型的功能框图；
图2是根据一个或多个公开的实施例的表示管理程序管理***(HMS)、管理虚拟装置(MVA)和多集群的功能框图；
图3是根据一个或多个公开的实施例的表示具有集群部件的非重叠成员的多集群群组的示例的框图；
图4是根据一个或多个公开的实施例的表示具有公共(例如共享)集群部件的重叠成员的多集群群组的示例的框图；
图5是根据一个或多个公开的实施例的表示支持并维护动态缩放超会聚***的可能方法的流程图；
图6是根据一个或多个公开的实施例的取决于使用时间和对于设备的所期望动作而从不同类型设备的角度表示两个示例方法(图5方法的可能子部分)；
图7表示根据一个或多个公开的实施例的可以用于实施所公开动态缩放超会聚***的全部或一部分的计算机网络基础架构；以及
图8图示可以用于实施本公开的功能、模块、处理平台、执行平台、通信设备和其他方法以及过程的计算机处理设备。
具体实施方式
虚拟化基础架构的一个方面是应用和运行在其上的虚拟机与物理硬件的分离。为了改进现有的虚拟机管理技术，希望在HCI***的集群内和之间的虚拟机执行备份、恢复、复制和移动等的标准功能。使用所公开的实施方式，当保留对于数据安全性、隔离和共享管理的应用需求以跨多供应商硬件和管理程序***的类集(以及同时地来自共同供应商的不同版本)而支持多供应商虚拟化时，可以获得这些标准功能。
为了提高***管理员可用于管理大型超会聚***的能力，本公开的一个方面详述了用于配置具有非重叠和重叠集群群组的动态缩放超会聚***的方法。提供了一种用于配置动态可缩放超会聚***的方法，该***有助于***的分段更新，同时支持具有安全通信的可互操作和不可互操作部件。所公开的实施方式解决了关于缩放单一管理的超会聚基础架构(HCI)***的一个或多个现有约束，在单一管理的超会聚基础架构(HCI)***中，预期(或要求)所有部件运行可互操作的软件版本。在该上下文中，可互操作涉及动态地共享资源的能力，因为所有部件都执行等同的(或几乎等同的)软件的版本，因为如果所有部件都是可互操作的，则可以基本上忽略部件的不同能力的复杂性。
因此，允许改变部件(和集群)软件版本的所公开的技术解决可能不具有等同配置部件的基础架构。本公开通过将超会聚基础架构中所有节点彼此可互操作的需求减小至集群群组内具有在公共版本(例如在该版本下可互操作)下所支持的至少一个通信协议的节点的需求而部分地解决了该情况，这代表对于集群和部件管理的领域的改进。此外，所公开的实施例可以通过约束至部件的通信以包括在具有预期数据共享关系的集群之间已授权且安全通信能力，而提高HCI的安全性和等级。作为结果，所公开的技术可以从手工配对配置至面向群组配置而简化HCI部件的连接性管理。
如上所简述，现有的HCI技术具有可能并非总是期望的一些实施方式需求。例如，一些现有的HCI解决方案在所有***节点之间建立了连接，而不论它们是否具有终端用户数据共享需求。在这些实施方式中，约束单个HCI部署中集群之间的通信看起来并非是容易的。进一步，通常在***级执行现有HCI***中更新并强制***内所有集群运行可互操作的软件版本。当强制在***级提供更新时，可以向***管理员展示用于实施更新或维护的不必要的复杂性。使用所公开的实施例实施的HCI***可以解决***级更新的该限制，且允许更基于部件的更新方案以为***管理员提供更多更新或维护选项。
如将贯穿本公开所解释的，所公开的示例实施方式展示了对于支持HCI的现有技术和***的改进。在一个示例实施方式中，公开了一种用以创建动态可缩放超会聚***的方法，该动态可缩放超会聚***支持下层硬件和软件的寿命周期管理而同时向运行在该***上的虚拟化应用提供超会聚特征。进一步，公开了一种用以管理在单个HCI中多个不同版本的软件***的技术。公开的示例方法说明了可以如何配置单个管理***以支持集群的管理，集群的数据交换协议是等同的或者由包括可互操作和不可互操作版本两者的不同版本的控制软件构成(例如来自不同供应商的管理程序或者来自相同供应商的不同版本)。进一步，本公开提供了一种示例实施方式以在所管理的HCI的离散部分与部件节点之中维持数据安全性和应用隔离。又进一步，公开了对于由运行了可互操作和不可互操作数据交换协议的HCI节点的集群所构成的***中备份的合并的支持。另外，公开了用于动态地组织化集群的群组以识别可互操作性需求并简化这些集群之中网络配置的机制。
通过部分地引入表示了在之前HCI***中并不存在的HCI***中集群之间的关系的“集群群组”(CG)的概念，展示并解决了对于问题的前述解决方案和示例实施方式。进一步，本公开描述了允许终端用户(例如***管理员)构造新CG、将集群添加至CG和/或从CG移除集群的接口和方法。为了维持安全性并允许审计控制，CG成员操作可以实施为对于执行这些操作的任何用户要求认证和授权的安全操作。结果，所公开的***和方法代表了对于HCI中安全的群组间通信和数据交换的基础。
