合成公共云端、方法及系统的制作方法
合成公共云端、方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种合成公共云端(composite?public?cloud)，该合成公共云端藉由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描述可用资源的特性。计算资源以可易于量化或区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需求优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。
【专利说明】合成公共云端、方法及系统
[0001]对相关申请的交互引用
[0002]此申请要求2012年5月8日递交的美国专利申请案13/466，685，以及于2011年5月9日递交的美国临时申请案61/484，178的优先权，其所有内容以引用的方式被合并于此。
【技术领域】
[0003]大体而言，本发明是关于云端计算。更具体地，本发明是关于用于建立合成公共云端的方法及系统。
【背景技术】
[0004]最近，出现一种用于在因特网上传送代管服务的模型，该模型已知为“云端计算”。术语“云端计算”自然地来自云符号，该云符号通常用于在各种图中代表网际网络或其他网络。代管服务分为几个种类，例如:基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)及软件即服务(SaaS) ο
[0005]云端计算具有若干特性，该等特性使云端计算区别于传统代管。可按需随时利用云端计算，例如以分钟计或以小时计来利用。使用者一次可获得如使用者所需要或想要的多或少的服务。此外，服务由提供者来管理。云端计算将云端计算的发展归功于虚拟化及分布式计算的进步，及不断增加的高速因特网存取机会。
[0006]一般而言，存在公共云端及私有云端，其中公共云端使得所有来者均可利用计算资源。相反，私有云端通常为私人拥有的且执行及服务于有限群体的使用者(例如拥有计算基础设施的大型企业的员工)。此外，可自公共云端资源来建立虚拟私有云端。
[0007]基础设施即服务是一种获取个别实体服务器且以以下方式虚拟化个别实体服务器的方式:用户可具有(例如)虚拟化软件可覆盖于上面的一千个实体服务器。虚拟化应用可循序将彼一千个实体服务器呈现为(例如)一万个虚拟服务器。接着，用户可在此等虚拟服务器内执行该使用者的相应企业应用。因此，预先虚拟化实体资源被称为基础设施服务。
【发明内容】
[0008]一种合成公共云端，该合成公共云端籍由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源的出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源的出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描绘可用资源的特性。计算资源以可易于量化及区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需求优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1提供逻辑私有云端聚合的示意图；
[0010]图2提供私有云端聚合平台的图式；
[0011]图3提供例示性可用性区域的硬件图；
[0012]图4提供可用性区域的结构图；
[0013]图5提供使用者仪表板的第一视图的屏幕截图；
[0014]图6提供使用者仪表板的第二视图的屏幕截图；及
[0015]图7提供为计算机平台的例示性形式的机器的图表，在该平台内可执行一组指令，该组指令用于使机器执行上文中所论述的方法中的任一者。
【具体实施方式】
[0016]一种合成公共云端，该合成公共云端籍由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源的出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源的出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描绘可用资源的特性。计算资源以可易于量化及区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需要优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。
[0017]管理私有云端
[0018]在实施例中，上文所描述的市集以在市集中供出售的计算的可靠存货清单为先决条件。在实施例中，存货清单为计算及储存及为云端的部分的其他一切事物。若计算将作为商品在市集中提供，则供应必须可靠且质量必须良好。在实施例中，获取可接收质量的充足存货列表的问题的解决方法为仅提供已由提供者管理及操作的计算。
[0019]下文中更详细描述基于公共云端模型的已知的云端计算，其中用户或客户自服务提供商购买计算，该等服务提供者提供广泛的公共网络。虽然已知的公共云端模型使无计算的当事方或需要比用户所拥有的用于计算的资源更多的计算的当事方易于获得计算，且该已知的公共云端模型提供对已认购物品提供全面管理的额外优点，但已知的公共云端的明显缺点在于相当昂贵。事实上，组织可安装且管理该组织自有的数据中心，成本为购自云端计算提供者的相同计算能力的成本的一小部分。不幸的是，组织接着面临管理该组织自有的私有云端的繁重负担。因此，本领域中急需解决由公共云端提供者的费用及管理私有云端的负担所造成的问题。
[0020]在实施例中，服务提供商与在数据中心中具有实体服务器的组织或当事方订立合同，以在该等组织或用户的数据中心中设计且实施私有云端，该等数据中心接着由服务提供商全面管理。此外，服务提供商在数据中心中设立IaaS(基础设施即服务)提供。因此，如下文中所描述，组织能够将该组织的计算中的部分奉献给公共租户，实际上建立公共云端，按着该公共云端可与来自其他当事方的相同类型的公共计算聚合至合成公共云端中。因此，藉由将组织的计算的部分经由合成公共云端出租给公共租户，组织能够将传统成本中心转变为利润中心。此外，维持该组织自有的私有云端的成本为自公共云端提供者获得等效计算的成本的一小部分。在实施例中，服务可采用认购业务模型(subscriptionbusiness model)，其中客户可基于每台服务器为来自服务提供商的云端管理付费。将容易地理解，其他业务模型同样合适。
[0021]回顾一下，管理私有云端服务提供:
[0022]实现大规模私有云端计算的利益同时使风险及成本最小化；
[0023]全面管理的专用私有云端；
[0024]全天候(24/7)监控；
[0025]训练有素、随时服务的技术支持人员；
[0026]多租户；
[0027]基于开放堆栈(0PENSTACK)的丰富的用户接口(UI)及应用设计界面(APIs)；
[0028]免许可费；
[0029]标称认购费；及
[0030]开放平台，无供货商锁定。
[0031]在实施例中，管理私有云端的各种组件经由开放堆栈开源云端计算软件来实施。详言之，虚拟化网络连接为开放堆栈项目的功能，该开放堆栈项目被称为NOVA网络连接(NOVA NETWORKING)，亦被称为开放堆栈计算(0PENSTACKC0MPUTE)。NOVA为控制基础设施即服务(IaaS)云端计算平台的软件。NOVA不包括任何虚拟化软件，恰恰相反，NOVA界定与基础虚拟化机制相互作用的驱动程序，该等机制在主操作系统上执行，且该NOVA经由网络API(应用设计界面(application programming interface))公开功能。此外，自助服务仪表板为开放堆栈仪表板(0PENSTACK DASHBOARD)的功能。
[0032]市集/合成公共云端
[0033]如上，管理私有云端客户可使未充分利用的计算资源可供出售，实际上使用该等用户的私有云端中的部分私有云端来建立公共云端，该等公共云端(如上)可经聚合以形成合成公共云端。公司可前来购买资源(比如计算及储存)，该等资源由管理私有云端顾客提供，给予该等顾客调节过剩资源及自该等顾客的私有云端产生现金流或收入来源的机会。在实施例中，合成公共云端事实上为自此等各种私有云端的所有此等部分聚合的虚拟化云端。
