一种OpenStack云桌面的多网关管理的实现方法与流程

本发明涉及云计算领域，具体为一种OpenStack云桌面的多网关管理的实现方法。

背景技术：

桌面云是可以通过瘦客户端或者其他任何与网络相连的设备来访问跨平台的应用程序。桌面云改变了过去分散、独立的桌面系统环境，通过集中部署，IT人员在数据中心就可以完成所有的管理维护工作。桌面云的用户桌面环境都是托管在企业的数据中心，本地终端只是一个显示设备。同时，桌面云采用集中部署所有托管桌面的方式，所有的桌面数据都是集中存储在企业数据中心。在桌面云的环境下，当灾难发生的时候，可以迅速恢复所有托管桌面，保证完全恢复业务的处理能力。Openstack是一个开源的云计算项目，可以帮助服务商和企业内部实现IaaS平台。

中国专利库中一种接入云桌面的方法、家庭网关和系统（CN201210398595.1）。其中在接入云桌面的方法中，接收用户终端发送的用于接入云桌面的接入请求，当对所述用户终端的身份认证成功时，向所述用户终端提供云桌面资源信息；接收所述用户终端发送的云桌面指定信息，其中云桌面指定信息包括所述用户终端选择的云桌面标识信息；使用预定的登录信息登录云桌面系统中与所述用户终端选择的云桌面标识信息相关联的云桌面；向所述用户终端发送接入请求响应信息，以便所述用户终端接入与所述用户终端选择的云桌面标识信息相关联的云桌面。从而无需在用户终端上安装云桌面客户端并进行云桌面系统登录信息配置，便可实现用户终端接入云桌面，因此提高了用户体验。

中国专利库中公开了一种基于云桌面的内网信息安全管理系统，包括数据来源服务器、核心网络设备、安全网关服务器、上网行为管理服务器、数据存储中心和云桌面系统，云桌面系统包括控制端和若干桌面虚拟客户端，其中数据来源服务器通过所述核心网络设备连接安全网关服务器，云桌面系统的控制端通过所述核心网络设备控制其连接的若干桌面虚拟客户端，核心网络设备连接所述上网行为管理服务器，上网行为管理服务器还连接所述数据存储中心，上网行为管理服务器通过所述路由器连接外网。该实用新型以云桌面为技术支撑，以身份认证为基础，以数据安全为核心，以监控审计为辅助，可灵活全面的定制并实施各种安全策略，实现对内网中用户、计算机和信息的安全管理。

在桌面云系统中，如果一台服务器接入的虚拟机过多，会造成网关过载，虚拟机运行缓慢，增加多个网关的话有时候又会造成网关空载，浪费资源。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种OpenStack云桌面的多网关管理的实现方法，针对虚拟机客户端接入较多的云桌面系统采用的多网关模式，采用了网关监控和动态分配负载均衡技术，从而克服了网关过载、网关空载等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下方案

一种OpenStack云桌面的多网关管理的实现方法，其包括以下步骤：

（1）云桌面系统管理员有权限对桌面网关及其信息进行添加、修改、禁用和删除，当一块新网关加入到现有网关集群中时，管理员需要添加新网关的相关信息；网关控制模块负责网关的调度与分配；网关监控模块负责实时监控网关的使用情况和每块网关的负载情况，并将监控信息上传至网关控制模块；

（2）云桌面系统管理员在云桌面系统中提前设置网关集群中所有网关的信息，当网关启动后自动向云桌面系统发送网关信息，系统将收到的网关信息与预设的网关信息进行比对，比对成功后注册此网关，注册成功后才能使用；

（3）网关监控模块实时监测运行网关的心跳信息，以确认网关是否存在故障，一旦发现网关的心跳信息异常，网关控制模块会从可分配的网关中选择一块空闲网关，将故障网关承载的访问任务转移到新的网关上，并发出报警信息；网关监控模块定期检测空闲网关的心跳信息以确认网关是否可用，一旦发现桌面网关的心跳信息超时，网关控制模块会从可分配的网关列表中剔除该网关，并发出报警信息；

（4）开始阶段，有一块网关工作，其余网关空闲，当网关监控模块监测到第1块网关实际负载量超过额定负载量50-70%时，视为超载，网关监控模块将监控信息上传至网关控制模块，网关控制模块从可分配的网关中选择一块网关，作为第2块工作网关，第1块网关将实际负载量的50%转移到第2块网关上，同时，网关控制模块将第2块网关的信息从可分配网关中删除；

（5）从第2块网关开始，每新增加一块工作网关，之前的超载网关都将超出部分转移至新的工作网关上，如第n+1块网关投入使用时，从前面n块网关中选择超载网关，将超载的负载部分转移至第n+1块网关上；

（6）当出现网关超载报警时，网关控制模块分析所有工作的网关的实际负载量，如果存在实际负载量低于额定负载量40%的网关，先将超载网关上超出的负载转移到实际负载量低于额度负载量40%的网关上，如果还有超载报警，网关控制模块从可分配的网关中选择一块网关，作为新的工作网关，同时，网关控制模块将此块网关的信息从可分配网关中删除；

（7）当客户端数量减少，5-10m内没有超载报警时，网关控制模块将实际负载量低于额定负载量40%的网关上的负载转移到其他工作网关上，以其他工作网关不超载为准，当实际负载量为0时，这块网关被释放，网关控制模块将其信息从工作网关中删除，添加到可分配网关中；一块网关释放完成，再按照流程去释放下一块网关。

优选地，步骤（1）中，当一块新网关加入到现有网关集群中时，新网关向网关控制模块发送注册信息，管理员确认注册信息与实际信息对照无误后完成注册，网关控制模块向网关监控模块发送指令，将新网关加入到监控范围中，同时，网关控制模块将新网关的信息加入到可分配网关中。