在一些公开的实施例中，允许CG中共享成员的集群在管理、控制和数据平面层级彼此之间通信并因此必须运行可互操作的协议版本(例如可兼容的通信协议)。在一个示例实施方式中，允许集群以为了产生对象树的备份副本、复制对象树、并从一个集群至另一集群而重定位对象树的目的而交换数据。在另一示例实施方式中，CG可以被配置为允许CG的类集由公共管理虚拟化装置(MVA)管理，允许CG共存，其中不同CG的单个集群运行不可兼容的软件版本。
在一些公开的实施例中，存在一种技术用于为了将集群之间预期设计的分离以及所限定分区之间集群间通信的损失告知***的目的而在集群的集合之中进一步识别分区。该能力通过允许***具有备份和数据交换策略而为***管理员引入额外的灵活性，备份和数据交换策略当附接分区时和与分区分离时行为不同。通常，配置用以支持这些操作的***允许通过HMS和MVA的多重性而同时在附接或分离状态继续管理***。所公开的能力也支持已部署***，其可以在诸如游船、飞机和移动命令中心的移动环境中容纳***的集群。总之，所公开的HCI实施方式允许***智能地使用资源并通过使用CG部分地优化在附接和分离状态期间资源消耗和优先级。
因此，本公开解决了对于可缩放计算机资源的需求而同时考虑了对于***管理员的灵活性。所公开的技术、方法和***展示了对于高度可缩放计算机***的改进，因为CG概念的使用为HCI***提供了另一层级的配置分组和管理控制。
参照图1，图示包括超会聚节点105的超会聚***模型100，超会聚节点105示出用于超会聚节点105的逻辑和物理部件的一个可能示例。以下将单独地讨论这些示例部件中的每一个。在超会聚***模型100中也图示了管理程序管理***(HMS)110的示例。HMS 110可以实施在通信地耦接至一个或多个超会聚节点(例如计算节点115和超会聚节点105)并接着耦接至超会聚节点105的部件(例如管理程序125)的专用***上。在该示例中，HMS 110表示用于一个或多个管理程序125的协调和控制机制，且在多管理程序125的情形中，每个运行在不同的超会聚节点(例如可以类似于超会聚节点105而配置的计算节点115)上，HMS110可以协调跨多个管理程序125的活动。例如，协调活动和操作涉及HMS 110可以向HCI提供的能力。在概念上，HMS 110可以认为是超会聚***模型110中在其他节点“之上的层级”，尽管其作为超会聚节点内的部件(例如虚拟机)执行也是可能的。如上所简述，管理程序通常控制物理机(例如超会聚节点105或计算节点115)，使得单个物理机可以“托管”通常称作“宾客操作***”或宾客VM 120的一个或多个虚拟机(VM)。
管理程序(诸如管理程序125)可以由不同的行业供应商以及可能的开源版本提供。本公开不针对任何特定的管理程序版本，并且在一些实施方式中可以用于同时地支持具有多个不同管理程序版本的HCI。进一步，在其中计算节点115表示具有管理程序125的计算资源的情形中，该计算资源可以表示HMS 110可以以协调方式(例如经由纯计算资源任务的指派)利用，以支持其他超会聚节点105的处理需求的物理计算资源。简言之，HMS 110可以被配置为以采用管理程序125跨至少一个超会聚节点105和被配置为其他超会聚节点或传统计算节点的其他计算资源(例如计算节点115)而协调功能/操作(例如分配角色、分组以及对于节点和集群群组的响应)。通常，HMS 110可以视作用于超会聚***模型100的其他部件的总控制器、调度器或协调器。
如图1中进一步所图示，超会聚节点105包括一个或多个宾客VM 120、用以控制宾客VM 120的管理程序125、存储器150、CPU 155、永久存储160以及网络接口165。在该示例中，存储器150、CPU 155、永久存储160以及网络接口165中的每一个表示超会聚节点105的物理部件。如由管理程序125所协调的，每个宾客VM 120可以获得物理部件的部分使用以执行它们预期的功能。
继续图1，超会聚节点105包括也通信地耦接至HMS 110的HCI虚拟控制器(HVC)130。如在该示例中所使用的，HVC 130表示一控制接口，该控制接口用于允许HMS 110与其他计算资源(例如计算节点115)和其他超会聚节点(未示出)交互，并协调超会聚节点105相对于其他计算资源(例如计算节点115)和其他超会聚节点(未示出)的功能。另外，HVC 130可以被配置为允许跨形成了(或将要形成)上述CG的超会聚节点群组的直接通信。HVC 130包括管理平面135、控制平面140和数据平面145，管理平面135、控制平面140和数据平面145中的每一个表示由HVC 130所执行的功能的逻辑分区。通常，HVC 130使用与管理平面135相关联的功能而协调活动并管理交互。HVC 130使用与控制平面140相关联的功能而控制CG内不同节点的动作，且可以使用数据平面145以跨不同计算节点(例如集群节点或计算资源节点)而共享数据。具体地，数据平面145可以被配置为有助于以下参照图2所述的HCI存储集群。在一些实施方式中，可以实施HVC 130以作为宾客VM或运行在宾客VM(诸如宾客VM 120中的一个)上的功能而运行。在一些实施方式中，可以将HVC 130锁定至特定节点且提供至运行在该会聚节点中的其他宾客VM的虚拟化存储访问。
