专利名称：一种云计算平台服务器状态转移装置及方法
技术领域：
本发明属于云计算领域，特别涉及一种云计算平台服务器状态转移装置及方法。
背景技术：
近年来，随着互联网网络规模的不断扩大，互联网所需要处理的业务量也随之快速增长。如何处理海量的数据与服务，以有效地为用户提供方便、快捷的网络服务，已成为互联网当前发展面临的一个问题。在这种背景下，基于分布式计算特别是网格技术的发展，产生了云计算。中国工程院李德毅院士认为，云计算就是将整个互联网的资源汇聚整合起来，研究云计算模型可以有效地解决互联网云进化、云控制、云推理和软计算等复杂问题。云计算将会给信息产业带来巨大的影响，将使信息技术整体结构发生改变，今后更多的用户将受益于云计算服务。随着云计算的研究不断深入及其应用不断发展，它必将成为未来主流的应用模式。云计算的发展带来了两方面的趋势，一方面是构建了很多大规模的应用中心，用以容纳大规模的数据以及相关的运算；另一个方面是虚拟化技术的大量使用。绿色计算的产生就是为了减少云平台的电能损耗，减少污染物的排放，以达到保护环境的目的。可以说，上述两个趋势使得虚拟环境的节能技术研究在绿色计算中的位置变得越来越重要。随着电子技术的进步和电子器件成本的降低，对于大规模集群和数据中心来说，与10年前相比，硬件成本已大幅下降，而维护它们正常运行所需的电费和制冷费在总体拥有成本(Total Cos t of Ownership, TC0)中所占的比重却越来越大。为节约成本,企业往往采取手动的方式，将物理服务器的工作状态进行调整，以达到节能的目的。但是，这种方法更多的是依靠
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提出一种云计算平台服务器状态转移装置及方法，以达到自动控制平台内所有服务器的目的。本发明的技术方案是这样实现的:一种云计算平台服务器状态转移装置，包括:代理模块:用于采集服务器和虚拟机资源、性能数据，并向服务端监测模块发送采集到的数据、根据服务器端控制模块发送的指令使物理服务器进入休眠状态；监测模块:用于收集代理端代理模块发送的资源、性能数据，并去除冗余数据，将资源、性能数据存入数据库；评估模块:用于分析监测模块入库的资源、性能数据，为控制模块提供发出指令的依据；控制模块:用于向代理模块发送关闭服务器指令，或向服务器发出启动指令。采用云计算平台服务器状态转移装置进行状态转移的方法，包括以下步骤:步骤1:由代理模块采集物理服务器数据，并发送到服务器端监测模块，具体如下:
步骤1.1:采集物理服务器各虚拟机的资源数据，包括Cpu、内存使用情况；步骤1.2:将数据以XML的形式进行封包；步骤1.3:通过Sockets协议发送数据到服务器端监测模块。步骤2:由监测模块处理采集到的服务器数据，并存入数据库中，具体如下:步骤2.1:收集代理端代理模块发送的资源数据，包括Cpu、内存使用情况；步骤2.2:对收集到的XML数据进行解析；步骤2.3:将数据存入数据库；步骤3:由评估模块对采集到的数据进行分析整理，具体如下:步骤3.1:分析过去半个小时物理服务器的资源数据，具体是指Cpu、内存使用情况；步骤3.2:当Cpu或内存使用率均高于80%时，将云平台的一台物理服务器的服务器状态设置为待开启状态；步骤3.3:当Cpu和内存使用率均低于20%时，且使用中的虚拟机数量为O时，将该物理服务器的服务器状态设置为待关闭状态；步骤3.4:当Cpu和内存使用率不满足以上条件时，不做处理；步骤4:根据分析结果控制物理机启停，具体过程如下:步骤4.1:每10分钟扫描一次设置于数据库中的、记录云平台下所有物理服务器资源状态的表中表示物理服务器状态的字段；步骤4.2:当物理服务器状态为待开启状态，则通过WOL方式向服务器发出启动指令，启动服务器，并将物理服务器状态字段修改为关闭状态；步骤4.3:当物理服务器状态为待关闭状态，向代理端发出关闭服务器指令，关闭服务器，并将物理服务器状态字段修改为关闭状态。本发明的有益效果:本发明采用的云计算平台是以分布式的方式组建的服务器群集，为了能够达到自动控制平台内所有服务器启停的目的，需设置独立的控制器，控制器内存放各服务器的网络信息，如IP地址、MAC地址、路由器映射关系等。同时，服务器中需要安装监控自身状态的模块，控制器可根据预先制定的策略，自动的控制服务器的状态转移。使用服务器状态转移技术可以获得良好的节能效果。有数据显示，VMware通过服务器整合的节能策略可以为数据中心每年节省50%以上耗电量。
