本發(fā)明涉及計算機(jī)云平臺領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種私有云系統(tǒng)及運行方法。

背景技術(shù)：

私有云(privateclouds)是為一個客戶單獨使用而構(gòu)建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。該公司擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式。私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的防火墻內(nèi)，也可以將它們部署在一個安全的主機(jī)托管場所，私有云的核心屬性是專有資源。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)信息化開始往云平臺遷移。搭建企業(yè)自己的企業(yè)私有云也成了很多企業(yè)信息化的發(fā)展目標(biāo)。開源云計算平臺免費使用極大的節(jié)省了企業(yè)的成本，并且開源社區(qū)會更新開源軟件使功能不斷完善，所以開源云平臺產(chǎn)品成了很多企業(yè)的選擇。然而，開源模式又存在明顯的缺點。為了實現(xiàn)企業(yè)各系統(tǒng)的資源需求，大部分企業(yè)采用開源軟件構(gòu)建統(tǒng)一的云管理平臺，以及統(tǒng)一的計算、存儲及網(wǎng)絡(luò)資源池。但是上述部署具有如下問題：

技術(shù)上：共享一個分布式存儲的缺陷。首先，分布式存儲的性能會受到硬件環(huán)境以及操作等因素影響，而當(dāng)這種性能影響累積到一定程度的時候，會給整個存儲的性能帶來災(zāi)難性的后果，從而影響整個云平臺的使用。例如，很多企業(yè)采用ceph作為云平臺分布式存儲系統(tǒng)，對其做擴(kuò)容和縮容等操作時都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)重新分布。在數(shù)據(jù)重新分布過程中，會大量消耗存儲系統(tǒng)的性能，當(dāng)其消耗達(dá)到一定程度的時候，會使所有使用該存儲的云主機(jī)都不能正常進(jìn)行磁盤i/o操作，直接影響云平臺生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行。其次，將所有的數(shù)據(jù)放在統(tǒng)一的分布式存儲上會增加數(shù)據(jù)風(fēng)險，如果分布式存儲發(fā)生故障，那么所有的數(shù)據(jù)都將丟失。另外，使用統(tǒng)一的存儲系統(tǒng)無法根據(jù)系統(tǒng)的需求對存儲性能進(jìn)行細(xì)致的調(diào)度和分配，以降低投入成本。例如，用作生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的云主機(jī)，需要更高性能的磁盤i/o；用作web服務(wù)器的云主機(jī)，一般性能的存儲就能滿足其需求。針對不用的應(yīng)用場景，使用一套分布式存儲雖然也是可以實現(xiàn)的，但是配置復(fù)雜，且操作過程存在風(fēng)險(操作失誤或潛在的陷阱)，這樣的結(jié)果就是不僅增加的維護(hù)成本，同時也增加了風(fēng)險。使用一套o(hù)penstack平臺的缺陷。openstack平臺的關(guān)鍵組件包含數(shù)據(jù)庫、消息中間件以及各openstack服務(wù)，這其中任何一塊出現(xiàn)問題，都會影響到整個云平臺的管理功能。

管理上：使用統(tǒng)一的云平臺系統(tǒng)，平臺系統(tǒng)越大，系統(tǒng)的復(fù)雜度越高，故障率越多，出現(xiàn)故障影響的范圍越大，對技術(shù)人員的技術(shù)水平要求越高，提高了平臺的運維成本。使用統(tǒng)一的云平臺，系統(tǒng)復(fù)雜，難以實現(xiàn)快速部署，極大的提高了部署成本。為解決上述問題，本領(lǐng)域也采用了一些方案解決其復(fù)雜且成本高的問題，但效果不理想，且改動較大，損耗較多。

經(jīng)過檢索，中國專利申請，申請?zhí)?01610780325.5，公開日2016年11月23日，公開了一種基于zstack請求的私有云平臺，包括前端web人機(jī)接口、基于zstack的api代理模塊、私有云虛擬化服務(wù)模塊、多個基于zstack的資源節(jié)點，前端web人機(jī)接口根據(jù)用戶操作，以http方式調(diào)用相應(yīng)的基于zstack的api請求、平臺上的api代理模塊接收到請求后，將請求內(nèi)容發(fā)送至私有云虛擬化服務(wù)模塊；私有云虛擬化服務(wù)模塊根據(jù)請求內(nèi)容創(chuàng)建、啟動、銷毀、修改虛擬機(jī)或虛擬化系統(tǒng)，并實時統(tǒng)計虛擬機(jī)或虛擬化系統(tǒng)的運行信息。通過基于zstackapi代理，此發(fā)明實現(xiàn)了zstack合理的調(diào)度和管理私有云平臺的相關(guān)資源，實現(xiàn)了資源的標(biāo)準(zhǔn)化管理和使用，大大提升了私有云平臺的性能和兼容性。但此方案不是基于openstack平臺進(jìn)行工作，其成本高，且維護(hù)不方便。