随着超会聚模型100的示例部件和功能的以上理解，现在可以解释不同的功能方面。可以使用所公开的技术以构建由多个集群群组(例如多个CG)构成的HCI，其中在每个群组内，集群可以能够在彼此之间通信。可以通过确保每个集群具有可互操作的通信协议(以下参照图3更详细地讨论)而保证通信能力。总之，该能力可以提供在当今的HCI***中不存在的额外缩放等级。所公开的缩放技术可以允许以以下方式形成这些集群：其中分立的集群群组式样(例如不同配置的CG)对于在那些集群群组中不重叠的节点不必是可互操作的(以下参照图4讨论重叠多个CG的节点的示例)。
因此，可以“构建”(例如动态地配置)所公开的缩放***以包含多个管理程序管理***，多个管理程序管理***中的每一个包含多个CG。可以改进缩放且以所公开方式构建HCI可以有助于解决与更新相关联的一些问题。例如，***管理员可以能够谨慎地从***的其他部分更新***的子集并仍然保留整体管理***的能力。具体地，允许CG运行软件的不同版本的能力可以允许传统更新而不是必须同时更新所有部件(例如节点)。
此外，为了支持诸如灾难恢复、***安全、***可用性和数据备份的商业功能，***管理员使用以所公开技术实施的***可以能够构建由多个管理程序管理***所构成的组合超会聚***，多个管理程序管理***可以运行或不运行管理程序管理***的相同供应商的实施方式。例如，通过创建包含来自不同管理***的集群的CG以构建更大型***。所公开的数据共享技术可以进一步允许以下能力：a)执行来自由一个管理程序管理***所管理集群的备份，b)发送该备份至由分立管理程序管理***所管理的集群，以及c)当它们跨在那些管理域之间时，支持VM的恢复和会聚的功能。
现在参照图2，计算机基础架构200进一步图示上述数据共享能力并图示跨多个HCI节点245的HCI存储集群240。通常，HCI存储集群240表示HCI节点245的集合，该集合可以组合在一起以形成集群，使得可以以协调方式(例如，如果合适的话允许数据的共享或分离)向运行在该集群内的虚拟机提供存储。类似地，该示例集群可以具有额外的节点，其是参与处理部分(与数据共享部分相反)的一部分且称作计算节点235。回想，图1的计算节点115可以表示“纯”计算节点，诸如计算节点235中的一个。在一些实施方式中，“纯”计算节点将不具有存储。那些纯计算节点将无法负责向虚拟机提供虚拟化存储，而是替代地它们为计算环境提供存储器和联网。因此，为了冗余、可缩放性、性能和其他设计考虑，一些实施方式可以具有在集群内分隔的计算资源和存储资源。
继续示例计算机基础架构200，存在多个集群230、225和226(可能有更多但是未示出)。这些集群可以由称作管理虚拟装置(MVA)210的元件管理。该管理关系在图2中由从MVA210至每个集群230、225和226的箭头所图示。额外的集群可以具有不同的实施方式，例如，集群225可以是计算节点的集群，并且集群226可以托管另一HCI存储集群。
如计算机基础架构200中进一步所图示，MVA 210可以包含示出为集群群组管理器(CGM)215和集群成员服务220的至少两个服务(例如功能部件)。在该示例中，CGM 215是保持追踪什么集群属于哪些群组的实体(例如计算机功能或过程)，且集群成员服务220追踪哪些节点(例如计算节点235和HCI节点245)属于哪些集群(例如集群230)。这些功能中的每一个以及MVA 210的整体功能可以与HMS 110交互。在一些实施例中，在MVA 210和HMS110之间可以存在一对一关系。然而，其他实施例允许多个MVA 210实例以与单个HMS 110相关联。总之，可以存在与单个HMS 110相关联的多个MVA(例如像MVA 210)，或者可以存在与多个HMS相关联的MVA(例如类似于如图4中所图示存在于多个CG中的共享节点)。
现在参照图3，在框图300中图示了具有非重叠成员的多个CG的示例。具有非重叠成员的多个CG意味着给定CG内的每个集群仅是该单个CG的成员且并未跨CG共享。以下参照图4说明重叠集群群组的可替代示例。
框图300图示MVA 210可以利用上述CGM和集群成员服务220以与集群群组表305交互。例如，CGM 215可以对于当前由MVA 210管理的每个CG维护在集群群组表305中的记录。集群群组表305的条目310指示集群群组1(325)具有名称(即“集群群组1”)、唯一标识符(例如ID：[唯一字母数字串])、成员条目(例如由集群成员服务220所维护)以及最小支持版本识别。如以下进一步解释的，在该示例中，与由任何一个集群所支持的最低版本相反，最小支持版本涉及对于在集群群组内的所有集群的最小支持通信协议版本。这确保了集群群组内所有集群可以基于该最小版本而使用一致性可互操作通信协议而通信。在图3的示例中，版本W低于版本X，版本X低于版本Y，版本Y低于版本Z，Z是最高示例版本。如果指示集群加入集群群组(例如***管理员尝试添加集群至集群群组)，则该集群(以及该集群内每个节点)必须能够促进并参与在最小支持通信协议下的通信，否则集群无法正常运行。因此，如果集群没有用至少最小通信协议版本配置，则可以防止将该集群添加至集群群组且可以向***管理员提供指示性消息。
