CN114461233A - 基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，包括管理层和执行层，执行层包括软件自动化部署***，管理层部署在主数据中心，统一管理各种模板、策略或流程并下发到执行层；执行层部署在各数据中心，负责具体执行管理层下发的模板、策略或流程任务；统一集中的管理层和独立分散的执行层协同工作，通过执行层中的软件自动化部署***共同实现云数据中心的一体化管理。本发明还提供了一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，通过管理层、执行层和执行层中的软件自动化部署***的配合使用实现了基于SSH及多种协议的远程登陆访问和自动化操作的软件组件，提高了自动化工作流引擎软件的使用范围。

Description

基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***及方法

技术领域

本发明涉及企业云计算环境下的云服务技术领域，具体地，涉及一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***及方法。

背景技术

企业云计算***是建立在异地多个数据中心场景下的大型计算机***。它的高速发展所带来的业务量、信息量迫切需要规模化的数据中心提供平台支持。同时，数据中心也需要对高度虚拟化的IT资源进行动态部署，从而节省成本。因此云计算服务需要提供更快、更高效、更灵活、功能更齐全的部署方案，软件自动化快速部署就是其中一项重要的实现功能。

在实际应用过程中，对云环境下的虚拟IT资源进行软件部署首先是创建操作***虚拟环境，然后登陆通过命令方式完成***资源调整、配置网卡及IP地址，最后再逐套部署***及应用软件，这样重复大量的初始化工作耗时巨大。

经过检索，专利文献CN103268457A公开了一种基于云计算的多层级关系信息管理***及设计方法，包括云服务平台和客户端；所述云服务平台包括用于存储所有组织层级单位的信息数据的物理资源层、用于将物理资源层中的信息数据进行处理的处理平台层、用于显示信息数据的显示应用层和用于管理和维护三层的管理层；提出“一纵三横”模式支撑整个多层级组织架构，建立基于云计算的多层级关系信息管理***，使得整个***达到“一库、一台、一网”的要求；同时提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，到达海量信息取之组织内部，并应用分析于组织内部。该现有技术的不足之处在于IT资源信息部署的自动化程度不高，它不能跨平台运行于各种不同的操作***环境。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***及方法。为了有效提高运营和工作效率，本发明通过实现基于SSH协议的远程登陆及命令行执行组件，提出一种可为虚拟IT资源动态完成软件自动化部署的***及其方法。对企业用户来说，即使不具备云环境网络、***和软件的专业知识，只要掌握简单的配置方法，就可以独立快速、完整地为远程数据中心部署虚拟机IT资源环境。

根据本发明提供的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，包括：管理层和执行层，执行层包括软件自动化部署***，

其中，管理层部署在主数据中心，统一管理各种模板、策略或流程并下发到执行层；执行层部署在各数据中心，负责具体执行管理层下发的模板、策略或流程任务；统一集中的管理层和独立分散的执行层协同工作，通过执行层中的软件自动化部署***共同实现云数据中心的一体化管理。

优选地，管理层包括：

监控中心：收集信息，获取被监控节点的各项数据指标；

自动化运维中心：以监控告警和自动巡检为核心功能，实时监控整个集群动态，自动发现和解决问题；

安全态势感知中心：对云环境的安全状态和信息进行实时检测和发现,快速掌握和捕获运行过程中的安全事件与报警；

业务态势感知中心：提供云环境下分布式应用故障分析定位、智能监控预警；

智能客服中心：提供包括会话机器人、智能质检、智能外呼和智能培训多个功能模块；

调度中心：利用算法进行自动化任务调度,并将任务子集分配到性能最优的IT资源进行执行。

优选地，执行层还包括：

监控区域服务器：负责收集所属区域被监控节点的各项数据指标；

自动化引擎模块：软件自动化部署***中的自动化引擎模块，负责执行各种自动化工作流程；

态势感知区域服务器：负责收集所属区域节点的安全状态和信息、应用故障分析数据。

优选地，软件自动化部署***包括：

工作调度器模块：接收并确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心的自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；

