专利名称：通过经纪进行的云计算结构的制作方法
技术领域：
此处描述的主题涉及利用云的组的、通过经纪进行的云计算(brokered cloud computing)结构。
背景技术：
用户驱动的数据中心需要足够的计算能力以便处理顾客在任何给定时间可能需要的最大处理量(maximum throughput)。在一些情况下，提供“高可用性(high availability)”的数据中心包括作为预防措施的额外资源(例如，用于处理两倍于预期能力的硬件)。此外，典型的数据中心预留备用的能力以防存在硬件故障、需要维护、要执行测试或对于特定任务(例如，订计划、每季的财政决算、圣诞促销等等)要求峰值能力的应用操作。此外，为了避免灾难性情形，经常在不同位置处的不同的数据中心中复制硬件，以使得如果一个位置遭受灾难(洪水、地震、断电等等)，则另一个位置可以接替。当推广需要新硬件的新产品或服务时，最大能力需要会显著地增加，随之需要数据中心设施的升级。这样的升级会很昂贵，导致公司的大笔投资。
发明内容
在一方面，云经纪(cloud broker)从多个云管理设施(cloud management infrastructure)中的一个(每个相应于多个云中的一个)接收对处理资源的请求。该云经纪选择性地使能对于与每个云管理设施相关联的云的访问。所述云各自包括隔离的计算环境，具有用于运行任务的至少一个服务器以及附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器。云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务。在接收到请求之后，云经纪识别耦接到云经纪的多个云中的哪些具有满足请求的处理能力。随后，云经纪使能对于经识别的具有满足请求的能力的云中的至少一个的访问。每个云管理设施可以包括存储在相应持久化设备(例如，数据存储器，等等)内的数据以使得做出所述请求的云管理设施在所述至少一个经识别的云上执行任务并且将存储在其持久化设备中的数据复制到所述至少一个经识别的云的相应持久化设备中。所述请求可以由所述云管理设施中的一个发启。例如，当由所述云管理设施中的第一个确定它的关联云不具有足够的处理能力时可能发生这种情形。这会导致由该第一云管理设施向所述云经纪发送请求。所述请求可以指定关于处理能力的特定参数(并且识别哪些云将用于这种请求可以基于这些参数)。例如，其可以指定诸如用以满足所述请求的、对云可用的中央处理单元(CPU)的数量之类的硬件要求。所述请求可以指定特定硬件配置(特别是当在任一给定时间存在多个硬件配置时)。所述请求可以指定用以满足所述请求的地理位置和/或自云的地理点的相对距离。所述请求可以指定满足所述请求的时段(并且该时段可以是立即的或者可以是在将来)。所述请求可以指定用于满足所述请求的优先级以使得在低优先级请求之前处理较高优先级请求(并且，在一些实施方式中，以较高速率对所述较高优先级请求开账单)。所述识别所述多个云中的哪些具有处理能力可以基于在所述请求指定可用能力之前的所述云管理设施进行的报告(即，“推送”设置，等等)。可替换地，所述具有处理能力的多个云的识别可以基于“拉取”设置。例如，响应于所述请求所述云经纪可以轮询每个云管理设施以确定处理能力等级。做出所述请求的云管理设施可以在所述至少一个经识别的云上消费处理资源。所述请求的云管理设施可以稍后在停止对所述至少一个经识别的云的处理资源的消费时向所述云经纪发送通知。此外或者替换的，在所述请求的云管理设施停止对所述至少一个经识别的云的处理资源的消费之后，满足所述请求的云管理设施在相应的云具有释放的能力时向所述云经纪发送报告。使能访问所述至少一个经识别的云可以包括由相应于所述至少一个经识别的云的云管理设施向所述请求的云管理设施对于所述请求指定相应的云中的总体处理能力的一部分。所述云经纪可以监控由发出请求的云管理设施利用的处理能力并且可以开出与发出请求的云管理设施相关的账单。被利用的处理能力可以基于使得每个云中的相应服务器可用的时间量和/或由所述服务器消费的电力。所述云经纪还可以监控由发出请求的云管理设施对所述至少一个经识别的云的使用，以确定所需要的处理资源处于大于在请求中指定的所需要的量的等级。在此情况下，所述云经纪可以使能以所述更高等级对于具有满足所述请求的能力的至少一个经识别的云(和/或其他云)的额外访问。在另一个方面，云经纪从多个云管理设施中的一个接收对于处理资源的请求。该云经纪选择性地使能对于与每个云管理设施有关的云的访问。所述云包括隔离的计算环境，该计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器和附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器，所述云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务。 稍后，所述云经纪识别耦接到所述云经纪的多个云中的哪些具有满足所述请求的处理能力并且满足预定义的标准(例如，通过云的循环赛循环(round robin rotation)、SLA、负载平衡等等)。