再次經(jīng)過檢索，中國專利申請，申請?zhí)?01510563857.9，公開日2015年11月11日，公開了一種基于互聯(lián)網(wǎng)和wifi模式下的云平臺分布式系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)，從下至上依次包括：ap接入層，接入控制管理平臺層，以及集中管理云服務(wù)平臺層。通過采用基于云服務(wù)的分層管理技術(shù)，以wlan網(wǎng)絡(luò)為無線接入技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為載體，實現(xiàn)一種新的wlan的云管理系統(tǒng)。當(dāng)用戶終端接入到ap接入點后，集中管理云服務(wù)平臺層將根據(jù)商家定制的網(wǎng)頁向用戶終端進(jìn)行推送以達(dá)到廣告宣傳的作用。這種分布式的三層云結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了wlan應(yīng)用的靈活性，能夠?qū)崿F(xiàn)ap接入點的即插即用，可以極大提升了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和靈活性，在公有云、私有云、混合云的模式下，都能游刃有余，由于虛擬共享控制器的存儲，作為最新一代無線組網(wǎng)技術(shù)的代表，可以支持更大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。但是其直接運用ap進(jìn)行接入，且其云平臺資源依舊在一套服務(wù)器中，并未對云資源的調(diào)用起到合理分配作用，需要依靠無線網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行運行，管理難度大、成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的云平臺系統(tǒng)的復(fù)雜度高，故障率高，維護(hù)成本高的問題，本發(fā)明提供了一種私有云系統(tǒng)及運行方法。它可以實現(xiàn)降低云平臺系統(tǒng)復(fù)雜度的效果，故障率低，維護(hù)成本低。

2.技術(shù)方案

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種私有云系統(tǒng)，包括如下模塊：

登錄模塊：包括用戶統(tǒng)一登錄界面；用戶登錄以及用戶權(quán)限獲?。?/p>

管理中間層模塊：接受用戶的請求，并對邏輯資源池進(jìn)行管理；

抽象中間層模塊：將各個獨立的云平臺的資源信息統(tǒng)一管理，并根據(jù)需求將多個獨立云平臺資源分成多個邏輯資源池；接收管理中間層操作請求，調(diào)用物理平臺api執(zhí)行操作，并向管理中間層返回操作結(jié)果；

若干個開源云平臺：通過服務(wù)器構(gòu)成的獨立完整的開源云平臺。

更進(jìn)一步的，還包括數(shù)據(jù)庫表，數(shù)據(jù)庫表包括：物理平臺表、項目表、項目與每一個開源云平臺中的租戶對應(yīng)表。通過額外創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表，這些表與獨立的開源云平臺中的表是相互獨立的，保證了后續(xù)用戶信息的獨立獲取，并與各自獨立的開源云平臺相互關(guān)聯(lián)。

更進(jìn)一步的，所述的抽象中間層模塊，抽象若干個開源云平臺為多個虛擬的邏輯資源池，每一個虛擬的邏輯資源池由一個或多個開源云平臺構(gòu)成。通過將整個復(fù)雜的開源云平臺分解成若干個獨立的小的開源云平臺，每個小的開源云平臺可以通過5-8臺服務(wù)器就可以構(gòu)成，為了保證平臺的穩(wěn)定性，減少維護(hù)難度，盡量保證平臺的最小實現(xiàn)，而且可以根據(jù)不同平臺的資源，構(gòu)建成不同類型的資源平臺，在使用時候更具有針對性。

更進(jìn)一步的，抽象中間層模塊執(zhí)行資源調(diào)度在開源云平臺上創(chuàng)建虛擬機(jī)。用戶可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建新的云平臺模塊，根據(jù)需要在對應(yīng)的開源云平臺完成所需要的工作和要求。