图1为本实施方式云计算平台服务器工作模式框图；图2为本实施方式云计算平台服务器状态转移装置结构框图；图3为本实施方式流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施方式做进一步详细的说明。服务器工作如图1所示，包括最耗电睡眠、深度睡眠、待机、休眠、带店关闭和完全关闭6种状态，具体是指:I)正常工作模式(S0)
服务器处于此模式时，-操作系统和应用程序都在运行。CPU执行指令。2)最耗电睡眠模式(S1X服务器处于此模式时，处理器的所有寄存器被刷新，并且CPU停止执行指令。CPU和内存的电源一直维持着，一些设备如果没有被使用那么就会被停止供电。3)深睡眠模式(S2)。服务器处于此模式时，CPU将停止刷新，电源将停止对CPU的供电(通常这种模式并不被采用)。4)待机模式(S3)。服务器处于此模式时，RAM(住寄存器)仍然有电源供给，它也是几乎唯一的有电源供给的元件。由于操作系统、所有应用程序和被打开的文档等等的模式都是保存在主存储器中，用户可以把工作恢复到正好上次他们保持的模式。但是，一旦停电，所有RAM上的数据就会丢失，包括没有保存的文档。5)休眠模式(S4)。服务器处于此模式时，所有主存储器的内容被储存在非挥发性存储器，例如硬盘，保护操作系统当前的状态，包括所有应用程序，打开的文档等，用户可以把工作恢复到正好上次他们保持的状态，即使停电，任何信息也不回丢失。6)带电关闭模式(S5)。服务器处于此模式时，有些部件仍然带电，使服务器仍然可以被键盘、时钟、LAN、USB设备所启动。在启动系统从S5恢复到正常工作模式的过程中，需要运行启动程序来启动操作系统。7)完全关闭模式(S6)服务器处于此模式时，各部件完全处于关闭状态，该状态下只能通过物理方式启动。本实施方式中采用云计算平台服务器状态转移装置来对服务器的状态进行调节，实现服务器在上述6种状态下的自动切换。本实施方式的硬件环境如下:服务器一台，其硬件环境为:Intel Xeon processor 5380(1.8 GHz, 400 MHz FSB, 2 MB L2 cache), 8GBDDR2 (support dual-channel) RAM, Cent0S5 操作系统。通过中国网通 ADSL (带宽 2Mbps)或 IOOMbps 局域网接入 Internet。CPU:1ntel (R) core (TM) 2 Quad CPU Q9500 @2.83 GHz,4核；操作系统平台！Microsoft Windows 7 ;编程环境:Visual Studio 2005 ;编程语言:C++ ;服务器环境:Tomcat 6.0 ;应用软件:LoadRunner压力测试工具。采用的相关标准包括:DffOL (Wake on LAN)技术对服务器的硬件设备有一定的要求:a)服务器安装的必须是符合ATX 2.01标准的ATX电源(主流服务器符合该标准)，+5V Standby电流至少应在600mA以上；b)服务器安装的必须是支持PCI2.1 (及以上)标准插槽的主板(较新的服务器符合该标准)，可通过查看CMOS的〃Power Management Setup〃菜单中是否拥有Wake on LAN〃或"Wake on PCI Card"项来确认；c)服务器安装的必须是支持WOL的网卡(较新的服务器符合该标准)。