一旦已经做出此识别，所述云经纪就使能对于具有满足请求的能力并且满足所述预定义标准的识别的云中的至少一个的访问。再另一方面，一个系统包括多个云和主计算系统。所述多个云的每个都包括隔离的计算环境，该计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器以及附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器。每个云包括(即，运行，等等)可以选择性地开始和停止由该云运行的服务的云管理设施。所述主计算系统包括(即，运行，等等)云经纪，以对于每个云监控用于处理资源的能力并且选择性地使能经由相应的云管理设施对于云的访问。所述云经纪可以在所述主计算系统中存储每个云管理设施的总体能力并且可以存储哪个处理能力将在特定时段由每个云使用。还描述了包括永久地存储(例如，非暂时性的存储，等等)在计算机可读介质上的计算机可执行指令的制造产品，当由计算机运行所述计算机可执行指令时导致计算机执行此处的操作。相似地，还描述了可以包括处理器和耦接到该处理器的存储器的计算机系统。 所述存储器可以临时或者永久地存储导致处理器执行此处描述的一个或多个操作的一个或多个程序。
此处描述的主题提供很多优点。第一，本主题平衡构造并且安装在分布的地点 (例如，用户地点，等等)的经常未充分利用或空闲的硬件。第二，本主题通过避免对专用数据中心(或多个专用数据中心)的需要来允许用户缩减他们的IT能力。第三，对一个或多个地理上远距离的云的处理能力的平衡的能力有助于最小化关于特定于特定地点的灾难的危险。此外，私有云的每个运营商可以成为对其他公司的云提供商。因为过多的能力 (over-capacity)可以〃出租(rented)"给其他公司，所以这样的设置可以降低成本。对于公司来说使用联盟中的另一个公司的云经常可以比使用专业的云提供商的价格要低廉， 因为提供能力的公司期望降低他们的成本并且未必需要通过提供云和销售处理能力来获取较大利润。在附图和下面的描述中阐明此处描述的主题的一个或多个变化的细节。此处描述的主题的其他特征和优点从该描述和附图以及从权利要求中将变得清楚。
图1是示出由云经纪选择性地使能访问云的处理资源的处理流程图；以及图2是示出具有耦接到云设施联合经纪(cloud infrastructure federation broker)的相应的云管理设施的多个云的系统图。
具体实施例方式图1是示出方法100的处理流程图，其中，在110，由云经纪从多个云管理设施中的一个接收到对于处理资源的请求。多个云管理设施中的每个相应于多个云中的一个。云经纪选择性地使能经由相应的云管理设施访问云。所述云各自包括隔离的计算环境，所述计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器以及附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器。此外，云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务。此后，在120，云经纪识别耦接到云经纪的多个云中的哪些具有满足请求的处理能力。一旦已经做出该识别，在130，云经纪就使能对于经识别具有满足请求的能力的云中的至少一个的访问ο图 2 是示出多个用户云(customer cloud) 210、220、230 和中心云(central cloud) 240的功能方块图200。云是这样一个计算环境具有标准化服务器和可以附着于每个服务器的用于数据持久化的至少一个数据存储器。每个用户云210、220、230可以包括可以开始和停止服务的云管理设施212、222、232，所述服务的程序和数据存储在相应的服务器中的一个的共享持久化设备上，并且云管理设施212、222、232能够对于将持久化设备附着到这种服务器上进行管理。如将要在下面描述的，云管理设施212、222、232可以向特定顾客用户(例如，计算系统等等)分配能力并且记录所述能力以用于财务开票(financial invoicing)。如将要在下面描述的，每个用户云可以具有预留能力(即，可用的处理资源)214、224、234，共享的(或可共享的)能力216、226、236以及缩减的能力218、228、238。中心云240包括云设施联合经纪250 (此处也简单地被称作云经纪)以管理在云 210、220、230、240之中经由各自的云管理设施212、222、232、242的通信。将中心云240示出为还提供云服务，并且还包括云管理设施242和共享能力M4。将理解地是，在特定实施方式中云设施联合经纪250不必组成云的一部分，并且可以逻辑上和/或物理上与中心云 240分离。可以在用户云210、220、230之中共享资源，特别是在每个用户云使用相同的或相似的物理设施(例如Linux硬件等等)的情况中。利用这种设置，用户云210、220、230的运营商(即，用户)较少关心资源集中时段，因为最大能力分布在所有的云210、220、230、 240之中。