一種私有云系統(tǒng)運行方法，步驟如下：

a、用戶創(chuàng)建用戶賬戶，獲取用戶權(quán)限，通過登錄模塊登錄私有云系統(tǒng)；

b、用戶通過登錄系統(tǒng)執(zhí)行操作，操作內(nèi)容信息發(fā)送給管理中間層；

c、管理中間層接受用戶的請求，將操作請求發(fā)送給抽象中間層；

d、抽象中間層接受接收管理中間層操作請求，調(diào)用物理平臺api執(zhí)行操作，并向管理中間層返回操作結(jié)果；

e、操作結(jié)果通過管理中間層模塊返回給用戶。

更進(jìn)一步的，步驟a中用戶創(chuàng)建用戶賬戶時候，在原有已有私有云平臺上，根據(jù)已有用戶賬號，創(chuàng)建出專有登錄用戶賬號，專有登錄用戶賬號與原私有云平臺用戶賬號相互關(guān)聯(lián)?？梢曰谠械钠脚_上進(jìn)行改造，改造后的賬戶通用，保證了賬戶資源的延續(xù)性。

更進(jìn)一步的，步驟a中獲取用戶權(quán)限步驟如下：

查詢項目表，驗證登錄名以及登錄密碼；

登錄成功后在物理平臺表、項目表、項目與租戶對應(yīng)表三個表中做連接查詢，找出屬于該用戶的物理平臺信息；

并將物理平臺表中相關(guān)的接口信息以及權(quán)限驗證信息保存在用戶當(dāng)前會話中。

更進(jìn)一步的，步驟c中，管理中間層僅對數(shù)據(jù)庫表有查詢功能，接收用戶的操作請求包括：獲取物理平臺個數(shù)，獲取每個物理平臺的計算資源信息、存儲資源信息和網(wǎng)絡(luò)資源信息，獲取虛擬機(jī)信息，創(chuàng)建虛擬機(jī)。

更進(jìn)一步的，抽象中間層包括：

抽象資源池功能實現(xiàn)：通過維護(hù)基本表信息，以及查表，實現(xiàn)資源抽象；

接收管理中間層操作請求功能實現(xiàn)：訂閱消息隊列中的消息來收取消息；

調(diào)用物理平臺api的功能實現(xiàn)：直接調(diào)用物理平臺的restfulapi。

更進(jìn)一步的，抽象中間層還包括自動資源調(diào)度功能，步驟如下：在創(chuàng)建虛擬機(jī)時，先確定在哪個物理平臺上創(chuàng)建，此時調(diào)用物理平臺的api查詢各物理平臺的資源使用率，然后尋找資源使用率較低的開源云平臺作為目標(biāo)平臺。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本方案能夠?qū)崿F(xiàn)基于開源產(chǎn)品快速搭建企業(yè)私有云，實現(xiàn)用戶的統(tǒng)一登陸；使用合理的物理服務(wù)器資源部署為若干個不同種類資源的微云平臺模塊，實現(xiàn)資源隔離，滿足用戶需求，減少后期維護(hù)難度；成本低，效率高；

(2)本方案每個云平臺使用獨立的分布式存儲，任何因素引起的性能問題僅僅能影響到該分布式存儲，而不對其他存儲造成影響。數(shù)據(jù)分布在多個分布式存儲上，有效降低了數(shù)據(jù)的風(fēng)險；

(3)本方案可以針對不同的場景來劃分云平臺，例如一個云平臺底層使用全ssd盤，專門給生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫使用，以滿足高i/o性能需求；其他的微云底層全部使用普通sata盤，降低成本；針對不同需求的云平臺可以使用不同的硬件來進(jìn)行架構(gòu)，架構(gòu)方便；

(4)本方案在使用了多個openstack云臺，一個平臺的數(shù)據(jù)庫、消息中間件或者服務(wù)發(fā)生故障，也不會影響到其他平臺的正常運行；隔離性好；安全性高；

(5)本方案整體上有效降低了單個云平臺的技術(shù)復(fù)雜度，減少了對單個平臺的管理難度，降低了運維成本；易推廣，適用于各個企業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的云平臺整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為用戶登錄關(guān)系流程圖；

圖3為用戶操作過程流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實施例1

如圖1所示，一種私有云系統(tǒng)，包括如下模塊：

登錄模塊：包括用戶統(tǒng)一登錄界面；用戶登錄以及用戶權(quán)限獲?。槐ＷC用戶能夠看到自己的邏輯資源。

管理中間層模塊：接受用戶的請求，并對邏輯資源池進(jìn)行管理；

抽象中間層模塊：將各個獨立的云平臺的資源信息統(tǒng)一管理，并根據(jù)需求將多個獨立云平臺資源分成多個邏輯資源池；接收管理中間層操作請求，調(diào)用物理平臺api執(zhí)行操作，并向管理中間層返回操作結(jié)果；所述的抽象中間層模塊，抽象若干個開源云平臺為多個虛擬的邏輯資源池，每一個虛擬的邏輯資源池由一個或多個開源云平臺構(gòu)成。本方案的抽象中間層模塊將獨立的云平臺的資源信息統(tǒng)一管理，并根據(jù)需求將多個獨立云平臺資源分成多個邏輯資源池，并通過api，即應(yīng)用程序編程接口管理多個云平臺。