自动化引擎模块：接收客户端的调用请求并执行工作流程，对所属数据中心区域的IT资源进行软件自动化部署。

优选地，自动化引擎模块包括：

WEB控制台/WEB设计器：与数据库和核心流程引擎相连，用于可视化数据配置、分析管理，支持基于WEB的自动化流程设计编排，然后通过REST接口直接调用核心流程引擎启动执行；

核心流程引擎：外部应用服务通过REST接口直接调用核心流程引擎；

日志模块：与核心流程引擎相连，负责存储流程执行的所有信息；

组件模块：与核心流程引擎相连，为自动化流程提供各种组件支持，实现各种业务功能，能够远程登录到各类IT资源设备实施相关的自动化命令操作，支持流程的拓展开发。

优选地，核心流程引擎包括：

消息处理模块：提供标准的REST API接口，实现与外部资源的同步/异步通信；

流程执行模块：负责将编排的流程进行优化加工并直接执行，并为执行结果做相应分析处理，再将数据交由日志模块存储。

优选地，还包括插件式组件：插件式组件注册安装到软件自动化部署***平台，需要处理业务服务访问协议的集成时，能够通过平台生成插件的调用点。

优选地，还包括实现远程命令行执行组件：采用Java语言以及开源的JSCH通信框架，通过客户机-服务器模式连接到远程SSH服务器，执行shell命令并且读取回显的执行结果。

根据本发明提供的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，采用上述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，执行包括如下步骤：

步骤1：工作流调度器模块负责确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；

步骤2：自动化引擎模块负责接收调用请求并执行工作流程，对所属区域的IT资源进行软件自动化部署。

优选地，步骤1还包括：

步骤1.1：管理层的云服务统一管理平台向工作流调度器发起HTTP-POST客户端调用；

步骤1.2：工作流调度器并发接收、处理调用请求，并对传入数据进行解析、确定该调用的所属数据中心区域；

步骤1.3：将调用请求按照所属区域转发给执行层数据中心的自动化引擎。

优选地，步骤2还包括：

步骤2.1：自动化引擎模块启动后负责注册、激活插件对象并记录初始时间；

步骤2.2：若使用SSH协议，则与目标主机TCP协议22号端口建立会话连接；

步骤2.3：判断该SSH会话连接是否成功，若成功则进入步骤2.4，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.4：判断该SSH会话的密码是否匹配，若匹配则建立Shell通道连接，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.5：记录当前时间，判断和初始时间差是否超时，若超时则关闭SSH会话连接；

步骤2.6：发送第一条Shell命令在远程主机上执行，判断输入流数据是否可读，若不可读则执行以下子步骤：判断和所有的命令行回显是否都匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接后退出，若都不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.7：读取输入流的回显数据，判断与终止提示符是否匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接；

步骤2.8：判断与成功终止提示符是否匹配，若不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.9：判断与登陆成功提示符是否匹配，若匹配则记录登陆成功，若不匹配则分析命令行执行结果回显；

步骤2.10：判断是否有下一条命令需要执行，若有则执行，然后开始下一次读取输入流数据，若无则关闭SSH通道和会话连接并退出。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过管理层、执行层和软件自动化部署***的配合使用实现了基于SSH及多种协议的远程登陆访问和自动化操作的软件组件，提高了自动化工作流引擎软件的使用范围。

2、本发明中的用户可以通过云服务统一平台对各个数据中心的IT资源进行远程自动化维护与管理，达到分布式执行、统一管理、用户无感知的效果。

3、本发明中软件自动化部署***和相关的插件式组件模块通过设计、编码和全面测试后，成功地进行了工程实施。经过***的整体测试，各项测试指标都达到行业标准，完全实现了设计目标，***取得了成功，得到了用户的好评。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中企业云计算***IT资源自动化部署功能架构图；

图2为本发明中企业云计算***IT资源软件自动化部署***的功能模块构成图；

图3为本发明中自动化引擎模块架构图；

图4为本发明中基于SSH协议的命令行执行组件的工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，包括：

管理层：管理层部署在主数据中心，包括监控中心、自动化运维中心、安全态势感知中心、业务态势感知中心、智能客服中心、调度中心等，统一管理各种模板、策略或流程并下发到执行层；