继续图3的示例，集群群组表305进一步包括对于与集群群组2相关联的记录315的条目以及对于与集群群组N相关联的记录320的条目，以说明任意数目集群群组如由实施方式准则所确定可以是可能的。集群群组1(325)的集群成员图示为HCI集群A 326和HCI集群B327。如上所解释且如该示例中所图示，集群群组内不同的集群可以能够在不同版本下执行，只要遵守最小支持准则。在该示例中，HCI集群B 327具有X的运行版本，而HCI集群A 326具有W的运行版本。在该示例中，HCI集群B 327和HCI集群A 326两者具有一致的最小支持版本W。也图示了集群群组2(330)的集群成员，且在该示例中示出为HCI集群C331和HCI集群D332。在集群群组2(330)中，总的最小支持版本是X，如在集群群组表305的记录315中所图示。在该示例中，HCI集群C 331符合该最小支持版本需求，因为其具有Y的更高运行版本且维持X的最小支持版本。进一步，HCI集群D也符合该要求，因为其具有Z的更高运行版本且维持Y的最小支持版本。如由集群群组N 340所示，额外的集群群组也是可能的。
现在参照图4，在框图400中图示具有重叠成员的多个CG的示例。通常，该示例说明可以存在同时作为两个CG的成员的集群。为了便于说明在该示例中使用两个CG，但是一些实施方式可以具有同时共享单个集群的多于两个的CG。用于跨CG共享集群的所公开技术代表了***管理员使用而同时配置并维护HCI***的可缩放性的又一等级。进一步，该能力说明了可以用于将***链接在一起的额外技术，***支持多个同时管理程序或来自不同供应商的管理程序。在图4的示例中，在MVA 210和管理程序(未示出)之间存在一对一关系。也就是说，如在该示例中所图示的，MVA 210控制集群群组3(420)和集群群组4(425)。可替代地，可以存在可以与集群群组3(420)或集群群组4(425)交互的另一MVA(未示出)。通常，可以存在也知晓CG并能够共享那些CG的第二或更多的额外MVA。如上所解释的，在MVA 210的单个实例之下，可以存在任意数目的CG。在多于一个CG内，可以存在在该MVA之下属于多个集群群组的节点(例如HCI集群F 440)。在该情形中，这图示为HCI集群F 440属于集群群组4(425)和集群群组3(420)两者。注意，那些CG中的每一个包括如由HCI集群群组E 430和HCI集群群组G 425所图示的额外集群。注意，为了作为多个CG的成员，任何共享的集群必须遵守在其之中共享的多个CG的最小要求。
给定以上实施方式示例，明显的是，单个超会聚节点可以在集群中与其他超会聚节点组合。一旦组合，可以存在向宾客VM中所提供的任何虚拟化存储提供额外保护的机会。如上所解释的，HCI存储集群可以提供能力以将由宾客VM所消耗的存储复制至***中的额外节点。该复制可以允许数据保持可用，如果初始节点故障或节点上用于永久存储的硬件设备故障。例如，在虚拟机之下的物理存储可以使得数据对于该虚拟机不可用。响应于故障，可以使得复制的存储可用以“掩盖”故障且因此最小化数据丢失或数据不可用。该“掩盖”性能可以由MVA 210和HMS 110中的任一个或两者支持。
此外，所公开的配置可以提供额外的能力以以更高效的方式执行数据备份，因为可以本地备份数据或者可以从另一VM上所复制的数据存储执行备份。总之，形成集群并且具有向VM所展示的复制数据的节点可以允许宾客VM在集群内节点之中移动，例如通过与下层管理程序的能力交互(例如经由MVA 210和/或HMS 110)。进一步，MVA 210可以运行在每个集群群组内的至少一些节点上，以如需要的话为所选择的宾客VM提供至虚拟化存储的访问。在一个场景中，可以将CG的一个集群中故障的VM恢复为CG的另一集群中的节点并维持对其原始数据的复制拷贝的访问。