若干個開源云平臺：通過服務(wù)器構(gòu)成的獨立完整的開源云平臺。開源軟件搭建多個獨立的云平臺。本處的若干個開源云平臺可以為各自獨立的私有云平臺模塊和/或可復(fù)制的私有云平臺模塊。

為實現(xiàn)統(tǒng)一登錄功能，需要額外創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表，這些表與資源云平臺openstack中的表是相互獨立的。后文的資源云平臺用openstack平臺表示，數(shù)據(jù)庫表包括：物理平臺表、項目表、項目與每一個開源云平臺中的租戶對應(yīng)表。物理平臺表包括，維護(hù)物理平臺基本信息，表記錄為手動添加。字段包括：id、名稱、restfulapi地址，對應(yīng)項目信息、權(quán)限驗證信息、備注等。項目表包括，維護(hù)項目(租戶)基本信息，表記錄為手動添加。字段包括：id、登錄名稱、展示名稱、密碼(加密后)、備注等。項目與openstack平臺中租戶對應(yīng)表的字段包括：項目id、openstack平臺id、openstack平臺項目名稱、openstack平臺用戶名、openstack平臺用戶密碼等。

本方案的通過建立私有云系統(tǒng)，即將企業(yè)統(tǒng)一私有云平臺拆分成多個獨立云平臺，每一個小云平臺都使用獨立的存儲、計算及網(wǎng)絡(luò)資源池。通過三個功能模塊，抽象中間層模塊、管理中間層模塊以及登錄模塊實現(xiàn)多個獨立云平臺的統(tǒng)一登陸和管理。用戶統(tǒng)一登陸界面給企業(yè)用戶提供統(tǒng)一登陸及資源選定功能，模塊根據(jù)不同的需求為用戶提供計算及存儲資源，

本處的登錄模塊可以使用web頁面進(jìn)行連接，用戶根據(jù)自己的需求選擇平臺，并通過用戶名密碼認(rèn)證登陸到各個獨立的小的云平臺。平臺基于開源云平臺根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的需求部署不同的資源平臺，為了保證平臺的穩(wěn)定性，減少維護(hù)難度，盡量保證平臺的最小實現(xiàn)，可以通過5-8臺服務(wù)器構(gòu)成一個完整云平臺，且可以針對不同的場景來劃分云平臺，例如一個云平臺底層使用全ssd盤，專門給生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫使用，以滿足高i/o性能需求；其他的微云底層全部使用普通sata盤，降低成本；針對不同需求的云平臺可以使用不同的硬件來進(jìn)行架構(gòu)，架構(gòu)方便。

實施例2

實施例2與實施例1基本相同，抽象中間層模塊還可以，執(zhí)行資源調(diào)度在開源云平臺上創(chuàng)建虛擬機(jī)。

實施例3

如圖3所示，基于上述實施例1和2的私有云系統(tǒng)，在運行時候的運行方法，步驟如下：

a、用戶創(chuàng)建用戶賬戶，獲取用戶權(quán)限，通過登錄模塊登錄私有云系統(tǒng)；用戶登錄后，獲得相關(guān)權(quán)限信息,獲取用戶權(quán)限步驟如下：

獲取相關(guān)權(quán)限功能實現(xiàn)：

查詢項目表，驗證登錄名以及登錄密碼；登錄成功后在物理平臺表、項目表、項目與openstack平臺中租戶對應(yīng)表三個表中做連接查詢，找出屬于該用戶的物理平臺信息(包括openstack中用戶密碼)；并將物理平臺表中相關(guān)的restfulapi信息以及權(quán)限驗證信息保存在用戶當(dāng)前會話中。若用戶未正確選擇的云平臺模塊或未在任何一個云平臺模塊內(nèi)創(chuàng)建用戶，則用戶在點擊登陸后返回不存在該用戶。若用戶未能正確輸入用戶名密碼，則提示密碼錯誤。

b、用戶通過登錄系統(tǒng)執(zhí)行操作，操作內(nèi)容信息發(fā)送給管理中間層；

c、管理中間層接受用戶的請求，將操作請求發(fā)送給抽象中間層；

抽象中間層包括：

抽象資源池功能實現(xiàn)：通過維護(hù)基本表信息，以及查表，實現(xiàn)資源抽象；

接收管理中間層操作請求功能實現(xiàn)：訂閱消息隊列中的消息來收取消息；

調(diào)用物理平臺api的功能實現(xiàn)：直接調(diào)用物理平臺的restfulapi。

接收請求功能實現(xiàn)如下：

使用restful接口接收用戶請求，這些請求包括：

獲取物理平臺個數(shù)：getosnumber(projectname)，返回其具備權(quán)限的openstack平臺的訪問信息列表(platformlist)，每一個列表項包含：平臺restfulurl信息、平臺用戶名、平臺密碼。