执行层：执行层部署在各数据中心，由监控区域服务器、自动化引擎、态势感知区域服务器等组成，负责具体执行管理层下发的模板、策略流程执行监控、自动化操作、态势感知等任务，既可以分担管理层压力，也可以提升平台整体可用性。

进一步来说，管理层包括监控中心，监控中心收集信息，获取被监控节点的各项数据指标等；包括自动化运维中心，以监控告警和自动巡检为核心功能，实时监控整个集群动态，自动发现和解决问题；包括安全态势感知中心，对云环境的安全状态和信息进行实时检测和发现,快速掌握和捕获运行过程中的安全事件与报警；包括业务态势感知中心，提供云环境下分布式应用故障分析定位、智能监控预警；包括智能客服中心，提供包括会话机器人、智能质检、智能外呼和智能培训等多个功能模块，助力企业客服中心实现全面智能化服务；还包括调度中心：利用算法进行自动化任务调度,并将任务子集分配到性能最优的IT资源进行执行。

执行层包括监控区域服务器，负责收集所属区域被监控节点的各项数据指标；包括自动化引擎，软件自动化部署***中的自动化引擎模块，负责执行各种自动化工作流程；还包括态势感知区域服务器，负责收集所属区域节点的安全状态和信息、应用故障分析等数据。统一集中的管理层和独立分散的执行层协同工作，通过软件自动化部署***共同实现云数据中心的一体化管理。

如图2所示，企业云计算***数据中心IT资源的软件自动化部署***由工作流调度器和自动化工作流引擎软件***(以下简称自动化引擎模块)模块组成，工作流调度器模块负责确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心的自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据。自动化引擎模块负责接收调用请求并执行工作流程，对所属区域的IT资源进行软件自动化部署。通过如下调用机制进行自动化部署，第一，管理层的云服务统一管理平台向工作流调度器发起HTTP-POST客户端调用；第二，作流调度器并发接收、处理调用请求，并对传入数据进行解析、确定该调用所属数据中心区域；第三，将调用请求按照所属区域转发给执行层数据中心的自动化引擎；第四，自动化引擎负责执行相关工作流程，并将执行履历记录存放于数据库，然后返回应答。

软件自动化部署***包括工作调度器模块，接收并确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心的自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；自动化引擎模块，接收调用请求并执行工作流程，对所属数据中心区域的IT资源进行软件自动化部署。

再进一步来说，如图3所示，自动化引擎模块是实施云计算各种业务的核心模块，是实现各种服务快速交付、IT资源自动化部署的基础，其可以应用于云环境下，也可做为独立的模块应用到其它***。自动化引擎模块包括WEB控制台/WEB设计器，与数据库和核心流程引擎相连，用于可视化数据配置、分析管理，支持基于WEB的自动化流程设计编排，然后通过REST接口直接调用核心流程引擎启动执行；还包括核心流程引擎，外部应用服务、WEB设计器通过REST接口直接调用核心流程引擎；还包括日志模块，与核心流程引擎相连，负责存储流程执行的所有信息，能够存储活动的和完整的流程实例的所有当前和历史状态，能够用于查询任何和流程实例执行相关的信息；还包括组件模块，与核心流程引擎相连，为自动化流程提供各种组件支持，实现各种业务功能，能够远程登录到各类IT资源设备实施相关的自动化命令操作，支持流程的拓展开发，为自动化流程提供各种组件支持，实现各种业务功能，包括基于SSH、TELNET协议的远程命令行执行组件、基于HTTP协议的REST接口访问组件、基于SMTP协议的邮件处理组件等，可远程登录到各类IT资源设备实施相关的自动化命令操作，支持流程的拓展开发。

更进一步来说，核心流程引擎包括消息处理模块，提供标准的REST API接口，实现与外部资源的同步/异步通信；还包括流程执行模块：负责将编排的流程进行优化加工并直接执行，并为执行结果做相应分析处理，再将数据交由日志模块存储。