[0034]除了降低客户的云端计算成本及提供自数据中心产生现金流的机会外，上述模型亦解决服务提供商为合成公共云端寻找计算存货清单的来源的问题。存货清单组成计算、储存及为云端的部分的其他一切事物。
[0035]藉由自服务提供商自有的管理私有云端客户寻找计算存货清单的来源，服务提供商确保具有已知质量的计算的稳定存货清单。藉由供应经提供者管理的具有已知品质的存货清单，提供者能够向顾客提供经由合成私有云端购买计算的可靠、可重复的经验。
[0036]计算质量管理(正规化及标准化)
[0037]因为计算存货清单对建立有活力的计算转售市集而言必不可少，所以必须建立计算存货清单。为了作为商品，计算存货清单必须为可量化、可量测及确定的。籍由首先管理计算卖方的(私有)云端，可使低级别量测及品质约束落实到位。私有云端管理软件保证经由网络的服务质量(QoS)、计算编排及工作量管理。性能数据不断地自私有云端流至中心市场，以便可为性能控制而进一步计量计算消费。
[0038]计算分离及安全[0039]分离且封装新售出存货清单以便不给私有云端租户或先前售出存货清单呈现安全风险。借助于在网络堆栈的所有层处的封包检测及过滤而进行计算防护。[0040]私有云端的计算属性
[0041]计算资源具有用于描述可售资源的质量的目的的一系列相关属性。大量动态导出数据将连续不断地流至中心市集控制逻辑，该等动态导出数据将包括下列中的至少一者:
[0042](至/自私有云端、在私有云端之间的)网络；
[0043]等待时间；
[0044]通讯质量；
[0045]可用存货列表；
[0046]超管理器CPU、内存、磁盘数据；
[0047]计算外园装置(GPU、硬件、密码机)的可用性；及
[0048]成本。
[0049]计算存货列表管理
[0050]中心市集控制逻辑将可用存货列表或经由计算单位小时(Compute Unit Hours ；CUh)或经由一系列多维建构映射至计算超时的可售计算批量，该多维建构各自含有超时CPU、磁盘、内存(亦即，典型虚拟机(VM)大小)。超时计算将被视作可售“批量”。可售批量将具有下列属性中的至少一者:
[0051]可用性的起始时间；
[0052]宽限期；
[0053]成本；及
[0054]可选最少持续时间。
[0055]宽限期表示若所购计算必须终止及收回时，要求私有云端提供者给予购买者的最少时间量。较长宽限期将很可能转化为较高市场价值。在默认情况下，所有计算被视为永久的(除非由任一方终止)。
[0056]在实施例中，市场逻辑(Market Logic)追踪所有合同(自批量售出时间至“交付”)且追踪(直至宽限期)不间断地交付合同的时间百分比。计算批量购买者可获得作为质量的量测的此百分比(以使该百分比可与询价一同纳入考虑)。合同成功百分比亦影响市场价格。
[0057]在实施例中，市集系统保持预期卖方系统上可售计算资源及预期买方对所提供资源的出价请求的清单。就此而言，市集充当计算资源聚合器或中间机构。
[0058]计算商品交换、投机购买及交易
[0059]在实施例中，合同持有人可在“可用性的起始时间”处利用计算批量，但在此时间之前，合同可自由买卖。在实施例中，合同可在计算商品交换中交易且该合同可在该交换的投机交易中自由买卖。
[0060]存货清单呈现层及VM放置语义
[0061]?面向消费者入口将可用存货清单呈现，为“公共云端”；
[0062]?消费者使用入口至购买合同及与虚拟机相关联的已购买合同两者；
[0063]?入口可高速存取虚拟机且最终在合同的“可用性的起始时间”处将虚拟机放置于相关联的私有z?端中；[0064]?若虚拟机无意中止时，市场逻辑试图以同等或较少的成本及持续时间来购买合同且将VM的最后高速存取副本放置于下一可行私有云端中 '及
[0065].VM无需在私有云端之间移动。在实施例中，该流可自中心市场流向原始合同卖方的云端。
[0066]在实施例中，预期买方可基于所要资源准则经由自动或手动方式来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需要优化。假设发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易于最终使买方可获得已购买的资源。
[0067]现在转向图1，图示逻辑私有云端聚合1000的示意图。在实施例中，藉由将来自私有云端#1 1008a至私有云端#N 1008b的过剩计算聚合而形成合成公共云端1002。如图1中所示，私有云端中的每一者包含至少一个可用性区域。私有云端#1 1008a包括私有可用性区域IlOlOa及私有可用性区域2 IOlOb0私有云端#N包括(例如)一个私有可用性区域。一般技术者将理解，私有云端及私有可用性区域的配置仅用于说明。事实上，如下文所描述，私有云端可具有大量的可用性区域。回到图1，可看到私有云端#1 1008a的私有可用性区域#1 IOlOa含有多个租户(例如):私有租户#1 1112a及私有租户#2 1112b，及转售租户#1 1112c及转售租户#2 1112d。私有可用性区域#2含有(例如)两个私有租户1112e、1112i及三个转售租户1112f至1112h。私有云端#N 1008b包括(例如)一个私有可用性区域1010c，该私有可用性区域IOlOc具有一个转售租户1112j及三个私有租户1112k 至 1112m。
[0068]在实施例中，可用性区域可为私有云端的实体实例。举例而言，如图1中所示，私有云端#N 1008b图示为含有单一可用性区域。因此，仅存在私有云端#N的一个实体实例。另一方面，私有云端#1 1008a具有两个可用性区域1010a、1010b。因此存在私有云端#11008a的两个实体实例。在实施例中，每一实体实例可组成单独数据中心，每一该单独数据中心处于不同位置。举例而言，`私有云端#1 1008a可为具有数据中心的跨国公司(例如在北美及亚洲)的私有数据云端。
[0069]可看到合成公共云端1002可含有(例如)公共可用性区域#1 1004a至#3 1004c,该等公共可用性区域中的每一者含有公共租户1006a至1006f中的至少一者。如图所示，合成公共云端1002中的公共租户为虚拟实体或逻辑实体，藉由映像转售租户自私有云端I至N内的私有可用性区域而建立该等虚拟实体或逻辑实体，从而将转售租户聚合以形成虚拟合成公共云端1002。
[0070]接着应理解，虽然租户为逻辑分离，但可用性区域表现为实体分离。因此，可用性区域可被认为是租户的超级集合。
[0071]与本文中所描述的合成公共云端相反，公共云端为基于已知的云端计算模型的云端，在该云端中服务提供商经由公共可用网络(诸如因特网)使一般公众可获得资源(诸如应用及储存)。公共云端服务可为免费的或可依每次使用付费模型(pay-per-usagemodel)来提供。籍由如亚马逊网络服务(AMAZON WEB SERVICES)的此等IaaS提供例示公共云端，实际上该公共云端为经分离至多个数据中心中的公共云端。因此，当客户自亚马逊购买计算时间时，该客户可规定:“我想让我的虚拟服务器位于亚马逊东海岸或西海岸或欧洲的数据中心内。”籍由将彼计算放置于此等不同可用性区域中，基本上客户将彼虚拟机放置于亚马逊的云端的不同实例中。
[0072]多承租
[0073]基础设施即服务(IaaS)的重要态样中的一者为:该基础设施即服务为多租户的，从而提供在相同云端内逻辑地彼此分离计算资源的能力，有效地过滤相同云端的不同成员之间的业务且规定业务应如何流动的规则。
[0074]因此，若要建立具有五十个实体服务器的私有云端且在彼五十个实体服务器内在每一实体服务器上存在两个虚拟服务器，则所得云端将(在该五十个实体服务器上)总计达到一百个虚拟服务器。在例示性IaaS提供中，服务提供者可能将彼云端分离成两个虚拟租户，每一租户具有五十个虚拟机。从云端计算的角度来看，服务提供者可制定规则为(例如)该服务提供商仅九许在此两个租户之间的网络业务或仅允许在此两个租户之间的电子邮件业务。因此，此等规则可在协议级别上付诸实施。
[0075]因此，多承租的属性为市集的基础，在该市集中在管理私有云端顾客内界定的租户的部分租户可以转售。因此，用于给定私有云端的多承租能力允许云端拥有者经由市集向(例如)两个或三个顾客出售计算，且允许云端拥有者将彼两个或三个顾客在自有租户空间上分离以保护该两个或三个顾客彼此不受影响，亦保护管理私有云端企业顾客不受实际上为经由代理进入的外来计算的影响。