优选地，步骤（3）中，网关异常报警包括近端报警和远端报警，近端报警是将报警信息上报至网关控制模块，远端报警是将报警信息上报云桌面系统中报警处理模块。

优选地，步骤（3）中，网关监控模块以15-20m为周期检测空闲网关的心跳信息以确认网关是否可用，一旦发现桌面网关的心跳信息超时，网关控制模块会从可分配的网关列表中剔除该网关，并发出报警信息。

优选地，步骤（4）中，当网关实际负载量超过额定负载量60%时，视为超载，网关监控模块向网关管理模块上报超载报警。

优选地，步骤（7）中，当10m内没有超载报警时，网关控制模块将实际负载量低于额定负载量40%的网关上的负载转移到其他工作网关上。

优选地，步骤（7）中，网关控制模块将实际负载量低于额定负载量40%的网关上的负载平均转移到其他工作网关上，保证工作网关负载均衡。

本发明的有益效果是：本发明采用网关监控和动态分配技术来实现多网关工作模式，从而扩大了云桌面系统可容纳和管理的客户端数量，网关动态分配有效地解决了网关超载或空载情况，提高了网关的工作效率，同时降低了网关模块的功耗；网关监控实时监控网关的工作状态，定期监测空闲网关心跳信息，当出现问题时及时上报网关控制模块，及时处理，保障了网关集群的安全运行。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明中网关管理流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的技术方案，下面将结合附图、实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，本发明通过网关控制模块、网关监控模块来管理网关集群，网关监控模块监测工作网关的运行情况，检测空闲网关的心跳信息，如果出现超载、空载或者异常等情况，网关监控模块向网关控制模块上传报警信息，网关控制模块处理报警，当有网关超载时，增加工作网关，当有网关负载较小时，释放网关。

本发明采用网关监控和动态分配技术来实现多网关工作模式，从而扩大了云桌面系统可容纳和管理的客户端数量，网关动态分配有效地解决了网关超载或空载情况，提高了网关的工作效率，同时降低了网关模块的功耗；网关监控实时监控网关的工作状态，定期监测空闲网关心跳信息，当出现问题时及时上报网关控制模块，及时处理，保障了网关集群的安全运行。

实施例1

一种OpenStack云桌面的多网关管理的实现方法，其包括以下步骤：

（1）云桌面系统管理员有权限对桌面网关及其信息进行添加、修改、禁用和删除，当一块新网关加入到现有网关集群中时，管理员需要添加新网关的相关信息；网关控制模块负责网关的调度与分配；网关监控模块负责实时监控网关的使用情况和每块网关的负载情况，并将监控信息上传至网关控制模块；

（2）云桌面系统管理员在云桌面系统中提前设置网关集群中所有网关的信息，当网关启动后自动向云桌面系统发送网关信息，系统将收到的网关信息与预设的网关信息进行比对，比对成功后注册此网关，注册成功后才能使用；

（3）网关监控模块实时监测运行网关的心跳信息，以确认网关是否存在故障，一旦发现网关的心跳信息异常，网关控制模块会从可分配的网关中选择一块空闲网关，将故障网关承载的访问任务转移到新的网关上，并发出报警信息；网关监控模块定期检测空闲网关的心跳信息以确认网关是否可用，一旦发现桌面网关的心跳信息超时，网关控制模块会从可分配的网关列表中剔除该网关，并发出报警信息；

（4）开始阶段，有一块网关工作，其余网关空闲，当网关监控模块监测到第1块网关实际负载量超过额定负载量50-70%时，视为超载，网关监控模块将监控信息上传至网关控制模块，网关控制模块从可分配的网关中选择一块网关，作为第2块工作网关，第1块网关将实际负载量的50%转移到第2块网关上，同时，网关控制模块将第2块网关的信息从可分配网关中删除；

（5）从第2块网关开始，每新增加一块工作网关，之前的超载网关都将超出部分转移至新的工作网关上，如第n+1块网关投入使用时，从前面n块网关中选择超载网关，将超载的负载部分转移至第n+1块网关上；

（6）当出现网关超载报警时，网关控制模块分析所有工作的网关的实际负载量，如果存在实际负载量低于额定负载量40%的网关，先将超载网关上超出的负载转移到实际负载量低于额度负载量40%的网关上，如果还有超载报警，网关控制模块从可分配的网关中选择一块网关，作为新的工作网关，同时，网关控制模块将此块网关的信息从可分配网关中删除；

（7）当客户端数量减少，5-10m内没有超载报警时，网关控制模块将实际负载量低于额定负载量40%的网关上的负载转移到其他工作网关上，以其他工作网关不超载为准，当实际负载量为0时，这块网关被释放，网关控制模块将其信息从工作网关中删除，添加到可分配网关中；一块网关释放完成，再按照流程去释放下一块网关。

实施例2

如附图2所示，网关监控模块监测所有网关的运行情况，当出现网关的实际负载量超过额定负载量50-70%时，视为超载，网关监控模块向网关控制模块上传超载信息，网关控制模块检测是否存在实际负载量小于额定负载量40%的网关，如果有，网关控制模块将超载网关上的超载部分均衡分配到其他网关上，如果没有，网关控制模块分配新网关，同时将新网关信息加入到工作网关中并从可分配网关中删除；当出现网关的实际负载量小于额定负载量40%时，网关监控模块向网关控制模块上传报警信息，网关控制模块处理报警，检测其他工作网关的实际负载量，如果其他网关都不存在超载的情况，网关控制模块将实际负载量最小的网关上的负载均衡分配到其他网关上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。