每个参与的云管理设施212、222、232、242可以连接到云设施联合经纪250并且提出对处理资源(此处也称为能力)的请求。例如，第一用户云管理设施212向云设施联合经纪250请求能力。云设施联合经纪250答复第二用户云220和第三用户云230两者都具有能力(因为云设施联合经纪250知道云220、230中的每个中的释放的能力)。云设施联合经纪250可以向第二用户云220和第三用户云230发送对于使用共享的能力2沈、236 的请求。云设施联合经纪250向发出请求的云管理设施212传递第二用户云220和第三用户云230的地址和连接信息。一旦远程能力可用，云管理设施212就向经识别的云管理设施222、232发送请求而不是在本地云210上运行它们。对于能力的请求可以包括优先级指示。例如，可以以较高速率对高优先级请求开账单，作为结果，可以以最高优先级对这种请求进行服务。该设置可以支持和/或使能用户特定服务级别协议(SLA)。可以通过“地理距离(geo distance)”来充实对于能力的请求。这种请求可以定义能以低延迟使用的能力(通常是在较接近发出请求的云管理设施的物理位置的云)或对于灾难安全所需的能力(通常在物理上远离发出请求的云管理设施的位置)。这种设置使得能够对于“灾难救助(disaster save) ”能力的请求的分布，所述能力确保在另一位置上 (以防两个公司参与该联合的云但是共享数据中心和/或针对它们各自的云使用相同的服务供应商)。举例来说两个用户在洛杉矶而另一个在圣地亚哥。都在洛杉矶的两个用户在相同的IT中心拥有它们的硬件。对于“灾难安全”云的请求将对在洛杉矶的用户给与在圣地亚哥的用户的能力，而不是在洛杉矶的另一个用户的能力。可以以实际或相对情况为基础来识别地理距离限制。例如，绝对位置的地理坐标49. 03E, 8. 03N或者用于相对基础的差值x°或χ公里。使用远程能力的云管理设施212、222、232可以识别何时对远程能力的需要结束。 在这点上，相应的云管理设施212、222、232停止在其共享能力216、2沈、236上的服务，在此之后，该能力可以被归还给云管理设施(即，分配为预留能力214、224、234)。从正在消费 (consuming)的云管理设施212、222、232收回能力的云管理设施212、222、232向云联合经纪250报告释放的能力。云设施联合经纪250可以经由推送(push)关系或拉取(pull)关系来监控在每个云210、220、230上的能力，所述推送关系中每个相应的云管理设施212、222、232识别何时能力可用和/或可用能力的数量，所述拉取关系中云设施管理经纪250轮询云210、220、230 以确定可用能力。在后一设置中，云设施联合经纪250可以连接到每个参与的云管理设施 212、222、232并且提交请求。该请求可以请求当前释放的能力。这使得云设施联合经纪250 能够监控能力，以及当请求能力时可以识别云210、220、230中的哪些具有所需的能力并且对其进行分配以处理相应的任务。在这点上，参照第一用户云210，至少将缩减的能力218的一部分可以被消费/被表征为共享能力216。云管理设施212、222、232可以报告总能力和当前释放的能力。举例来说，在云中存在10个L和90个S服务器，6个L和50个S服务器被使用。云管理设施212、222、232 还可以报告能力使用的历史、使用模式和将来某一特定时段的使用预测，等等。对于能力的请求可以包括诸如需要多少能力、何时第一次需要能力以及在多少时间段期间需要能力(即，时间中贞(time frame)信息)的信息。例如，对于典型地需要能力的诸如季度末或计划期的事件可以预先请求时间段。如果比最初计划(可能是在请求中定义的)需要更大量的能力或者更长时间需要能力，则可以终止服务和/或可以申请增加的费用。对于能力的样本请求可以根据服务器种类(#CPU，#GB RAM，磁盘存储)和存储器来指定能力。举例来说，云 210、220、230 以种类 SQCPU，4GB RAM，100GB 盘)、]\U4CPU，16GB RAM, 500GB盘)和L(16CPU，128GB RAM，5TB盘)提供硬件，当请求时，该设施请求1个L和10个 S。除能力分配之外，此设置还使能跟踪能力使用以使得这种使用被包括在成本模型中。可以只对相应的云管理设施212、222、232来预留预留能力214、224、234，或者可以由云设施联合经纪250或其它云管理设施212、222、232、242中的一个进行预留。例如， 预留能力214、2M、234花费χ欧元/天，此外，能力的使用花费y欧元/小时。此设置还使能对预留能力和能力的使用两者开账单。云设施联合经纪250可以存储诸如每个云管理设施212、222、232可用的总体能力这样的信息，并且存储在特定时段计划使用哪个能力。这使得能够定义模型以请求一时间段的能力并且监控“及时归还能力(give back capacity in time) ”。可以定义和跟踪SLA。 可以对早归还能力进行奖励，而晚归还能力会被额外收费。这使得能够计算用户共享/提供给其它用户的能力以及从其他用户使用的能力。