[0076]基于前述可了解，合成公共云端事实上不为云端。在一个实施例中，合成公共云端实际上为入口，该入口建构为具有公共云端的外观及感觉。作为合成公共云端的顾客，该顾客可访问合成公共云端入口及(例如)提交该顾客想推出至合成公共云端以供出售的虚拟机。借助于入口，合 成公共云端提供者将彼等管理私有云端中的每一者描述为合成公共云端中的可用性区域。因此，在向预期计算卖方及预期计算买方描述合成公共云端中，多承租及可用性区域的概念极为有用。
[0077]现在转向图2，图示私有云端聚合平台2000的示意图，该私有云端聚合平台2000的实施例用于实施上文中所描述的逻辑私有云端聚合1000。私有云端聚合平台2000的实施例将包括下列组件中的至少一者:
[0078]?元云端客户服务2002 ;
[0079]〇客户API 2004:提供网络接口入口的超级集合的程序接口 ；
[0080]〇网络接口 2006:用于公共云端计算的消费的面向消费者入口 ；
[0081]〇服务路由接口 2008;
[0082].VM影像储存服务2010:保持VM的基底影像的本端或远程储存媒体；
[0083]O Canonical客户VM影像2012:用于经由客户入口提交的未作修改VM影像的储
存库；
[0084]O MC转换VM影像高速存取2014:若目标私有云端的修改获得批准时，用于所得转换VM影像的储存库；
[0085]VM转换服务2016:当目的私有云端格式与原始VM影像格式不同时对VM转换负责，例如:
[0086] AMI (亚马逊机器影像；AMAZ0N MACHINE IMAGE)；
[0087] VMDK (虚拟机磁盘格式；VIRTUAL MACHINE DISK FORMAT)；
[0088] 0VA(开放虚拟化联盟；0PEN VIRTUALIZATION ALLIANCE)；[0089]正方形 OVF (开放虚拟化格式；0PEN VIRTUALIZATION FORMAT)；
[0090]正方形QC0W2 (QEMU 写时复制 2 ；QEMU COPY ON WRITE 2)；
[0091 ] 正方形 RAW (原始硬盘机影像)；
[0092]正方形此处亦发生小型VM影像“修整(f ix-up) ”常式；
[0093]〇转换VM类型A 2018 ；
[0094]〇转换VM类型B 2020 ；
[0095]?讯息总线2022:可扩展讯息传送抽象化。处理服务问通讯及消息队列；
[0096]〇作业队列2024a至2024c ；
[0097]?市场服务2030:所有金融交换数据常驻此处。Canonical寻找全球合同状态的来源。该市场服务2030为记录计算批量何时被购买/出售/交易等的系统。存货清单及定价详情亦常驻此处；
[0098]〇市场服务API 2026 ;
[0099]〇市场数据库2028a至2028b ；
[0100]?账户服务2032 Canonical寻找消费者/客户凭证、验证资料、权限、权利的来源。允许在元云端平台上单点登录；
[0101]〇账户服务API 2034 ;
[0102]〇账户DB 2036a 至 2036b ；
[0103]?协作及编排服务(所有VM管理)2038:元云端平台与全球私有云端集区之间的中间机构。中心服务籍由与每一私有云端的本地编排服务相互作用而最终控制私有云端VM状态；
[0104]〇启动VM对话2040 ；
[0105]〇开始私有云端中的VM 2042 ;
[0106]〇停止私有云端中的VM 2044 ;
[0107]〇删除私有云端中的VM 2046 ;
[0108]〇执行VM交易2048 ；
[0109]〇管理作业部门(job deps) 2050 ；
[0110]〇轮询VM状态2052;
[0111]〇VM传送/放置2054 ;
[0112]〇私有云端I 1008a至私有云端3 1008c ；
[0113]〇本地编排层2056a至2056f ；
[0114]〇可用性区域1010;及
[0115] 〇租户1012。
[0116]如先前所表明，云端的实体基础设施本质上为其有软件覆盖的商用硬件一一规则实体服务器、磁盘、储存及网络交换机，且该实体基础设施实质上经划分以呈现为容纳于不同大小的数据中心内的任何事物，该不同大小的数据中心自仅具有极少服务器的小型数据中心至其有数以千计的服务器的大型数据中心。现在参看图3，图示例示性数据中心3000的图式。如先前所描述，在云端内单一数据中心通常表示为可用性区域。如图3中所示，数据中心3000通常包括许多服务器。此处，存在两个服务器机架3004，每一机架含有四个机架式服务器，总共有八个服务器。每一服务器为DELL POffEREDGE R701机架式服务器(DELL，Inc.,Roundrock TX)。每一服务器依次以通讯的方式f禹接至网络交换机3002。此处,每一网络交换机为DELL FORCE 10基于机架的交换机(DELL，Inc.，Roundrock TX)。交换机中的每一者以通讯的方式耦接至云端3006(或直接连接至因特网或经由诸如WAN(广域网)的网络连接)。
[0117]一般技术者将了解以上描述仅为例示性的。如上，资料中心可仅容纳少数服务器或可容纳几千个服务器。此外，因为数据中心可完全自商用硬件建立，所以可存在使用商用硬件的数以千计的组件配置，该商用硬件由大量的制造商供应。
[0118]返回参考企业私有云端中的五十个实体服务器的先前实例，服务器通常为成品商用X86基础服务器。可分配两个服务器作为云端控制器，该两个服务器承担处理剩余服务器的编排、协作及管理的任务。彼云端中剩余服务器为超管理器。一般技术者将了解“超管理器”为用于软件的行业标准术语，该超管理器允许在真实实体机器的顶部建立一或多个虚拟机。在例示性实施例中，所使用的超管理器为KVM(基于内核的虚拟机)。然而，将了解可使用其他超管理器。如图3中所示，接着五十个实体服务器中的每一者以通讯的方式耦接至商用网络交换机。
[0119]虽然完全虚拟服务型基础设施可包括大量技术，该等技术提供资源聚合、管理、可用性及移动性，但超管理器可被视作虚拟基础设施的基础性核心。
[0120]使用前述软件/硬件架构可使所有计算虚拟化，允许建立如所要的许多虚拟服务器。此外，不同租户之间的网络路由关系亦可经动态界定。
[0121]图4说明上文所描述的硬件/软件架构。数据中心4000包括许多服务器4002、4004。分配服务器中的一者作为云端控制器4004。剩余服务器4002经配置为超管理器，该等超管理器中的每一者执行超管理器软件的实例4010。依次地，超管理器4002中的每一者经配置为多个虚拟机4008。
[0122]如先前所提及，虚拟化软件可包括用户仪表板，可自该使用者仪表板建立定制视图及用户接口。图5及图6图示自仪表板建立的视图。图5图示包括租户账单概述5002的账单综述5000。图6图示租户概述，该租户概述包括“有效的实时使用概述”6002及“终止的即时使用概述”6004。
[0123]现参看图7图示为计算机平台700的例示性形式的机器的图示，在该平台内可执行一组指令，该组指令用于使机器执行下文中所论述的方法中的任一者。在替代实施例中，机器可包含网络路由器、网络交换机、网络桥接器、个人数字助理(PDA)、蜂巢式电话、网络设备或可执行一系列指令的任何机器，该等指令规定由彼机器将实施的动作。
[0124]计算机平台700包括处理器702、主存储器704及静态内存706，该处理器702、主存储器704及静态内存706经由总线708与彼此通讯。计算机平台700可进一步包括显示单元710(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))。计算机平台700亦包括字母数字输入装置712，例如键盘；游标控制装置714，例如鼠标；磁碟驱动单元716 ;讯号产生装置718，例如扬声器；及网络接口装置728。
