云计算系统及云数据处理方法与流程

本公开涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种云计算系统及云数据处理方法。

背景技术：

云计算是以虚拟化技术为基础，以网络为载体，提供基础架构、平台、软件等服务为形式，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式。已有技术中的云计算系统一般采用集中式建造并管理，整个系统的物理设备处在同一地理位置上。由于网络的地域差异，不同地域的终端用户得到的云计算服务会有差别，如云计算服务的速度、安全性、可靠性等，这会使得用户对云计算服务的满意程度造成影响。此外，在某些情况下终端用户的数据由于保密的需要，要对其存放地点进行地域限制，并需要由系统管理员对部分系统进行配置和管理。现有的集中式云计算系统无法满足这样的需求。

技术实现要素：

本公开的一个方面提供了一种云计算系统，包括：全局云计算中心和至少一个区域云计算中心；所述全局云计算中心包括核心交换机；所述区域云计算中心包括监督网交换机、存储网交换机、用户网交换机、多个物理服务器；所述监督网交换机与物理服务器构成监督虚拟网络，存储网交换机与物理服务器构成存储虚拟网络，用户网交换机与物理服务器构成用户虚拟网络；所述管理虚拟网络用于将区域云计算中心中的管理数据转发至核心交换机，所述存储虚拟网络用于将区域云计算中心中的存储数据转发至核心交换机，所述用户虚拟网络用于将区域云计算中心中的业务数据转发至核心交换机。

其中，所述核心交换机包括监督核心交换机、存储核心交换机和业务核心交换机，所述监督网交换机与监督核心交换机连接；所述用户网交换机与所述业务核心交换机连接，所述存储网交换机与存储核心交换机连接。

其中，所述监督网交换机将管理数据转发至监督核心交换机，所述用户网交换机将业务数据转发至业务核心交换机，所述存储网交换机将存储数据转发至存储核心交换机。

其中，所述区域云计算中心还包括：区域管理服务器，用于提供区域云计算中心内的资源管理、监控和动态分配调度服务。

其中，所述核心交换机包括业务核心交换机，所述业务核心交换机与所述用户网交换机连接；所述区域管理服务器与所述监督网交换机、存储网交换机、用户网交换机连接。

其中，所述监督虚拟网络将管理数据转发至区域管理服务器，所述存储虚拟网了将存储数据转发至区域管理服务器，所述区域管理服务器将管理数据和存储数据转发至用户网交换机；所述用户网交换机将从区域管理服务器接收到的管理数据、存储数据以及用户虚拟网络中的业务数据转发至业务核心交换机。

其中，所述全局云计算中心还包括：

全局管理服务器，用于在所述至少一个云计算中心出现故障时，将向所述至少一个区域云计算中心的访问请求定向至所述全局云计算中心，并由所述全局云计算中心为所述至少一个区域云计算中心的用户提供服务；在所述至少一个云计算中心故障恢复之后，将向所述至少一个区域云计算中心的访问请求重新定向至所述至少一个区域云计算中心，并由所述至少一个区域云计算中心为用户提供服务。