本发明的优选例，作进一步说明。

基于上述基础实施例，本发明还可以采用插件式组件，插件式组件注册安装到软件自动化部署***平台，需要处理业务服务访问协议的集成时，能够通过平台生成插件的调用点。

组件是指应用***中具有相同业务功能的独立构成模块，而插件式软件组件的本质在于不修改主体程序的情况下对软件功能进行扩展与加强。当软件***平台需要处理某些业务服务的访问协议的集成时，只需要将该插件组件注册到***平台，平台即可搜索到***中的该组件插件，并在平台上生成该插件的调用点。该组件为自动化引擎***访问的每个IT资源节点生成一个相关业务访问插件的对象。一旦该对象激活，它会接管和负责该会话上的所有数据收发处理、协议解析、同时决定是否关闭连接。

基于上述基础实施例，本发明还可以采用远程命令行执行组件，采用Java语言以及开源的JSCH通信框架，通过客户机-服务器模式连接到远程SSH服务器，执行shell命令并且读取回显的执行结果。

远程命令行执行组件的数据通信采用SSH(Secure Shell)协议，它是一种由国际互联网工程技术组织(IETF)所制定、建立在应用层基础上的安全协议。该组件采用Java语言以及开源的JSCH通信框架，通过客户机-服务器模式连接到远程SSH服务器，执行shell命令并且读取回显的执行结果。每条shell命令的执行结果都以回显的方式在shell通道的输入流中输出。组件每隔一秒从中读取一次回显结果的字符串输出块(echo Block)，首先按照换行符进行分割，然后逐行通过正则表达式根据预先设定的成功或错误提示值匹配出需要的输出结果，若没有匹配到结果，则间隔一秒后再次读取后续回显块进行匹配。

根据本发明提供的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，包括如下步骤：

步骤1：工作流调度器模块负责确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；

步骤1.1：管理层的云服务统一管理平台向工作流调度器发起HTTP-POST客户端调用；

步骤1.2：工作流调度器并发接收、处理调用请求，并对传入数据进行解析、确定该调用的所属数据中心区域；

步骤1.3：将调用请求按照所属区域转发给执行层数据中心的自动化引擎。

步骤2：自动化引擎模块负责接收调用请求并执行工作流程，对所属区域的IT资源进行软件自动化部署；

步骤2.1：自动化引擎模块启动后负责注册、激活插件对象并记录初始时间；

步骤2.2：若使用SSH协议，则与目标主机TCP协议22号端口建立会话连接；

步骤2.3：判断该SSH会话连接是否成功，若成功则进入步骤2.4，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.4：判断该SSH会话的密码是否匹配，若匹配则建立Shell通道连接，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.5：记录当前时间，判断和初始时间差是否超时，若超时则关闭SSH会话连接；

步骤2.6：发送第一条Shell命令在远程主机上执行，判断输入流数据是否可读，若不可读则执行以下子步骤：判断和所有的命令行回显是否都匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接后退出，若都不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.7：读取输入流的回显数据，判断与终止提示符是否匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接；

步骤2.8：判断与成功终止提示符是否匹配，若不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.9：判断与登陆成功提示符是否匹配，若匹配则记录登陆成功，若不匹配则分析命令行执行结果回显；

步骤2.10：判断是否有下一条命令需要执行，若有则执行，然后开始下一次读取输入流数据，若无则关闭SSH通道和会话连接并退出。

该软件自动化部署的***及其方法在企业云计算工程应用中取得了一些成功，主要有以下两方面：

第一，实现了基于SSH及多种协议的远程登陆访问和自动化操作的软件组件，提高了自动化工作流引擎软件的使用范围。用户可以通过云服务统一平台对各个数据中心的IT资源进行远程自动化维护与管理，达到分布式执行、统一管理、用户无感知的效果。

第二，该软件自动化部署***和相关的插件式组件模块通过设计、编码和全面测试后，成功地进行了工程实施。经过***的整体测试，各项测试指标都达到行业标准，完全实现了设计目标。***取得了成功，得到了用户的好评。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，包括：管理层和执行层，所述执行层包括软件自动化部署***；

所述管理层部署在主数据中心，统一管理各种模板、策略或流程并下发到执行层；

所述执行层部署在各数据中心，负责具体执行管理层下发的模板、策略或流程任务；

统一集中的管理层和独立分散的执行层协同工作，通过执行层的软件自动化部署***共同实现云数据中心的一体化管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，所述管理层包括：