[0125]磁盘驱动单元716包括机器可续媒体724，在该机器可读媒体724上储存有一组可执行指令(亦即，软件726)，该软件726体现下文所描述的方法中的任一者或全部。软件726亦图示为完全或至少部分地常驻于主记忆体704内及/或处理器702内。藉助于网络接口装置728可进一步在网络730上传输或接收软件726。[0126]与上文所论述的平台700相反，不同实施例使用逻辑电路来代替计算机执行指令以实施处理提供。视在速度、费用、工具加工成本及其类似物的领域中的应用的特定要求而定，可藉由建构具有上千个微小积体晶体管的特殊应用集成电路(ASIC)来实施此逻辑。可用CMOS (互补金氧半导体)、TTL (晶体管-晶体管逻辑)、VLSI (超大规模集成电路)或另一适合建构来实施此ASIC。其他替代例包括数字讯号处理晶片(DSP)、分立电路(诸如电阻器、电容器、二极管、电E武器及晶体管)、场可程序化问数组(FPGA)、可程序化逻辑数组(PLA)、可程序化逻辑设备(PLD)及其类似物。应理解，本发明的实施例可用作或可用以支持软件程序，该等软件程序在处理内核(诸如计算机的中央处理单元)的某种形式上执行，或另外在机器或计算机可读媒体上或在机器或计算机可读媒体内实施或实现。机器可读媒体包括用于以由机器可读的形式储存或传输信息的任何机构，例如计算机。举例而言，机器可读媒体包括只读存储器(ROM);随机存取内存(RAM);磁盘储存媒体；光储存媒体；快闪记忆体装置；传播讯号的电、光、声或其他形式，例如载波、红外讯号、数字讯号等等；或适合于储存或传输资讯的任何其他类型的媒体。此外，“机器可读媒体”可理解为意谓“非临时性”机器可读媒体。
[0127]在前述说明书中，已参考本发明的具体例示性实施例来描述本发明。然而，很明显可对本发明作各种修改及变更而不背离如附随申请专利范围中所陈述的本发明的广义精神及范畴。因此，说明书及图式应视为说明性意义而非限制性意义。
【权利要求】
1.一种用于在一云端计算环境中建立一合成公共云端的系统，该系统包含: 一总线； 一处理器，该处理器耦接至该总线；及 一内存媒体，该内存媒体耦接互该总线，该内存媒体包含指令以用于: 在至少一个私有云端的至少一个可用性区域中建立多个租户，其中一可用性区域包含该私有云端的一实体实例且其中一租户包含位于一可用性区域内的某些计算资源的一虚拟表示； 将该等租户中的一部分分配为一“转售(resale)”租户； 将一描述与每一转售租户相关联；及 将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端(Composite Public Cloud)中。
2.如权利要求1所述的系统，其中该实体实例包含多个服务器及相关联的储存，该等服务器中的每一者具有常驻于该服务器上的一超管理器应用的一实例，该超管理器应用可操作以虚拟化该服务器以便每一服务器表示为至少一个虚拟机；且 其中一租户包含至少一个虚拟机。
3.如权利要求1所述的系统，其中将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端中的步骤包含: 在一设施上注册至少一个转售租户用于传送商品化过剩计算资源； 将每一转售租户映射至一公共租户，该公共租户在一虚拟化公共云端中的一公共可用性区域内；及 发表该注册转售客户的该描述。
4.如权利要求1所述的系统，其中将一描述与每一转售租户相关联的步骤包含: 根据一或多个预定属性来描述该转售租户，该等预定属性至少包括: 可用性的起始时间； 宽限期； 成本；及 最少持续时间。
5.如权利要求1所述的系统，该内存进一步包含指令以用于: 在该同一云端内将计算资源彼此逻辑地分离，以过滤该同一云端的不同成员之间的业务；及 规定彼业务应如何流动的规则。
6. 如权利要求1所述的系统，该内存进一步包含指令以用于: 建立一入口用于购买且出售商品化过剩计算资源； 借助于该入口将买方与卖方自动匹配；及 进行商品化过剩计算资源的投机交易。
7.一种用于在一云端计算环境中建立一合成公共云端的电脑实施方法，该方法包含以下步骤: 一计算装置在至少一个私有云端的至少一个可用性区域中建立多个租户，其中一可用性区域包含该私有云端的一实体实例且其中一租户包含位于一可用性区域内的某些计算资源的一虚拟表不;一计算装置将该等租户中的一部分分配为“转售”租户； 一计算装置将一描述与每一转售租户相关联；及 一计算装置将该等转售租户中的至少一些聚合至一合成公共云端中。
8.如权利要求7所述的方法，其中该实体实例包含多个服务器及相关联的储存，该等服务器中的每一个具有常驻于该服务器上的一超管理器应用的一实例，该超管理器应用可操作以虚拟化该服务器以便每一服务器表示为至少一个虚拟机；且 其中一租户包含至少一个虚拟机。
9.如权利要求7所述的方法，其中将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端中的步骤包含以下步骤: 一计算装置在一入口上注册至少一个转售租户用于交易计算资源； 一计算装置将每一转售租户映射至一公共租户，该公共租户在该合成公共云端中的一公共可用性区域内；及 一计算装置发表该注册转售客户的该描述。
10.如权利要求7所述的方法，其中将一描述与每一转售租户相关联的步骤包含以下步骤: 一计算装置根据一或多个预定属性来描述该转售租户，该等预定属性至少包括: 可用性的起始时间； 宽限期成本；及` 最少持续时间。
11.如权利要求7的方法，该方法进一步包含以下步骤: 一计算装置在该同一云端内将计算资源彼此逻辑地分离，以过滤该同一云端的不同成员之间的业务；及 一计算装置规定彼业务应如何流动的规则。
12.如权利要求7所述的方法，该内存进一步包含用于以下步骤的指令: 一计算装置建立一入口用于购买及出售商品化过剩计算资源； 一计算装置借助于该入口将买方与卖方匹配；及 一计算装置进行商品化过剩计算资源的投机交易。
13.一种用于代理商品化计算资源的传送的系统，该系统包括: 一总线； 一处理器，该处理器辆接至该总线；及 一内存媒体，该内存媒体耦接至该总线，该内存媒体包含指令以用于: 获取且保持商品化计算资源的一存货列表； 将该存货列表众合至一合成公共云端中；及 促进买方与卖方之间的该等商品化计算资源的传送。
14.如权利要求13所述的系统，其中获取且保持商品化计算资源的一存货清单的步骤包含以下步骤: 一系统代理管理由计算资源的一预期卖方所拥有的一私有云端； 该系统代理在该私有云端内向计算资源施加度量及质量约束，以保证转售计算资源的质量;不断监控性能数据?’及 为性能控制而计量计算消费。
15.如权利要求13所述的系统，其中获取且保持商品化计算资源的一存货清单的步骤包含以下步骤: 自具有过剩计算资源的私有云端获取已知质量的存货清单； 将可用存货清单映像至计算超时的可售批量，每一可售批量藉由选自包含下列属性的一群组中的至少一个属性来描述: 可用性的起始时间； 宽限期； 成本；及 最少持续时间。
16.如权利要求15所述的系统，其中将该存货清单聚合至一合成公共云端中包含: 在该合成公共云端内将该等商品化计算机资源中的至少一部分映像至一公共可用性区域的至少一个公共租户；及 发表该等商品化计算机资源的一描述。
17.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 分离且封装新售出存货清单以便不给私有云端租户或先前售出存货清单呈现安全风险，其中借助于在网络堆栈的所有层处的封包检测及过滤而进行计算防护。
18.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 追踪自批量售出时间至交付的所有合同且追踪直至该宽限期的不间断地交付一合同的时间百分比；及 使计算批量购买者可获得作为质量的一量测的该时间百分比。
19.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 将可用存货清单经由一面向消费者入口呈现为一合成公共云端； 消费者使用该入口至购买合同及与虚拟机器相关联的已购买合同两者； 高速存取虚拟机且在一合同的“可用性的起始时间”处将该等虚拟机放置于该相关联的私有云端(Private Cloud)中；及 响应于一虚拟机的无意中止，试图以同等或较少的成本及持续时间来购买一合同且将该经中止虚拟机的最后高速存取副本放置于下一可行私有云端中。
20.一种用于自一私有云端产生收入的方法，该方法包含: 在该私有云端内识别过剩计算资源将该等过剩计算资源指定为转售计算资源； 将该等转售计算资源商品化； 经由一合成私有云端(Composite Private Cloud)提供该等商品化转售计算资源用于出售 '及 自该等供出售的商品化转售计算资源中的至少一部分的至少一个购买者接收收入。
21.一种用于代理商品化计算资源的传送的计算机实施方法，该方法包含以下步骤: 一计算装置获取且保持商品化计算资源的一存货列表； 一计算装置将该存货列表聚合至一合成公共云端中；及 一计算装置促进买方与卖方之间的该等商品化计算资源的传送。