獲取每個物理平臺的計算資源信息：getoscomputeresource(platformlist)，該函數(shù)將restful請求封裝成消息。

獲取每個物理平臺的存儲資源信息：getosstorresource(platformlist)，該函數(shù)將restful請求封裝成消息。

獲取每個物理平臺的網(wǎng)絡(luò)資源信息：getosnetworkresource(platformlist)，該函數(shù)將restful請求封裝成消息。

獲取虛擬機(jī)信息：getosvmresource(platformlist)，該函數(shù)將restful請求封裝成消息。

創(chuàng)建虛擬機(jī)：createvm(vmconfig)，該函數(shù)將restful請求封裝成消息。

其他支持的請求不一一列出。

發(fā)送請求功能實現(xiàn)：

將上面生成的消息發(fā)送給消息隊列組件。

d、抽象中間層抽象多個openstack平臺為一個虛擬資源池后，接受接收管理中間層操作請求，調(diào)用物理平臺api執(zhí)行操作，并向管理中間層返回操作結(jié)果；

e、操作結(jié)果通過管理中間層模塊返回給用戶。

本方法將統(tǒng)一登陸模塊與所有的資源私有云平臺模塊互聯(lián)，為企業(yè)用戶提供統(tǒng)一登陸的界面，并且為用戶提供現(xiàn)有云平臺的選擇菜單。用戶在選在好平臺菜單后，即可通過統(tǒng)一登陸界面輸入自己的用戶名及密碼并登陸到選擇的云平臺模塊。用戶登陸到選擇的云平臺后即可對分配給用戶的資源池進(jìn)行操作和監(jiān)控。所有的云平臺模塊都是根據(jù)不同的it資源需求創(chuàng)建的獨立資源模塊，用戶可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建新的微云平臺模塊。本方案實現(xiàn)用戶的統(tǒng)一登陸；使用合理的物理服務(wù)器資源部署為若干個不同種類資源的微云平臺模塊，實現(xiàn)資源隔離，滿足用戶需求，減少后期維護(hù)難度；成本低，效率高。

實施例4

實施例4與實施例3基本相同，步驟a中用戶創(chuàng)建用戶賬戶時候，在原有已有私有云平臺上，根據(jù)已有用戶賬號，創(chuàng)建出專有登錄用戶賬號，專有登錄用戶賬號與原私有云平臺用戶賬號相互關(guān)聯(lián)。如圖2所示，創(chuàng)建賬戶時候，基于現(xiàn)有平臺進(jìn)行改造，可以根據(jù)openstack平臺中已有用戶，創(chuàng)建出專用于登錄的用戶，該用戶將直接關(guān)聯(lián)平臺用戶。如果平臺1上的用戶a和平臺2上的用戶b為同一租戶，那么可以創(chuàng)建登錄用戶c(手動錄入系統(tǒng))，該用戶直接關(guān)聯(lián)到用戶a和b。可以兼容原有系統(tǒng)，直接進(jìn)行改造，保留原有賬戶信息，轉(zhuǎn)化和繼承效果好。

實施例5

實施例5與實施例3基本相同，抽象中間層還包括自動資源調(diào)度功能，抽象多個openstack平臺為一個虛擬資源池；接收管理中間層發(fā)送的操作請求；必要時執(zhí)行資源調(diào)度算法(例如決定在哪一個平臺上創(chuàng)建虛擬機(jī))；步驟如下：在創(chuàng)建虛擬機(jī)時，先確定在哪個物理平臺上創(chuàng)建，此時調(diào)用物理平臺的api查詢各物理平臺的資源使用率，然后尋找資源使用率較低的開源云平臺作為目標(biāo)平臺。

以上示意性地對本發(fā)明創(chuàng)造及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，在不背離本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實施方式之一，所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。此外，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，在元件前的“一個”一詞不排除包括“多個”該元件。產(chǎn)品權(quán)利要求中陳述的多個元件也可以由一個元件通過軟件或者硬件來實現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。