这可以是财务平衡(即，基于内部能力的共享对外部能力的使用的信贷/借记，等等)的基础。设立云管理设施212、222、232、M2以使能另一个云管理设施远程地调用以便执行特定任务，以及将存储在一个云的持久化设备内的数据复制给另一个云。典型地，WAN流量比LAN要慢。可以通过将所需的存储数据复制到另一个云中的磁盘存储器绕开WAN。替换地，可以使用广域网加速器。使用度量可以基于若干因素。例如，其可以基于服务器是否是开着(up)或激活的，或者可以基于测量到的处理资源消费。举例来说，服务器L已经分配给另一个用户8星期，但是仅运行7星期6小时，其余的时间已经关机(down)(因此收费将基于实际使用的时间段)。可以在数字电子线路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、 固件、软件和/或其组合中实现此处描述的本主题的各个实施方式。这些各个实施方式可以包括以一个或多个计算机程序的实施方式，所述一个或多个计算机程序是可执行的和/ 或在包括至少一个可编程处理机的可编程系统上可解释的，所述可编程处理机可以是专门的或通用的，耦接到至少一个输入设备和至少一个输出设备以从存储系统接收数据和指令并向存储系统发送数据和指令。这些计算机程序(亦称程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理机的机器指令，并且可以以高级程序的和/或面向对象的程序设计语言和/或以汇编/机器语言来实现。如在此使用的，术语“机器可读介质”指的是用于向可编程处理机提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如，磁性磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD))，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理机提供机器指令和/或数据的任何信号。为了提供与用户的交互，可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如， CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器))和用户可以通过其向计算机提供输入的指示设备(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现此处描述的本主题。也可以使用其他类型设备提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是传感反馈的任何形式(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语言或触觉输入。可以在计算系统中实现此处描述的主题，所述计算系统包括后端组件(例如，数据服务器)，或包括中间件组件(例如，应用服务器)，或包括前端组件(例如，具有通过其用户可以与此处描述的主题的实现交互的图形用户界面或浏览器的客户端计算机)，或这种后端、中间件或前端组件的任何综合。可以通过任何形式或数字数据通信的介质(例如， 通信网络)来互联系统的组件。通信网络的示例包括“局域网(LAN)”、“广域网(WAN)”和因特网。计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离并且典型地通过通信网络交互。客户端和服务器的关联由在各自的计算机上运行的计算机程序引起并且彼此具有客户端-服务器关系。虽然已经在上面详细描述了一些变化，但是其他修改也是可能的。例如，附图中描绘的和此处描述的逻辑流程不要求示出的特定次序，或连续次序来实现期望的结果。其他实施例可以在下面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种方法，包括由云经纪从多个云管理设施中的一个接收对处理资源的请求，多个云管理设施中的每个相应于多个云中的一个，所述云经纪选择性地使能对所述多个云的访问，所述多个云各自包括隔离的计算环境，该计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器和附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器，所述云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务；由云经纪识别耦接到该云经纪的多个云中的哪些具有满足所述请求的处理能力；以及由云经纪使能对于经识别具有满足所述请求的能力的云中的至少一个的访问。
2.如权利要求1所述的方法，其中，由所述云经纪进行的识别还基于耦接到所述云经纪的多个云中的哪些满足预定义的合格标准。