监控中心：收集信息，获取被监控节点的各项数据指标；

自动化运维中心：以监控告警和自动巡检为核心功能，实时监控整个集群动态；

安全态势感知中心：对云环境的安全状态和信息进行实时检测和发现,快速掌握和捕获运行过程中的安全事件与报警；

业务态势感知中心：提供云环境下分布式应用故障分析定位、智能监控预警；

智能客服中心：提供包括语音、质检多个功能模块；

调度中心：利用算法进行自动化任务调度,并将任务子集分配到性能最优的IT资源进行执行。

3.根据权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，所述执行层还包括：

监控区域服务器：负责收集所属区域被监控节点的各项数据指标；

态势感知区域服务器：负责收集所属区域节点的安全状态和信息、应用故障分析数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，所述软件自动化部署***包括：

工作调度器模块：接收并确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心的自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；

自动化引擎模块：接收客户端的调用请求并执行工作流程，对所属数据中心区域的IT资源进行软件自动化部署。

5.根据权利要求4中任一项所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，所述自动化引擎模块包括：

WEB控制台/WEB设计器：与数据库和核心流程引擎相连，用于可视化数据配置、分析管理；

核心流程引擎：外部应用服务通过REST接口直接调用核心流程引擎；

日志模块：与核心流程引擎相连，负责存储流程执行的所有信息；

组件模块：与核心流程引擎相连，为自动化流程提供各种组件支持，实现各种业务功能，能够远程登录到各类IT资源设备实施相关的自动化命令操作，支持流程的拓展开发。

6.根据权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，还包括插件式组件：插件式组件注册安装到软件自动化部署***平台，需要处理业务服务访问协议的集成时，能够通过平台生成插件的调用点。

7.根据权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，其特征在于，还包括实现远程命令行执行组件：采用Java语言以及开源的JSCH通信框架，通过客户机-服务器模式连接到远程SSH服务器，执行shell命令并且读取回显的执行结果。

8.一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的***，执行包括如下步骤：

步骤1：工作流调度器模块负责确定自动化部署请求所属数据中心区域，按HTTP-POST协议组织数据，向远程数据中心自动化引擎的REST接口发起客户端调用，并接收应答数据；

步骤2：自动化引擎模块负责接收调用请求并执行工作流程，对所属区域的IT资源进行软件自动化部署。

9.根据权利要求8所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，其特征在于，所述步骤1还包括：

步骤1.1：管理层的云服务统一管理平台向工作流调度器发起HTTP-POST客户端调用；

步骤1.2：工作流调度器并发接收、处理调用请求，并对传入数据进行解析、确定该调用的所属数据中心区域；

步骤1.3：将调用请求按照所属区域转发给执行层数据中心的自动化引擎。

10.根据权利要求8所述的一种基于云环境实现数据中心软件自动化部署的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤2.1：自动化引擎模块启动后负责注册、激活插件对象并记录初始时间；

步骤2.2：若使用SSH协议，则与目标主机TCP协议22号端口建立会话连接；

步骤2.3：判断该SSH会话连接是否成功，若成功则进入步骤2.4，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.4：判断该SSH会话的密码是否匹配，若匹配则建立Shell通道连接，否则关闭SSH会话连接；

步骤2.5：记录当前时间，判断和初始时间差是否超时，若超时则关闭SSH会话连接；

步骤2.6：发送第一条Shell命令在远程主机上执行，判断输入流数据是否可读，若不可读则执行以下子步骤：判断和所有的命令行回显是否都匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接后退出，若都不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.7：读取输入流的回显数据，判断与终止提示符是否匹配，若匹配则关闭SSH通道和会话连接；

步骤2.8：判断与成功终止提示符是否匹配，若不匹配则休眠一秒后开始下一次读取输入流数据；

步骤2.9：判断与登陆成功提示符是否匹配，若匹配则记录登陆成功，若不匹配则分析命令行执行结果回显；

步骤2.10：判断是否有下一条命令需要执行，若有则执行，然后开始下一次读取输入流数据，若无则关闭SSH通道和会话连接并退出。

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