22.—种用于由一提供者为一用户管理一私有云端的方法,该方法包含: 响应于用户请求，该提供者为该用户设计并安装至少一个数据中心； 该提供者将该数据中心虚拟化至由该用户拥有的至少一个私有云端； 该提供者在该私有云端内实施至少一个可用性区域； 该提供者将计算资源分配至该至少一个可用性区域； 该提供者将经分配至该至少一个可用性区域的该等资源进一步分配至该至少一个可用性区域内的多个租户，其中该多个租户包括至少一个私有租户及至少一个转售租户； 将该至少一个私有租户及该至少一个转售租户分离，以便不给私有云端租户或该至少一个转售租户的购买者呈现安全风险； 该提供者在该私有云端内向计算资源施加度量及质量约束，以保证转售计算资源的质量; 该提供者不断监控性能数据；及 该提供者为性能控制而计量计算消费。
【文档编号】G06F15/173GK103688251SQ201280022590
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】史蒂芬·林恩·柯里, 尚恩·派崔克·林区 申请人:梅塔克劳德公司
【专利摘要】一种合成公共云端(composite?public?cloud)，该合成公共云端藉由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描述可用资源的特性。计算资源以可易于量化或区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需求优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。
【专利说明】合成公共云端、方法及系统
[0001]对相关申请的交互引用
[0002]此申请要求2012年5月8日递交的美国专利申请案13/466，685，以及于2011年5月9日递交的美国临时申请案61/484，178的优先权，其所有内容以引用的方式被合并于此。
【技术领域】
[0003]大体而言，本发明是关于云端计算。更具体地，本发明是关于用于建立合成公共云端的方法及系统。
【背景技术】
[0004]最近，出现一种用于在因特网上传送代管服务的模型，该模型已知为“云端计算”。术语“云端计算”自然地来自云符号，该云符号通常用于在各种图中代表网际网络或其他网络。代管服务分为几个种类，例如:基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)及软件即服务(SaaS) ο
[0005]云端计算具有若干特性，该等特性使云端计算区别于传统代管。可按需随时利用云端计算，例如以分钟计或以小时计来利用。使用者一次可获得如使用者所需要或想要的多或少的服务。此外，服务由提供者来管理。云端计算将云端计算的发展归功于虚拟化及分布式计算的进步，及不断增加的高速因特网存取机会。
[0006]一般而言，存在公共云端及私有云端，其中公共云端使得所有来者均可利用计算资源。相反，私有云端通常为私人拥有的且执行及服务于有限群体的使用者(例如拥有计算基础设施的大型企业的员工)。此外，可自公共云端资源来建立虚拟私有云端。
[0007]基础设施即服务是一种获取个别实体服务器且以以下方式虚拟化个别实体服务器的方式:用户可具有(例如)虚拟化软件可覆盖于上面的一千个实体服务器。虚拟化应用可循序将彼一千个实体服务器呈现为(例如)一万个虚拟服务器。接着，用户可在此等虚拟服务器内执行该使用者的相应企业应用。因此，预先虚拟化实体资源被称为基础设施服务。
【发明内容】
[0008]一种合成公共云端，该合成公共云端籍由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源的出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源的出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描绘可用资源的特性。计算资源以可易于量化及区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需求优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1提供逻辑私有云端聚合的示意图；
[0010]图2提供私有云端聚合平台的图式；
[0011]图3提供例示性可用性区域的硬件图；
[0012]图4提供可用性区域的结构图；
[0013]图5提供使用者仪表板的第一视图的屏幕截图；
[0014]图6提供使用者仪表板的第二视图的屏幕截图；及
[0015]图7提供为计算机平台的例示性形式的机器的图表，在该平台内可执行一组指令，该组指令用于使机器执行上文中所论述的方法中的任一者。
【具体实施方式】
[0016]一种合成公共云端，该合成公共云端籍由聚合可用计算资源来使自动市集系统能够用于计算的资源的出售及交易，以便买方与卖方自动匹配。保持预期卖方系统上可用的计算资源及预期买方对所提供资源的出价的清单。卖方使用一系列属性为预期买方描绘可用资源的特性。计算资源以可易于量化及区分的形式呈现。预期买方基于所要资源准则来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需要优化。若发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易，从而使买方可获得已购买的资源。
[0017]管理私有云端
[0018]在实施例中，上文所描述的市集以在市集中供出售的计算的可靠存货清单为先决条件。在实施例中，存货清单为计算及储存及为云端的部分的其他一切事物。若计算将作为商品在市集中提供，则供应必须可靠且质量必须良好。在实施例中，获取可接收质量的充足存货列表的问题的解决方法为仅提供已由提供者管理及操作的计算。
[0019]下文中更详细描述基于公共云端模型的已知的云端计算，其中用户或客户自服务提供商购买计算，该等服务提供者提供广泛的公共网络。虽然已知的公共云端模型使无计算的当事方或需要比用户所拥有的用于计算的资源更多的计算的当事方易于获得计算，且该已知的公共云端模型提供对已认购物品提供全面管理的额外优点，但已知的公共云端的明显缺点在于相当昂贵。事实上，组织可安装且管理该组织自有的数据中心，成本为购自云端计算提供者的相同计算能力的成本的一小部分。不幸的是，组织接着面临管理该组织自有的私有云端的繁重负担。因此，本领域中急需解决由公共云端提供者的费用及管理私有云端的负担所造成的问题。
[0020]在实施例中，服务提供商与在数据中心中具有实体服务器的组织或当事方订立合同，以在该等组织或用户的数据中心中设计且实施私有云端，该等数据中心接着由服务提供商全面管理。此外，服务提供商在数据中心中设立IaaS(基础设施即服务)提供。因此，如下文中所描述，组织能够将该组织的计算中的部分奉献给公共租户，实际上建立公共云端，按着该公共云端可与来自其他当事方的相同类型的公共计算聚合至合成公共云端中。因此，藉由将组织的计算的部分经由合成公共云端出租给公共租户，组织能够将传统成本中心转变为利润中心。此外，维持该组织自有的私有云端的成本为自公共云端提供者获得等效计算的成本的一小部分。在实施例中，服务可采用认购业务模型(subscriptionbusiness model)，其中客户可基于每台服务器为来自服务提供商的云端管理付费。将容易地理解，其他业务模型同样合适。
[0021]回顾一下，管理私有云端服务提供:
[0022]实现大规模私有云端计算的利益同时使风险及成本最小化；
[0023]全面管理的专用私有云端；
[0024]全天候(24/7)监控；
[0025]训练有素、随时服务的技术支持人员；
[0026]多租户；
[0027]基于开放堆栈(0PENSTACK)的丰富的用户接口(UI)及应用设计界面(APIs)；
[0028]免许可费；
[0029]标称认购费；及
[0030]开放平台，无供货商锁定。
[0031]在实施例中，管理私有云端的各种组件经由开放堆栈开源云端计算软件来实施。详言之，虚拟化网络连接为开放堆栈项目的功能，该开放堆栈项目被称为NOVA网络连接(NOVA NETWORKING)，亦被称为开放堆栈计算(0PENSTACKC0MPUTE)。NOVA为控制基础设施即服务(IaaS)云端计算平台的软件。NOVA不包括任何虚拟化软件，恰恰相反，NOVA界定与基础虚拟化机制相互作用的驱动程序，该等机制在主操作系统上执行，且该NOVA经由网络API(应用设计界面(application programming interface))公开功能。此外，自助服务仪表板为开放堆栈仪表板(0PENSTACK DASHBOARD)的功能。