3.如权利要求1所述的方法，还包括由所述云管理设施中的第一个确定它的关联云不具有足够的处理能力；以及由该第一云管理设施发送所述请求到所述云经纪。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求指定用以满足所述请求的、对于云可用的中央处理单元的数量和/或所述请求指定用以满足所述请求的、多个可用的云硬件配置中的一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求指定用以满足所述请求的地理位置和/或自云的地理点的相对距离。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求指定用以满足所述请求的时间段。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求指定用以满足所述请求的优先级。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述识别所述多个云中的哪些具有处理能力是基于在所述请求指定可用能力之前的所述云管理设施的报告的。
9.如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述请求由所述云经纪轮询每个云管理设施以确定处理能力等级；以及其中所述识别所述多个云中的哪些具有处理能力是基于该轮询的。
10.如权利要求1所述的方法，还包括由做出所述请求的云管理设施在所述至少一个经识别的云上消费处理资源；以及当做出所述请求的云管理设施停止消费所述至少一个经识别的云的处理资源时，该做出所述请求的云管理设施向所述云经纪发送通知。
11.如权利要求1所述的方法，还包括在做出所述请求的云管理设施停止对所述至少一个经识别的云的处理资源的消费之后，当相应的云具有释放的能力时，由满足所述请求的云管理设施向所述云经纪发送报告。
12.如权利要求1所述的方法，其中，使能对所述至少一个经识别的云的访问包括由相应于所述至少一个经识别的云的云管理设施向做出所述请求的云管理设施对于所述请求指定相应的云中的总体处理能力的一部分。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述云经纪监控由做出所述请求的云管理设施利用的处理能力并且开出与做出所述请求的云管理设施相关联的账单。
14.如权利要求1所述的方法，其中，每个云管理设施包括存储在相应持久化设备内的数据，并且其中做出所述请求的云管理设施在所述至少一个经识别的云上执行任务并且将存储在其持久化设备中的数据复制到所述至少一个经识别的云的相应持久化设备中。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求用于预留处理能力达特定时间段。
16.一种产品，包括非暂时性存储在计算机可读介质上的计算机可执行指令，当由计算机运行所述指令时导致计算机执行包括下述的操作由云经纪接收对处理资源的请求，所述云经纪选择性地使能对所述云的访问，所述云各自具有相关联的云管理设施并且包括隔离的计算环境，该计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器和附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器，所述云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务；由所述云经纪识别耦接到该云经纪的多个云中的哪些具有满足所述请求的处理能力并且满足预定义标准；以及由云经纪使能对于经识别的具有满足请求的能力并且满足所述预定义标准的云中的至少一个的访问。
17.一种系统，包括多个云，每个包括隔离的计算环境，该计算环境具有用于运行任务的至少一个服务器和附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器，每个云包括选择性地开始和停止由所述云运行的服务的相应的云管理设施；以及主计算系统，包括云经纪，用于监控每个云的处理资源的能力并且选择性地使能经由相应的云管理设施对于所述云的访问。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述云经纪在所述主计算系统中存储每个云管理设施的总体能力并且存储哪个处理能力将由各个云在特定时段使用。
全文摘要
本申请涉及通过云经纪进行的云计算方法和系统。云经纪从多个云管理设施(每个相应于多个云中的一个)中的一个接收对处理资源的请求。该云经纪选择性地使能对于与每个云管理设施有关的云的访问。所述云的每个都包括隔离的计算环境，具有用于运行任务的至少一个服务器的以及附着于所述至少一个服务器的用于数据持久化的数据存储器。云管理设施选择性地开始和停止由相应的云运行的服务。在接收到请求之后，云经纪识别耦接到云经纪的多个云中的哪些具有满足请求的处理能力。随后，云经纪使能对于经识别具有满足请求的能力的云中的至少一个的访问。还描述了相关的装置、系统、技术和产品。
文档编号H04L29/08GK102316157SQ20111019064
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月8日 优先权日2010年7月9日
发明者P.埃伯莱因, V.德里森 申请人:Sap股份公司