现在参照图5，图示根据一个或多个公开的实施例的创建(例如构建)节点的集群以及创建集群群组的一个示例方法。在图5中，示例的方法500开始于框505，其中识别节点以添加至集群。如上所解释的，要添加的节点可以是包括存储的HCI节点或纯计算资源节点。在任一情形中，一旦两个或更多个节点添加在一起(如由框510所指示的)，就形成集群。一旦形成集群，如果需要的话，可以向上述集群成员服务注册。可以将节点加在一起以形成新的集群，或者可以将节点添加至现有的集群。框515表示(例如从***管理员)接收将两个或更多个集群添加在一起以形成集群群组的指示。框520指示可以询问或验证两个或更多个集群的每个节点以保证集群中的每个节点符合所提出的集群群组的最小要求的集合。框525指示形成了初始集群群组并向集群群组管理器(如上所述)注册。框530图示可以接收将额外的集群添加至刚形成的初始集群群组的进一步指示。框535指示可以验证额外的集群将符合初始集群群组的已建立需求。在一些实施方式中，可以能够调整已形成集群群组的最小要求以合并额外的集群。在其他实施方式中，如果最小要求的验证并未如框540处所图示匹配已经形成的集群群组，则可以阻止添加。框545指示可以做出关于在添加了额外的集群群组之后在集群内将使用什么通信协议的版本的决定并可以做出可能的调整。框550指示可以基于添加额外的集群而采用集群群组管理器产生更新的注册条目。最终，框555指示方法500可以结束于额外的集群操作作为集群群组的部件。以该方式，根据一个或多个公开的实施例，可以添加节点至集群且集群可以彼此添加以形成集群群组。
现在参照图6，图示两个示例方法600和650。方法600和方法650中的每一个也可以表示图5中所图示的方法500的可能子部分。根据一个或多个公开的实施例，取决于对于该设备使用的角度和时序，可以对不同类型设备使用方法600和方法650。在图6的示例中，方法600从集群的控制器的角度表示添加节点至集群，其示例以上描述为图2的管理虚拟装置(MVA)210。方法600开始于框605，其中可以接收添加新的节点至集群的指示。框610指示可以更新集群成员信息。例如，由图2的集群成员服务220。框615指示可以将对于集群成员所执行的变更通知集群群组管理器。框620指示，为了添加节点至集群，可以执行集群群组最小要求的验证。框625指示在成功验证之后，可以更新集群群组管理器信息以反映变化。流程可以随后返回至框605以等待额外请求，且框630图示可以添加新的节点至集群且如合适的话可以作为HCI存储集群节点可选择地参与。注意，例如基于节点故障而从集群移除节点的可替代方法将相对于集群成员服务和集群群组管理器信息两者而执行类似控制动作，然而，当由于故障移除节点时，可以无需执行验证。另外，如果节点负责集群或集群群组的最小要求且将其移除，则可以与该节点的移除同时地或基于集群群组和它们成员节点的周期性轮询而更新(例如提升)最小要求。
在图6的示例中，方法650从被添加的节点的角度表示添加至集群的技术。框655指示节点可以接收其将要添加至集群的指示。框660指示，响应于指示，节点可以提供其运行的版本以及其最小支持版本。框665指示在提供了版本信息之后，可以在节点处接收对加入的确认。框670指示如果集群是集群群组的成员，则新的节点可以与集群以及可能的集群群组的其他成员建立通信。该通信可以是直接通信(例如节点至节点)、经由MVA 210的通信、或者两者的组合。另外，通信可以是基于所需的最小协议，且如果合适的话新的节点可以参与到HCI存储集群中。
图7表示根据一个或多个公开的实施例的、可以用于实施包括了HCI支持集群群组的公开的动态缩放超会聚***的全部或一部分的计算机网络基础架构700。网络基础架构700包括本公开的实施例可以在其中工作的网络的集合。网络基础架构700包括客户网络702、网络708、蜂窝网络703、以及云服务提供商网络710。在一个实施例中，客户网络702可以是本地专用网络，诸如包括各种网络设备的局域网(LAN)，各种网络设备包括但不限于交换机、服务器和路由器。
这些网络中的每一个可以包含有线或无线可编程设备且使用任意数目的网络协议(例如TCP/IP)和连接技术(例如
Figure BDA0002112311270000111
网络或
Figure BDA0002112311270000112
)而操作。在另一实施例中，客户网络702表示可以包括或通信地耦接至一个或多个局域网(LAN)、虚拟网络、数据中心和/或其他远程网络(例如708、710)的企业网络。在本公开的上下文中，客户网络702可以包括使用诸如以上所述那些的方法和技术的HCI。
如图7中所示，客户网络702可以经由网络708(例如互联网)连接至一个或多个客户端设备704A至704E且允许客户端设备704A至704E彼此通信和/或与云服务提供商网络710通信。客户端设备704A至704E可以是计算***，诸如台式计算机704B、平板计算机704C、移动电话704D、膝上型计算机(示出为无线)704E和/或通常示出为客户端设备704A的其他类型的计算***。
网络基础架构700也可以包括通常称作物联网(IoT)(例如边缘IOT设备705)的其他类型的设备，其他类型的设备可以被配置为经由网络发送并接收信息，以访问云计算服务或与远程网页浏览器应用交互(例如接收配置信息)。