根据本公开的另一方面，提供了一种云数据处理方法，包括：

监督虚拟网络数据通过区域云计算中心中的监督网交换机将管理数据转发至全局云计算中心；和/或

存储虚拟网络通过区域云计算中心中的存储网交换机将存储数据转发至全局云计算中心；和/或

用户虚拟网络通过区域云计算中心中的用户网交换机将业务数据转发至全局云计算中心；

其中，监督网交换机、存储网交换机和用户网交换机分别与全局云计算中心的监督核心交换机、存储核心交换机和用户核心交换机连接；或者

用户网交换机与全局云计算中心的用户核心交换机连接，监督网交换机和存储网交换机通过区域云计算中心的管理服务器将管理数据和存储数据转发至用户网交换机。

本公开提供的云计算机系统，按照物理服务器的物理位置将整个云计算机系统划分为多个区域云计算机中心，全局云计算中心统一管理和控制多个区域云计算中心；每个区域云计算中心管理多个物理服务器，为本地区的用户提供服务，可以提高对用户请求的响应速度，提高云服务质量。在每个区域云计算中心中分别形成存储虚拟网络、用户虚拟网络和监督虚拟网络；存储虚拟网络用于提供数据存储服务，用户虚拟网络用于为用户提供业务服务，监督虚拟网络用于管理和控制本区域云计算中心中的物理服务器，并响应用户的请求。可以理解的是，每个区域云计算中心不限于上述几个虚拟网络，还可以包括其他虚拟网络以及相应的实体装置等。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示出了本公开示意性实施例提供的云计算系统的结构架构图；

图2示出了本公开示意性实施例一提供的云计算系统的结构架构图；

图3示出了本公开示意性实施例二提供的云计算系统的结构架构图；

图4示出了本公开示意性实施例提供的物理服务器的结构示意图。

具体实施方式

根据结合附图对本公开示例性实施例的以下详细描述，本公开的其它方面、优势和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

在本公开中，术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制；术语“或”是包含性的，意为和/或。

在本说明书中，下述用于描述本公开原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制发明的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同参考数字用于相似功能和操作。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(hdd)；光存储装置，如光盘(cd-rom)；存储器，如随机存取存储器(ram)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

本公开实施例提出了一种云计算机系统，按照物理服务器的物理位置将整个云计算机系统划分为多个区域云计算机中心，全局云计算中心统一管理和控制多个区域云计算中心；每个区域云计算中心管理多个物理服务器，为本地区的用户提供服务，可以提高对用户请求的响应速度，提高云服务质量。在每个区域云计算中心中分别形成存储虚拟网络、用户虚拟网络和监督虚拟网络；存储虚拟网络用于提供数据存储服务，用户虚拟网络用于为用户提供业务服务，监督虚拟网络用于管理和控制本区域云计算中心中的物理服务器，并响应用户的请求。可以理解的是，每个区域云计算中心不限于上述几个虚拟网络，还可以包括其他虚拟网络以及相应的实体装置等。

图1示意性示出了根据本公开一实施例的云计算机系统的结构示意图。如图1所示，所述云计算机系统100包括：全局云计算中心101和多个区域云计算中心102；所述全局云计算中心101包括核心交换机1011；所述区域云计算中心102包括监督网交换机1021、存储网交换机1022、用户网交换机1023、多个物理服务器1024；所述监督网交换机1021、存储网交换机1022、用户网交换机1023与核心交换机1011连接，所述监督网交换机1021与物理服务器1024构成监督虚拟网络，存储网交换机1022与物理服务器1024构成存储虚拟网络，用户网交换机1023与物理服务器1024构成用户虚拟网络。所述管理虚拟网络用于将区域云计算中心102中的管理数据转发至核心交换机1011，所述存储虚拟网络用于将区域云计算中心102中的存储数据转发至核心交换机1011，所述用户虚拟网络用于将区域云计算中心102中的业务数据转发至核心交换机1011。

根据本公开的实施例，云计算是通过在物理服务器上建立虚拟机提供云服务，本公开实施例中，全局云计算中心将任务分发到各个区域云计算中心中，而全局云计算中心只是负责收集区域云计算中心的信息并进行控制管理。区域云计算中心主要监控异常情况，在出现异常的物理节点上去选择cpu利用率过高或过低的虚拟机进行迁移，续监控区域内物理服务器的cpu利用率，并从运行在物理服务器上的虚拟机监控器(vmm，virtualmachinemonitor)上获取各个虚拟机的信息，其目的是根据对资源的需求调整虚拟机的大小和决定哪些虚拟机在哪个时候需要从该节点上迁移出去等。而全局云计算中心主要是对所有的物理服务器进行判断、评估，最终得到虚拟机应该迁移到的物理服务器，即接受虚拟机的物理服务器。所述区域云计算中心用于提供云计算服务，包括科学计算、数据存储以及其他类型的云应用服务。多个区域云计算中心通常位于不同的地理位置，每个区域云计算中心的资源主要用来服务周边的区域终端用户。