[0032]市集/合成公共云端
[0033]如上，管理私有云端客户可使未充分利用的计算资源可供出售，实际上使用该等用户的私有云端中的部分私有云端来建立公共云端，该等公共云端(如上)可经聚合以形成合成公共云端。公司可前来购买资源(比如计算及储存)，该等资源由管理私有云端顾客提供，给予该等顾客调节过剩资源及自该等顾客的私有云端产生现金流或收入来源的机会。在实施例中，合成公共云端事实上为自此等各种私有云端的所有此等部分聚合的虚拟化云端。
[0034]除了降低客户的云端计算成本及提供自数据中心产生现金流的机会外，上述模型亦解决服务提供商为合成公共云端寻找计算存货清单的来源的问题。存货清单组成计算、储存及为云端的部分的其他一切事物。
[0035]藉由自服务提供商自有的管理私有云端客户寻找计算存货清单的来源，服务提供商确保具有已知质量的计算的稳定存货清单。藉由供应经提供者管理的具有已知品质的存货清单，提供者能够向顾客提供经由合成私有云端购买计算的可靠、可重复的经验。
[0036]计算质量管理(正规化及标准化)
[0037]因为计算存货清单对建立有活力的计算转售市集而言必不可少，所以必须建立计算存货清单。为了作为商品，计算存货清单必须为可量化、可量测及确定的。籍由首先管理计算卖方的(私有)云端，可使低级别量测及品质约束落实到位。私有云端管理软件保证经由网络的服务质量(QoS)、计算编排及工作量管理。性能数据不断地自私有云端流至中心市场，以便可为性能控制而进一步计量计算消费。
[0038]计算分离及安全[0039]分离且封装新售出存货清单以便不给私有云端租户或先前售出存货清单呈现安全风险。借助于在网络堆栈的所有层处的封包检测及过滤而进行计算防护。[0040]私有云端的计算属性
[0041]计算资源具有用于描述可售资源的质量的目的的一系列相关属性。大量动态导出数据将连续不断地流至中心市集控制逻辑，该等动态导出数据将包括下列中的至少一者:
[0042](至/自私有云端、在私有云端之间的)网络；
[0043]等待时间；
[0044]通讯质量；
[0045]可用存货列表；
[0046]超管理器CPU、内存、磁盘数据；
[0047]计算外园装置(GPU、硬件、密码机)的可用性；及
[0048]成本。
[0049]计算存货列表管理
[0050]中心市集控制逻辑将可用存货列表或经由计算单位小时(Compute Unit Hours ；CUh)或经由一系列多维建构映射至计算超时的可售计算批量，该多维建构各自含有超时CPU、磁盘、内存(亦即，典型虚拟机(VM)大小)。超时计算将被视作可售“批量”。可售批量将具有下列属性中的至少一者:
[0051]可用性的起始时间；
[0052]宽限期；
[0053]成本；及
[0054]可选最少持续时间。
[0055]宽限期表示若所购计算必须终止及收回时，要求私有云端提供者给予购买者的最少时间量。较长宽限期将很可能转化为较高市场价值。在默认情况下，所有计算被视为永久的(除非由任一方终止)。
[0056]在实施例中，市场逻辑(Market Logic)追踪所有合同(自批量售出时间至“交付”)且追踪(直至宽限期)不间断地交付合同的时间百分比。计算批量购买者可获得作为质量的量测的此百分比(以使该百分比可与询价一同纳入考虑)。合同成功百分比亦影响市场价格。
[0057]在实施例中，市集系统保持预期卖方系统上可售计算资源及预期买方对所提供资源的出价请求的清单。就此而言，市集充当计算资源聚合器或中间机构。
[0058]计算商品交换、投机购买及交易
[0059]在实施例中，合同持有人可在“可用性的起始时间”处利用计算批量，但在此时间之前，合同可自由买卖。在实施例中，合同可在计算商品交换中交易且该合同可在该交换的投机交易中自由买卖。
[0060]存货清单呈现层及VM放置语义
[0061]?面向消费者入口将可用存货清单呈现，为“公共云端”；
[0062]?消费者使用入口至购买合同及与虚拟机相关联的已购买合同两者；
[0063]?入口可高速存取虚拟机且最终在合同的“可用性的起始时间”处将虚拟机放置于相关联的私有z?端中；[0064]?若虚拟机无意中止时，市场逻辑试图以同等或较少的成本及持续时间来购买合同且将VM的最后高速存取副本放置于下一可行私有云端中 '及
[0065].VM无需在私有云端之间移动。在实施例中，该流可自中心市场流向原始合同卖方的云端。
[0066]在实施例中，预期买方可基于所要资源准则经由自动或手动方式来搜寻市集系统。市集不断地评估可售资源的属性及预期买方的所要准则。系统试图将买方与卖方匹配，从而使双方的需要优化。假设发现合意的匹配，则市集系统促进双方之间的交易于最终使买方可获得已购买的资源。
[0067]现在转向图1，图示逻辑私有云端聚合1000的示意图。在实施例中，藉由将来自私有云端#1 1008a至私有云端#N 1008b的过剩计算聚合而形成合成公共云端1002。如图1中所示，私有云端中的每一者包含至少一个可用性区域。私有云端#1 1008a包括私有可用性区域IlOlOa及私有可用性区域2 IOlOb0私有云端#N包括(例如)一个私有可用性区域。一般技术者将理解，私有云端及私有可用性区域的配置仅用于说明。事实上，如下文所描述，私有云端可具有大量的可用性区域。回到图1，可看到私有云端#1 1008a的私有可用性区域#1 IOlOa含有多个租户(例如):私有租户#1 1112a及私有租户#2 1112b，及转售租户#1 1112c及转售租户#2 1112d。私有可用性区域#2含有(例如)两个私有租户1112e、1112i及三个转售租户1112f至1112h。私有云端#N 1008b包括(例如)一个私有可用性区域1010c，该私有可用性区域IOlOc具有一个转售租户1112j及三个私有租户1112k 至 1112m。
[0068]在实施例中，可用性区域可为私有云端的实体实例。举例而言，如图1中所示，私有云端#N 1008b图示为含有单一可用性区域。因此，仅存在私有云端#N的一个实体实例。另一方面，私有云端#1 1008a具有两个可用性区域1010a、1010b。因此存在私有云端#11008a的两个实体实例。在实施例中，每一实体实例可组成单独数据中心，每一该单独数据中心处于不同位置。举例而言，`私有云端#1 1008a可为具有数据中心的跨国公司(例如在北美及亚洲)的私有数据云端。
[0069]可看到合成公共云端1002可含有(例如)公共可用性区域#1 1004a至#3 1004c,该等公共可用性区域中的每一者含有公共租户1006a至1006f中的至少一者。如图所示，合成公共云端1002中的公共租户为虚拟实体或逻辑实体，藉由映像转售租户自私有云端I至N内的私有可用性区域而建立该等虚拟实体或逻辑实体，从而将转售租户聚合以形成虚拟合成公共云端1002。
[0070]接着应理解，虽然租户为逻辑分离，但可用性区域表现为实体分离。因此，可用性区域可被认为是租户的超级集合。
[0071]与本文中所描述的合成公共云端相反，公共云端为基于已知的云端计算模型的云端，在该云端中服务提供商经由公共可用网络(诸如因特网)使一般公众可获得资源(诸如应用及储存)。公共云端服务可为免费的或可依每次使用付费模型(pay-per-usagemodel)来提供。籍由如亚马逊网络服务(AMAZON WEB SERVICES)的此等IaaS提供例示公共云端，实际上该公共云端为经分离至多个数据中心中的公共云端。因此，当客户自亚马逊购买计算时间时，该客户可规定:“我想让我的虚拟服务器位于亚马逊东海岸或西海岸或欧洲的数据中心内。”籍由将彼计算放置于此等不同可用性区域中，基本上客户将彼虚拟机放置于亚马逊的云端的不同实例中。
[0072]多承租
[0073]基础设施即服务(IaaS)的重要态样中的一者为:该基础设施即服务为多租户的，从而提供在相同云端内逻辑地彼此分离计算资源的能力，有效地过滤相同云端的不同成员之间的业务且规定业务应如何流动的规则。
[0074]因此，若要建立具有五十个实体服务器的私有云端且在彼五十个实体服务器内在每一实体服务器上存在两个虚拟服务器，则所得云端将(在该五十个实体服务器上)总计达到一百个虚拟服务器。在例示性IaaS提供中，服务提供者可能将彼云端分离成两个虚拟租户，每一租户具有五十个虚拟机。从云端计算的角度来看，服务提供者可制定规则为(例如)该服务提供商仅九许在此两个租户之间的网络业务或仅允许在此两个租户之间的电子邮件业务。因此，此等规则可在协议级别上付诸实施。