图7也图示了客户网络702包括本地计算资源706A至706C，本地计算资源706A至706C可以包括服务器、接入点、路由器或被配置成为本地计算资源提供和/或促进在网络和设备之间通信的其他设备。例如，本地计算资源706A至706C可以是一个或多个物理本地硬件设备，诸如以上概述的框架。本地计算资源706A至706C也可以促进在其他外部应用、数据源(例如707A和707B)和服务与客户网络702之间的通信。
网络基础架构700也包括用于与移动通信设备使用的蜂窝网络703。移动蜂窝网络支持移动电话以及诸如膝上型计算机等的许多其他类型移动设备。网络基础架构700中的移动设备示出为移动电话704D、膝上型计算机704E和平板计算机704C。当移动设备移动时，诸如移动电话704D的移动设备可以与一个或多个移动提供商网络交互，通常与多个移动网络塔720、730和740交互以用于连接至蜂窝网络703。
图7图示客户网络702耦接至网络708。网络708可以包括当今可应用的一个或多个计算网络，诸如其他LAN、广域网(WAN)、互联网和/或其他远程网络，以便于在客户端设备704A至704D与云服务提供商网络710之间传输数据。网络708内的计算网络中的每一个可以包含操作在电学和/或光学领域的有线和/或无线可编程设备。
在图7中，云服务提供商网络710图示为能够经由客户网络702和网络708与客户端设备704A至704E通信的远程网络(例如云网络)。云服务提供商网络710用作向客户端设备704A至704E和/或客户网络702提供额外计算资源的平台。在一个实施例中，云服务提供商网络710包括具有一个或多个服务器实例714的一个或多个数据中心712。云服务提供商网络710也可以包括代表了可以从本公开的技术受益的可缩放计算资源的一个或多个框架或集群(和集群群组)。
图8示出了可以用于实施本公开的函数、模块、处理平台、执行平台、通信设备以及其他方法和进程的计算设备800。例如，图8中所图示的计算设备800可以表示客户端设备或物理服务器设备，且取决于计算设备的抽象层级而包括硬件或虚拟处理器。在一些情形(并未抽象)中，如图8中所示的计算设备800及其元件的每一个与物理硬件相关。可替代地，在一些情形中，可以使用作为抽象层级的仿真器或虚拟机而实施元件的一个、多个或全部。在任何情形中，不论抽象的层级距离物理硬件多远，计算设备800在其最低层级处可以实施在物理硬件上。
也如图8中所示，计算设备800可以包括诸如键盘、鼠标、触摸垫或传感器读出器(例如生物测定扫描仪)的一个或多个输入设备830，以及诸如显示器、用于音频的扬声器或打印机的一个或多个输出设备815。一些设备也可以被配置为输入/输出设备(例如网络接口或触摸屏显示器)。
计算设备800也可以包括可以通信地耦接至处理器805的通信接口825，诸如可以包括有线通信部件和/或无线通信部件的网络通信单元。网络通信单元可以利用任何各种专有或标准化网络协议(诸如以太网、TCP/IP，仅举许多协议的几个例子)以实现设备之间的通信。网络通信单元也可以包括利用以太网、电力线通信(PLC)、WiFi、蜂窝和/或其他通信方法的一个或多个收发器。
如图8中所图示，计算设备800包括处理元件，诸如包含一个或多个硬件处理器的处理器805，其中每个硬件处理器可以具有单个或多个处理器内核。在一个实施例中，处理器805可以包括存储了由处理器805的一个或多个其他部件所利用的数据(例如计算指令)的至少一个共享高速缓存。例如，共享高速缓存可以是存储在存储器中的本地高速缓存的数据，以用于由构成处理器805的处理元件的部件更快速访问。在一个或多个实施例中，共享高速缓存可以包括一个或多个中级高速缓存，诸如2级(L2)、3级(L3)、4级(L4)或其他高速缓存等级、最后级高速缓存(LLC)或其组合。处理器的示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、微处理器。尽管图8中未图示，但是构成处理器805的处理元件也可以包括一个或多个其他类型的硬件处理部件，诸如图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或数字信号处理器(DSP)。
图8示出了存储器810可以可操作地且通信地耦接至处理器805。存储器810可以是被配置为存储各种类型数据的非瞬态介质。例如，存储器810可以包括一个或多个存储设备820，其包括非易失性存储设备和/或易失性存储器。诸如随机访问存储器(RAM)的易失性存储器可以是任何合适的非永久存储设备。非易失性存储设备820可以包括一个或多个盘驱动器、光学驱动器、固态驱动器(SSD)、抽头驱动器、闪存、只读存储器(ROM)和/或被设计成在断电或关停操作之后维持数据一段时间的任何其他类型存储器。在某些情形中，非易失性存储设备820可以用于如果分配的RAM不足够大以保持所有工作数据则存储溢出数据。非易失性存储设备820也可以用于存储程序，当选择这些程序用于执行时将程序加载至RAM中。