在本公开实施例中，区域云计算中心102中的监督虚拟网络通过监督网交换机1021转发监督管理数据，存储虚拟网络通过存储网交换机1022转发存储数据，用户虚拟网络通过用户网交换机1023转发业务数据。监督网交换1021、存储网交换机1022和用户网交换机1023将接收到的数据经过处理后通过相应的端口转发至全局云计算中心101中的核心交换机1011，最终经过处理后转发至internet。

如图2所示，在本公开一实施例中，核心交换机1011包括监督核心交换机10111、存储核心交换机10112和业务核心交换机10113；区域云计算中心102中的监督网交换机1021用于将从物理服务器接收到的监督管理数据发送至监督核心交换机10111；所述存储网交换机1022将存储数据转发至存储核心交换机10112；所述用户网交换机1023用于将业务数据转发至业务核心交换机10113。在本实施例中，监督网交换机1021、存储网交换机1022以及用户网交换机1023与全局云计算中心101中的核心交换机连接分别对应连接，并将接收到的数据进行处理后发送至对应的核心交换机，全局元计算中心101可以快速地响应区域云计算中心102转发的相应数据，并作出快速处理，实时性较好。

如图3所示，在本公开的另一实施例中，核心交换机1011包括业务核心交换机10113；区域云计算中心102中的业务网交换机1023具有业务端口10231；区域云计算中心102还包括区域管理服务器1025，与用户网交换机1023连接；所述区域管理服务器1025用于提供区域云计算中心内的资源管理、监控和动态分配调度等服务。监督网交换机1021和存储网交换机1022在接收到物理服务器上的管理数据以及存储数据后，并进行处理后转发至全局云计算中心101时，先将处理后的管理数据和存储数据转发至区域管理服务器1025，并由区域管理服务器1025通过将处理后的管理数据和存储数据转发至业务网交换机1023，用户网交换机1023与业务核心交换机10113相连，用于将接收到的数据进行处理后转发至业务核心交换机10113。本实施例中，区域云计算中心中的管理虚拟网数据、存储虚拟网数据以及用户虚拟网中的业务数据均通过用户网交换机1023转发至业务核心交换机10113，而无需在全局云计算中心中单独为每种虚拟网设置单独的核心交换机，节省了资源，降低了组网成本。

根据本公开的一实施例，所述全局云计算中心还包括全局管理服务器，用于对各个区域云计算中心的运行状况进行监控，一旦发现有区域云计算中心发生故障，则通过域名解析将向所述发生故障的区域云计算中心发起的访问请求转向全局云计算中心(即将向该区域云计算中心发起的访问请求的域名解析至全局云计算中心)；所述全局云计算中心的全局管理服务器接收到转发的访问请求后，对该访问请求中的命令进行解析，并根据解析后的结果从所述全局云计算中心中获取访问请求所需要的数据和/或云应用服务，并完成对所述数据的处理以及所述云应用服务的实现，所得到的结果被保存到全局云计算中心中的存储服务器中；所述全局管理服务器发现所述发生故障的区域云计算中心的故障恢复后，将区域云计算中心的数据从全局云计算中心中取出并同步回该区域云计算中心，并将向该区域云计算中心的访问请求中的域名解析回到该区域云计算中心，最后所述全局云计算中心的管理工具模块停止对该区域云计算中心的命令的解析。

根据本公开一实施例，提供了一种云计算机系统的云数据处理方法。所述云数据处理方法包括：

监督虚拟网络数据通过区域云计算中心中的监督网交换机1021将管理数据转发至全局云计算中心；和/或

存储虚拟网络通过区域云计算中心中的存储网交换机1022将存储数据转发至全局云计算中心；和/或

用户虚拟网络通过区域云计算中心中的用户网交换机1023将业务数据转发至全局云计算中心；

其中，监督网交换机1021、存储网交换机1022和用户网交换机1023分别与全局云计算中心的监督核心交换机10111、存储核心交换机10112和用户核心交换机10113连接；或者