[0075]因此，多承租的属性为市集的基础，在该市集中在管理私有云端顾客内界定的租户的部分租户可以转售。因此，用于给定私有云端的多承租能力允许云端拥有者经由市集向(例如)两个或三个顾客出售计算，且允许云端拥有者将彼两个或三个顾客在自有租户空间上分离以保护该两个或三个顾客彼此不受影响，亦保护管理私有云端企业顾客不受实际上为经由代理进入的外来计算的影响。
[0076]基于前述可了解，合成公共云端事实上不为云端。在一个实施例中，合成公共云端实际上为入口，该入口建构为具有公共云端的外观及感觉。作为合成公共云端的顾客，该顾客可访问合成公共云端入口及(例如)提交该顾客想推出至合成公共云端以供出售的虚拟机。借助于入口，合 成公共云端提供者将彼等管理私有云端中的每一者描述为合成公共云端中的可用性区域。因此，在向预期计算卖方及预期计算买方描述合成公共云端中，多承租及可用性区域的概念极为有用。
[0077]现在转向图2，图示私有云端聚合平台2000的示意图，该私有云端聚合平台2000的实施例用于实施上文中所描述的逻辑私有云端聚合1000。私有云端聚合平台2000的实施例将包括下列组件中的至少一者:
[0078]?元云端客户服务2002 ;
[0079]〇客户API 2004:提供网络接口入口的超级集合的程序接口 ；
[0080]〇网络接口 2006:用于公共云端计算的消费的面向消费者入口 ；
[0081]〇服务路由接口 2008;
[0082].VM影像储存服务2010:保持VM的基底影像的本端或远程储存媒体；
[0083]O Canonical客户VM影像2012:用于经由客户入口提交的未作修改VM影像的储
存库；
[0084]O MC转换VM影像高速存取2014:若目标私有云端的修改获得批准时，用于所得转换VM影像的储存库；
[0085]VM转换服务2016:当目的私有云端格式与原始VM影像格式不同时对VM转换负责，例如:
[0086] AMI (亚马逊机器影像；AMAZ0N MACHINE IMAGE)；
[0087] VMDK (虚拟机磁盘格式；VIRTUAL MACHINE DISK FORMAT)；
[0088] 0VA(开放虚拟化联盟；0PEN VIRTUALIZATION ALLIANCE)；[0089]正方形 OVF (开放虚拟化格式；0PEN VIRTUALIZATION FORMAT)；
[0090]正方形QC0W2 (QEMU 写时复制 2 ；QEMU COPY ON WRITE 2)；
[0091 ] 正方形 RAW (原始硬盘机影像)；
[0092]正方形此处亦发生小型VM影像“修整(f ix-up) ”常式；
[0093]〇转换VM类型A 2018 ；
[0094]〇转换VM类型B 2020 ；
[0095]?讯息总线2022:可扩展讯息传送抽象化。处理服务问通讯及消息队列；
[0096]〇作业队列2024a至2024c ；
[0097]?市场服务2030:所有金融交换数据常驻此处。Canonical寻找全球合同状态的来源。该市场服务2030为记录计算批量何时被购买/出售/交易等的系统。存货清单及定价详情亦常驻此处；
[0098]〇市场服务API 2026 ;
[0099]〇市场数据库2028a至2028b ；
[0100]?账户服务2032 Canonical寻找消费者/客户凭证、验证资料、权限、权利的来源。允许在元云端平台上单点登录；
[0101]〇账户服务API 2034 ;
[0102]〇账户DB 2036a 至 2036b ；
[0103]?协作及编排服务(所有VM管理)2038:元云端平台与全球私有云端集区之间的中间机构。中心服务籍由与每一私有云端的本地编排服务相互作用而最终控制私有云端VM状态；
[0104]〇启动VM对话2040 ；
[0105]〇开始私有云端中的VM 2042 ;
[0106]〇停止私有云端中的VM 2044 ;
[0107]〇删除私有云端中的VM 2046 ;
[0108]〇执行VM交易2048 ；
[0109]〇管理作业部门(job deps) 2050 ；
[0110]〇轮询VM状态2052;
[0111]〇VM传送/放置2054 ;
[0112]〇私有云端I 1008a至私有云端3 1008c ；
[0113]〇本地编排层2056a至2056f ；
[0114]〇可用性区域1010;及
[0115] 〇租户1012。
[0116]如先前所表明，云端的实体基础设施本质上为其有软件覆盖的商用硬件一一规则实体服务器、磁盘、储存及网络交换机，且该实体基础设施实质上经划分以呈现为容纳于不同大小的数据中心内的任何事物，该不同大小的数据中心自仅具有极少服务器的小型数据中心至其有数以千计的服务器的大型数据中心。现在参看图3，图示例示性数据中心3000的图式。如先前所描述，在云端内单一数据中心通常表示为可用性区域。如图3中所示，数据中心3000通常包括许多服务器。此处，存在两个服务器机架3004，每一机架含有四个机架式服务器，总共有八个服务器。每一服务器为DELL POffEREDGE R701机架式服务器(DELL，Inc.,Roundrock TX)。每一服务器依次以通讯的方式f禹接至网络交换机3002。此处,每一网络交换机为DELL FORCE 10基于机架的交换机(DELL，Inc.，Roundrock TX)。交换机中的每一者以通讯的方式耦接至云端3006(或直接连接至因特网或经由诸如WAN(广域网)的网络连接)。
[0117]一般技术者将了解以上描述仅为例示性的。如上，资料中心可仅容纳少数服务器或可容纳几千个服务器。此外，因为数据中心可完全自商用硬件建立，所以可存在使用商用硬件的数以千计的组件配置，该商用硬件由大量的制造商供应。
[0118]返回参考企业私有云端中的五十个实体服务器的先前实例，服务器通常为成品商用X86基础服务器。可分配两个服务器作为云端控制器，该两个服务器承担处理剩余服务器的编排、协作及管理的任务。彼云端中剩余服务器为超管理器。一般技术者将了解“超管理器”为用于软件的行业标准术语，该超管理器允许在真实实体机器的顶部建立一或多个虚拟机。在例示性实施例中，所使用的超管理器为KVM(基于内核的虚拟机)。然而，将了解可使用其他超管理器。如图3中所示，接着五十个实体服务器中的每一者以通讯的方式耦接至商用网络交换机。
[0119]虽然完全虚拟服务型基础设施可包括大量技术，该等技术提供资源聚合、管理、可用性及移动性，但超管理器可被视作虚拟基础设施的基础性核心。
[0120]使用前述软件/硬件架构可使所有计算虚拟化，允许建立如所要的许多虚拟服务器。此外，不同租户之间的网络路由关系亦可经动态界定。
[0121]图4说明上文所描述的硬件/软件架构。数据中心4000包括许多服务器4002、4004。分配服务器中的一者作为云端控制器4004。剩余服务器4002经配置为超管理器，该等超管理器中的每一者执行超管理器软件的实例4010。依次地，超管理器4002中的每一者经配置为多个虚拟机4008。
[0122]如先前所提及，虚拟化软件可包括用户仪表板，可自该使用者仪表板建立定制视图及用户接口。图5及图6图示自仪表板建立的视图。图5图示包括租户账单概述5002的账单综述5000。图6图示租户概述，该租户概述包括“有效的实时使用概述”6002及“终止的即时使用概述”6004。
[0123]现参看图7图示为计算机平台700的例示性形式的机器的图示，在该平台内可执行一组指令，该组指令用于使机器执行下文中所论述的方法中的任一者。在替代实施例中，机器可包含网络路由器、网络交换机、网络桥接器、个人数字助理(PDA)、蜂巢式电话、网络设备或可执行一系列指令的任何机器，该等指令规定由彼机器将实施的动作。
[0124]计算机平台700包括处理器702、主存储器704及静态内存706，该处理器702、主存储器704及静态内存706经由总线708与彼此通讯。计算机平台700可进一步包括显示单元710(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))。计算机平台700亦包括字母数字输入装置712，例如键盘；游标控制装置714，例如鼠标；磁碟驱动单元716 ;讯号产生装置718，例如扬声器；及网络接口装置728。