本领域普通技术人员知晓可以以用于各种软件平台和/或操作***的各种计算语言研发、编码和编译软件程序并随后由处理器805加载并执行。在一个实施例中，软件程序的编译进程可以将以编程语言编写的程序代码转换为另一计算机语言，以使得处理器805能够执行编程代码。例如，软件程序的编译过程可以生成为处理器805提供已编码指令(例如机器码指令)的可执行程序，以实现特定的、不一般的、具体的计算功能。
在编译过程之后，已编码指令可以作为计算机可执行指令或过程步骤从存储设备820、从存储器810加载至处理器805和/或(例如经由高速缓存或板上ROM)嵌入在处理器805内。处理器805可以被配置为执行所存储的指令或过程步骤以便于执行指令或过程步骤以将计算设备转换为不一般的、具体的、特定编程的机器或设备。可以由处理器805在计算机可执行指令或过程步骤的执行期间访问所存储的数据(例如由存储设备820所存储的数据)，以指示计算设备800内的一个或多个部件。
用户接口(例如输出设备815和输入设备830)可以包括显示器、位置输入设备(诸如鼠标、触摸垫、触摸屏等)、键盘或其他形式的用户输入和输出设备。用户接口部件可以通信地耦接至处理器805。当输出设备是或包括显示器时，显示器可以以各种方式实施，包括液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT)或发光二极管(LED)显示器(诸如有机发光二极管(OLED)显示器)。本领域普通技术人员知晓计算设备800可以包括如图8中未明确示出的、本领域广泛已知的其他部件，诸如传感器、电源和/或模数转换器。
贯穿本说明书和权利要求已经使用了某些术语以涉及特定的***部件。如本领域技术人员应该知晓的，不同部件可以由不同的名称称呼。本文献不意在在名称而不是功能上不同的部件之间区分。在本公开和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放式使用，且因此应该解释为意味着“包括但不限于…”。另外，术语“耦接”意在意味着间接的或直接的、有线或无线的连接。因此，如果第一设备耦接至第二设备，则该连接可以是通过直接连接或者通过经由其他设备和连接的间接连接。叙述“基于”意在意味着“至少部分地基于”。因此，如果X是基于Y的，则X可以是Y以及任何数目其他因素的函数。
以上讨论旨在说明本公开的原理和各个实施方式。一旦完全知晓了以上公开，数种变形和修改就将对于本领域技术人员变得显而易见。以下权利要求意在解释为包括所有这些变形和修改。

Claims (20)

1.一种计算机实施的方法，包括：
接收将至少两个集群添加在一起以形成第一集群群组的指示，每个集群包括多个节点，所述多个节点中的每一个节点包括管理程序、至少一个宾客虚拟机和超会聚基础架构虚拟控制器(HVC)；
基于所述至少两个集群的支持通信协议而确定所述第一集群群组的最小支持可互操作通信协议；
通过在所述HVC与至少一个管理程序管理***(HMS)之间建立通信而创建所述第一集群群组，所述至少一个管理程序管理***(HMS)在远离属于所述至少两个集群的节点的***上执行；以及
经由与所述多个节点中的至少两个节点上的至少两个管理程序通信的所述HMS，协调跨所述第一集群群组的多个宾客虚拟机的操作。
2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述至少两个管理程序中的第一个管理程序是与所述至少两个管理程序中的第二个管理程序不同的软件发布版本。
3.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述至少两个管理程序中的第一个管理程序由与所述至少两个管理程序中的第二个管理程序不同的供应商提供。
4.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，第一HVC被配置为协调在所述HMS与第一管理程序之间的操作，所述第一管理程序在也执行所述第一HVC的第一超会聚节点上执行。
5.根据权利要求4所述的计算机实施的方法，其中，所述第一HVC被配置为使用管理平面功能、控制平面功能和数据平面功能协调与所述HMS的操作。
6.根据权利要求5所述的计算机实施的方法，其中，所述第一HVC的所述数据平面功能被配置为支持超会聚基础架构存储集群，所述超会聚基础架构存储集群跨在所述至少两个集群中的第一集群的多个节点上执行的多个宾客虚拟机而共享数据存储。
7.根据权利要求6所述的计算机实施的方法，进一步包括：
接收针对从所述多个宾客虚拟机中的第一虚拟机发起的经由第一数据路径的数据访问的第一数据可用性失败的指示；
识别用于对所述第一数据进行数据访问的第二数据路径；以及
为所述第一虚拟机提供经由所述第二数据路径到所述第一数据的数据访问。
8.根据权利要求6所述的计算机实施的方法，进一步包括：
识别所述多个宾客虚拟机中的与所述第一虚拟机具有共享数据存储的第二虚拟机；以及
独立于通过所述第一虚拟机的数据访问，使用存在于所述第二虚拟机上的共享数据存储而执行来自所述第一虚拟机的数据的备份。