2) WOL技术依靠的是一个广播性的巾贞——魔法包(Magic Packet)，对魔法包的内容要求如下:d)每次都会先有连续6个〃FF〃(十六进制，换算成二进制即:11111111)的资料，即:FF FF FF FF FF FF。e)在连续6个〃FF〃后则开始带出MAC地址，有时还会带出4字节或6字节的密码。本实施方式中共云计算平台服务器状态转移装置具体的结构如图1所示，包括以下四个模块，包括代理模块、监测模块、评估模块和控制模块。其中，代理模块:用于采集服务器和虚拟机资源、性能数据，并向服务端监测模块发送采集到的数据、根据服务器端控制模块发送的指令使物理服务器进入休眠状态。监测模块:用于收集代理端代理模块发送的资源、性能数据，并去除冗余数据，将资源、性能数据存入数据库。评估模块:用于分析监测模块入库的资源、性能数据，为控制模块提供发出指令的依据。控制模块:用于向代理模块发送关闭服务器指令，或向服务器发出启动指令。服务端管理对象的数据内有三个表:服务器状态表FMTable、虚拟机状态表VMTable 和资源数据表 SourceTable。FMTable表示将云平台下所有物理服务器的资源状态绘成一张表，描述它们的基本信息，其变量说明如下:FMID:物理服务器唯一编号；FMCpuNum:物理服务器Cpu数量；FMCpuCore:物理服务器Cpu核数；FMCpuNumUsed:已分配物理服务器Cpu数量；FMCpuCoreUsed:已分配物理服务器Cpu核数；FMMemory:物理服务器内存大小；FMMemoryUsed:已分配物理服务器内存；FMStatus:物理服务器状态(其中O表示关闭、I表示开启、2表示待关闭、3表示待开启)；FMIP:物理服务器IP地址；FMMac:物理服务器Mac地址；VMNum:使用中的虚拟机数量。VMTable表示将云平台下所有已存在的虚拟机资源状态绘成一张表，描述它们的基本信息，其变量说明如下:VMID:虚拟机唯一编号；VMCpuNum:虚拟机 Cpu 数量；VMCpuCore:虚拟机 Cpu 核数；VMMemory:虚拟机内存大小；VMStatus:虚拟机状态。SourceTable表示将云平台下所有物理机资源使用状态绘成一张表，描述它们的基本信息，其变量说明如下:FMID:物理服务器唯一编号；FMCpu:物理服务器Cpu使用率；
FMMemory:物理服务器内存使用率；FMTime:数据入库时间。本实施方式中采用的一种云计算平台下服务器状态转移方法，其过程如下:步骤A:由代理模块采集物理服务器数据，并发送到服务器端监测模块步骤B:由监测模块处理采集到的服务器数据，并存入数据库中步骤C:由评估模块对采集到的数据进行分析整理步骤D:根据分析结果控制物理机启停。由此完成了云计算平台服务器状态转移的整个过程，即以采集服务器资源数据为始，以控制物理服务器启停为终。根据分析采集到的资源、性能数据控制物理服务器的启停。步骤A具体实现过程如下:步骤Al:采集物理服务器各虚拟机的资源数据，包括Cpu、内存使用情况；步骤A2:将数据以XML的形式进行封包；步骤A3:通过Sockets协议发送数据到服务器端监测模块。步骤B的具体实现过程如下:步骤B1:收集代理端代理模块发送的资源数据，包括Cpu、内存使用情况；步骤B2:对收集到的XML数据进行解析；步骤B3:将数据存入数据库。步骤C的具体实现过程如下:步骤Cl:分析过去半个小时物理服务器的资源(Cpu、内存)数据；步骤C2:当Cpu或内存使用率均高于80%时，将云平台的一台物理服务器的服务器状态标志为3，即待开启状态；步骤C3:当Cpu和内存使用率均低于20%时，且使用中的虚拟机数量为O时，将该物理服务器的服务器状态标志为2，即待关闭状态；步骤C4:当Cpu和内存使用率不满足以上条件时，不做处理。步骤D的具体实现过程如下:步骤Dl:每10分钟扫描一次FMTable的FMStatus字段；步骤D2:当FMStatus为3时，通过WOL方式(Wake on line网络)唤醒向服务器发出启动指令，启动服务器，并将FMStauts改为I ;步骤D3:当FMStatus为2时，向代理端发出发出关闭服务器指令，关闭服务器，并将 FMStatus 改为 O。