用户网交换机1023与全局云计算中心的用户核心交换机连接，监督网交换机1021和存储网交换机1022通过区域云计算中心的管理服务器将管理数据和存储数据转发至用户网交换机1023。

本实施例中，通过将云计算系统按照区域划分为多个区域云计算中心，并由全局云计算中心统一管理，各个区域云计算中心的监督虚拟网络、存储虚拟网络和用户虚拟网络分别通过相应的交换机将数据转发至全局云计算中心中的相应核心交换机，提高了响应速度；或者监督虚拟网络、存储虚拟网络将数据转发至区域云计算中心中的区域管理服务器，区域管理服务器再通过业务端口将数据转发至用户交换机，由用户网交换机统一转发至全局云计算中心中的用户核心交换机，节省了资源，降低了组网成本。

图4示意性示出了根据本公开一实施例的处理设备的结构框图。

如图4所示，根据本公开一实施例的物理服务器包括处理器410和计算机可读存储介质420。

具体地，处理器410例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(asic))，等等。处理器410还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器310可以是用于执行程序流程的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质420，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(hdd)；光存储装置，如光盘(cd-rom)；存储器，如随机存取存储器(ram)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

计算机可读存储介质420可以包括计算机程序421，该计算机程序421可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器410执行时使得处理器410执行本公开实施例所描述的方法流程及其任何变形。

计算机程序421可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序421中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括421a、模块421b、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器410执行时，使得处理器310可以执行本公开实施例所描述的方法流程及其任何变形。

根据本公开的实施例，处理器410可以使用信号发送器430和信号接收器440来执行本公开实施例所描述的方法流程及其任何变形。

根据本公开各实施例的上述方法、装置、单元和/或模块可以通过有计算能力的电子设备执行包含计算机指令的软件来实现。该系统可以包括存储设备，以实现上文所描述的各种存储。所述有计算能力的电子设备可以包含通用处理器、数字信号处理器、专用处理器、可重新配置处理器等能够执行计算机指令的装置，但不限于此。执行这样的指令使得电子设备被配置为执行根据本公开的上述各项操作。上述各设备和/或模块可以在一个电子设备中实现，也可以在不同电子设备中实现。这些软件可以存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质存储一个或多个程序(软件模块)，所述一个或多个程序包括指令，当电子设备中的一个或多个处理器执行所述指令时，所述指令使得电子设备执行本公开的方法。

这些软件可以存储为易失性存储器或非易失性存储装置的形式(比如类似rom等存储设备)，不论是可擦除的还是可重写的，或者存储为存储器的形式(例如ram、存储器芯片、设备或集成电路)，或者被存储在光可读介质或磁可读介质上(比如，cd、dvd、磁盘或磁带等等)。应该意识到，存储设备和存储介质是适于存储一个或多个程序的机器可读存储装置的实施例，所述一个程序或多个程序包括指令，当所述指令被执行时，实现本公开的实施例。实施例提供程序和存储这种程序的机器可读存储装置，所述程序包括用于实现本公开的任何一项权利要求所述的装置或方法的代码。此外，可以经由任何介质(比如，经由有线连接或无线连接携带的通信信号)来电传递这些程序，多个实施例适当地包括这些程序。

根据本公开各实施例的方法、装置、单元和/或模块还可以使用例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)或可以以用于对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。该系统可以包括存储设备，以实现上文所描述的存储。在以这些方式实现时，所使用的软件、硬件和/或固件被编程或设计为执行根据本公开的相应上述方法、步骤和/或功能。本领域技术人员可以根据实际需要来适当地将这些系统和模块中的一个或多个，或其中的一部分或多个部分使用不同的上述实现方式来实现。这些实现方式均落入本公开的保护范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。