9.根据权利要求8所述的计算机实施的方法，进一步包括，独立于通过所述多个虚拟机中的任意虚拟机的数据访问，备份来自从所述多个宾客虚拟机中选择的多个虚拟机的数据。
10.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，进一步包括：
接收将第三集群添加至所述第一集群群组的指示；
验证所述第三集群支持所述最小支持可互操作通信协议；以及
将所述第三集群添加至所述第一集群群组。
11.根据权利要求10所述的计算机实施的方法，进一步包括：
接收将第四集群添加至所述第一集群群组的指示；
确定所述第四集群仅支持比所述最小支持可互操作通信协议低的通信协议版本；以及
拒绝所述第四集群至所述第一集群群组的添加。
12.根据权利要求10所述的计算机实施的方法，进一步包括：
接收将所述第三集群添加至第二集群群组的指示；
验证所述第三集群支持所述第二集群群组的第二最小支持可互操作通信协议；以及
将所述第三集群添加至所述第二集群群组，同时所述第三集群是所述第一集群群组的成员以创建重叠的集群群组集合。
13.一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述计算机可执行指令存储在所述非瞬态计算机可读介质上，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理单元执行时，执行创建并维持超会聚基础架构内的集群群组的方法，所述方法包括：
接收将至少两个集群添加在一起以形成第一集群群组的指示，每个集群包括多个节点，所述多个节点中的每一个节点包括管理程序、至少一个宾客虚拟机和超会聚基础架构虚拟控制器(HVC)；
基于所述至少两个集群的支持通信协议而确定所述第一集群群组的最小支持可互操作通信协议；
通过在所述HVC与至少一个管理程序管理***(HMS)之间建立通信而创建所述第一集群群组，所述至少一个管理程序管理***(HMS)在远离属于所述至少两个集群的节点的***上执行；以及
经由与所述多个节点中的至少两个节点上的至少两个管理程序通信的所述HMS，协调跨所述第一集群群组的多个宾客虚拟机的操作。
14.根据权利要求13所述的非瞬态计算机可读介质，其中，所述至少两个管理程序中的第一个管理程序是与所述至少两个管理程序中的第二个管理程序不同的软件发布版本。
15.根据权利要求13所述的非瞬态计算机可读介质，其中，第一HVC被配置为协调在所述HMS与第一管理程序之间的操作，所述第一管理程序在也执行所述第一HVC的第一超会聚节点上执行。
16.根据权利要求13所述的非瞬态计算机可读介质，其中，所述第一HVC的数据平面功能被配置为支持超会聚基础架构存储集群，所述超会聚基础架构存储集群跨在所述至少两个集群中的第一集群的多个节点上执行的多个宾客虚拟机而共享数据存储。
17.一种计算机网络设备，包括：
第一处理单元；
第一网络通信接口，所述第一网络通信接口将所述第一处理设备通信地耦接至计算机网络；以及
存储器，所述存储器通信地耦接至所述第一处理单元，其中所述存储器存储指令，所述指令在由所述第一处理单元执行时，使得所述第一处理单元执行集群群组管理功能，所述集群群组管理功能被配置为：
接收将至少两个集群添加在一起以形成第一集群群组的指示，每个集群包括多个节点，所述多个节点中的每一个节点包括管理程序、至少一个宾客虚拟机和超会聚基础架构虚拟控制器(HVC)；
基于所述至少两个集群的支持通信协议而确定所述第一集群群组的最小支持可互操作通信协议；
通过在所述HVC与至少一个管理程序管理***(HMS)之间建立通信而创建所述第一集群群组，所述至少一个管理程序管理***(HMS)在远离属于所述至少两个集群的节点的***上执行；以及
经由与所述多个节点中的至少两个节点上的至少两个管理程序通信的所述HMS，协调跨所述第一集群群组的多个宾客虚拟机的操作。
18.根据权利要求17所述的计算机网络设备，其中，所述第一HVC的数据平面功能被配置为支持超会聚基础架构存储集群，所述超会聚基础架构存储集群跨在所述至少两个集群中的第一集群的多个节点上执行的多个宾客虚拟机而共享数据存储。
19.根据权利要求17所述的计算机网络设备，其中，所述集群群组管理功能进一步被配置为：
接收针对从所述多个宾客虚拟机中的第一虚拟机发起的经由第一数据路径的数据访问的第一数据可用性失败的指示；
识别用于对所述第一数据进行数据访问的第二数据路径；以及
为所述第一虚拟机提供经由所述第二数据路径到所述第一数据的数据访问。
20.根据权利要求17所述的计算机网络设备，其中，所述集群群组管理功能进一步被配置为：
识别所述多个宾客虚拟机中的与所述第一虚拟机具有共享数据存储的第二虚拟机；以及
独立于通过所述第一虚拟机的数据访问，使用存在于所述第二虚拟机上的共享数据存储而执行来自所述第一虚拟机的数据的备份。
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