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种云计算平台服务器状态转移装置，其特征在于:包括: 代理模块:用于采集服务器和虚拟机资源、性能数据，并向服务端监测模块发送采集到的数据、根据服务器端控制模块发送的指令使物理服务器进入休眠状态； 监测模块:用于收集代理端代理模块发送的资源、性能数据，并去除冗余数据，将资源、性能数据存入数据库； 评估模块:用于分析监测模块入库的资源、性能数据，为控制模块提供发出指令的依据； 控制模块:用于向代理模块发送关闭服务器指令，或向服务器发出启动指令。
2.—种云计算平台服务器状态转移方法，采用如权利要求1所述的云计算平台服务器状态转移装置实现，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:由代理模块采集物理服务器数据，并发送到服务器端监测模块； 步骤2:由监测模块处理采集到的服务器数据，并存入数据库中； 步骤3:由评估模块对采集到的数据进行分析整理； 步骤4:根据分析结果控制物理机启停。
3.如权利要求2所述的云计算平台服务器状态转移方法，其特征在于:步骤I所述的由代理模块采集物理服务器数据，并发送到服务器端监测模块，具体过程如下: 步骤1.1:采集物理服务器各虚拟机的资源数据，包括Cpu、内存使用情况； 步骤1.2:将数据以XML的形式进行封包； 步骤1.3:通过Sockets协议发送数据到服务器端监测模块。
4.如权利要求2所述的云计算平台服务器状态转移方法，其特征在于:步骤2所述的由监测模块处理采集到的服务器数据，并存入数据库中，具体如下: 步骤2.1:收集代理端代理模块发送的资源数据，包括Cpu、内存使用情况； 步骤2.2:对收集到的XML数据进行解析； 步骤2.3:将数据存入数据库。
5.如权利要求2所述的云计算平台服务器状态转移方法，其特征在于:步骤3所述的由评估模块对采集到的数据进行分析整理，具体如下: 步骤3.1:分析过去半个小时物理服务器的资源数据，具体是指Cpu、内存使用情况；步骤3.2:当Cpu或内存使用率均高于80%时，将云平台的一台物理服务器的服务器状态设置为待开启状态； 步骤3.3:当Cpu和内存使用率均低于20%时，且使用中的虚拟机数量为O时，将该物理服务器的服务器状态设置为待关闭状态； 步骤3.4:当Cpu和内存使用率不满足以上条件时，不做处理。
6.如权利要求2所述的云计算平台服务器状态转移方法，其特征在于:步骤4所述的根据分析结果控制物理机启停，具体过程如下: 步骤4.1:每10分钟扫描一次设置于数据库中的、记录云平台下所有物理服务器资源状态的表中表示物理服务器状态的字段； 步骤4.2:当物理服务器状态为待开启状态，则通过WOL方式向服务器发出启动指令，启动服务器，并将物理服务器状态字段修改为关闭状态； 步骤4.3:当物理服务器状态为待关闭状态，向代理端发出关闭服务器指令，关闭服务器，并将物理服务器状态 字段修改为关闭状态。
全文摘要
一种云计算平台服务器状态转移装置及方法，属于云计算领域。包括代理模块、监测模块、评估模块和控制模块，首先由代理模块采集物理服务器数据，并发送到服务器端监测模块；然后，由监测模块处理采集到的服务器数据，并存入数据库中；由评估模块对采集到的数据进行分析整理；最后根据分析结果控制物理机启停。本发明以分布式的方式组建的服务器群集，实现自动控制平台内所有服务器的启停，有数据显示，VMware通过服务器整合的节能策略可以为数据中心每年节省50%以上耗电量。
文档编号H04L29/08GK103078955SQ20131003386
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者郭军, 张斌, 高岩, 杨雷, 马安香 申请人:东北大学