[0125]磁盘驱动单元716包括机器可续媒体724，在该机器可读媒体724上储存有一组可执行指令(亦即，软件726)，该软件726体现下文所描述的方法中的任一者或全部。软件726亦图示为完全或至少部分地常驻于主记忆体704内及/或处理器702内。藉助于网络接口装置728可进一步在网络730上传输或接收软件726。[0126]与上文所论述的平台700相反，不同实施例使用逻辑电路来代替计算机执行指令以实施处理提供。视在速度、费用、工具加工成本及其类似物的领域中的应用的特定要求而定，可藉由建构具有上千个微小积体晶体管的特殊应用集成电路(ASIC)来实施此逻辑。可用CMOS (互补金氧半导体)、TTL (晶体管-晶体管逻辑)、VLSI (超大规模集成电路)或另一适合建构来实施此ASIC。其他替代例包括数字讯号处理晶片(DSP)、分立电路(诸如电阻器、电容器、二极管、电E武器及晶体管)、场可程序化问数组(FPGA)、可程序化逻辑数组(PLA)、可程序化逻辑设备(PLD)及其类似物。应理解，本发明的实施例可用作或可用以支持软件程序，该等软件程序在处理内核(诸如计算机的中央处理单元)的某种形式上执行，或另外在机器或计算机可读媒体上或在机器或计算机可读媒体内实施或实现。机器可读媒体包括用于以由机器可读的形式储存或传输信息的任何机构，例如计算机。举例而言，机器可读媒体包括只读存储器(ROM);随机存取内存(RAM);磁盘储存媒体；光储存媒体；快闪记忆体装置；传播讯号的电、光、声或其他形式，例如载波、红外讯号、数字讯号等等；或适合于储存或传输资讯的任何其他类型的媒体。此外，“机器可读媒体”可理解为意谓“非临时性”机器可读媒体。
[0127]在前述说明书中，已参考本发明的具体例示性实施例来描述本发明。然而，很明显可对本发明作各种修改及变更而不背离如附随申请专利范围中所陈述的本发明的广义精神及范畴。因此，说明书及图式应视为说明性意义而非限制性意义。
【权利要求】
1.一种用于在一云端计算环境中建立一合成公共云端的系统，该系统包含: 一总线； 一处理器，该处理器耦接至该总线；及 一内存媒体，该内存媒体耦接互该总线，该内存媒体包含指令以用于: 在至少一个私有云端的至少一个可用性区域中建立多个租户，其中一可用性区域包含该私有云端的一实体实例且其中一租户包含位于一可用性区域内的某些计算资源的一虚拟表示； 将该等租户中的一部分分配为一“转售(resale)”租户； 将一描述与每一转售租户相关联；及 将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端(Composite Public Cloud)中。
2.如权利要求1所述的系统，其中该实体实例包含多个服务器及相关联的储存，该等服务器中的每一者具有常驻于该服务器上的一超管理器应用的一实例，该超管理器应用可操作以虚拟化该服务器以便每一服务器表示为至少一个虚拟机；且 其中一租户包含至少一个虚拟机。
3.如权利要求1所述的系统，其中将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端中的步骤包含: 在一设施上注册至少一个转售租户用于传送商品化过剩计算资源； 将每一转售租户映射至一公共租户，该公共租户在一虚拟化公共云端中的一公共可用性区域内；及 发表该注册转售客户的该描述。
4.如权利要求1所述的系统，其中将一描述与每一转售租户相关联的步骤包含: 根据一或多个预定属性来描述该转售租户，该等预定属性至少包括: 可用性的起始时间； 宽限期； 成本；及 最少持续时间。
5.如权利要求1所述的系统，该内存进一步包含指令以用于: 在该同一云端内将计算资源彼此逻辑地分离，以过滤该同一云端的不同成员之间的业务；及 规定彼业务应如何流动的规则。
6. 如权利要求1所述的系统，该内存进一步包含指令以用于: 建立一入口用于购买且出售商品化过剩计算资源； 借助于该入口将买方与卖方自动匹配；及 进行商品化过剩计算资源的投机交易。
7.一种用于在一云端计算环境中建立一合成公共云端的电脑实施方法，该方法包含以下步骤: 一计算装置在至少一个私有云端的至少一个可用性区域中建立多个租户，其中一可用性区域包含该私有云端的一实体实例且其中一租户包含位于一可用性区域内的某些计算资源的一虚拟表不;一计算装置将该等租户中的一部分分配为“转售”租户； 一计算装置将一描述与每一转售租户相关联；及 一计算装置将该等转售租户中的至少一些聚合至一合成公共云端中。
8.如权利要求7所述的方法，其中该实体实例包含多个服务器及相关联的储存，该等服务器中的每一个具有常驻于该服务器上的一超管理器应用的一实例，该超管理器应用可操作以虚拟化该服务器以便每一服务器表示为至少一个虚拟机；且 其中一租户包含至少一个虚拟机。
9.如权利要求7所述的方法，其中将所有该等转售租户聚合至一合成公共云端中的步骤包含以下步骤: 一计算装置在一入口上注册至少一个转售租户用于交易计算资源； 一计算装置将每一转售租户映射至一公共租户，该公共租户在该合成公共云端中的一公共可用性区域内；及 一计算装置发表该注册转售客户的该描述。
10.如权利要求7所述的方法，其中将一描述与每一转售租户相关联的步骤包含以下步骤: 一计算装置根据一或多个预定属性来描述该转售租户，该等预定属性至少包括: 可用性的起始时间； 宽限期成本；及` 最少持续时间。
11.如权利要求7的方法，该方法进一步包含以下步骤: 一计算装置在该同一云端内将计算资源彼此逻辑地分离，以过滤该同一云端的不同成员之间的业务；及 一计算装置规定彼业务应如何流动的规则。
12.如权利要求7所述的方法，该内存进一步包含用于以下步骤的指令: 一计算装置建立一入口用于购买及出售商品化过剩计算资源； 一计算装置借助于该入口将买方与卖方匹配；及 一计算装置进行商品化过剩计算资源的投机交易。
13.一种用于代理商品化计算资源的传送的系统，该系统包括: 一总线； 一处理器，该处理器辆接至该总线；及 一内存媒体，该内存媒体耦接至该总线，该内存媒体包含指令以用于: 获取且保持商品化计算资源的一存货列表； 将该存货列表众合至一合成公共云端中；及 促进买方与卖方之间的该等商品化计算资源的传送。
14.如权利要求13所述的系统，其中获取且保持商品化计算资源的一存货清单的步骤包含以下步骤: 一系统代理管理由计算资源的一预期卖方所拥有的一私有云端； 该系统代理在该私有云端内向计算资源施加度量及质量约束，以保证转售计算资源的质量;不断监控性能数据?’及 为性能控制而计量计算消费。
15.如权利要求13所述的系统，其中获取且保持商品化计算资源的一存货清单的步骤包含以下步骤: 自具有过剩计算资源的私有云端获取已知质量的存货清单； 将可用存货清单映像至计算超时的可售批量，每一可售批量藉由选自包含下列属性的一群组中的至少一个属性来描述: 可用性的起始时间； 宽限期； 成本；及 最少持续时间。
16.如权利要求15所述的系统，其中将该存货清单聚合至一合成公共云端中包含: 在该合成公共云端内将该等商品化计算机资源中的至少一部分映像至一公共可用性区域的至少一个公共租户；及 发表该等商品化计算机资源的一描述。
17.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 分离且封装新售出存货清单以便不给私有云端租户或先前售出存货清单呈现安全风险，其中借助于在网络堆栈的所有层处的封包检测及过滤而进行计算防护。
18.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 追踪自批量售出时间至交付的所有合同且追踪直至该宽限期的不间断地交付一合同的时间百分比；及 使计算批量购买者可获得作为质量的一量测的该时间百分比。
19.如权利要求15所述的系统，该内存进一步包含指令用于: 将可用存货清单经由一面向消费者入口呈现为一合成公共云端； 消费者使用该入口至购买合同及与虚拟机器相关联的已购买合同两者； 高速存取虚拟机且在一合同的“可用性的起始时间”处将该等虚拟机放置于该相关联的私有云端(Private Cloud)中；及 响应于一虚拟机的无意中止，试图以同等或较少的成本及持续时间来购买一合同且将该经中止虚拟机的最后高速存取副本放置于下一可行私有云端中。
20.一种用于自一私有云端产生收入的方法，该方法包含: 在该私有云端内识别过剩计算资源将该等过剩计算资源指定为转售计算资源； 将该等转售计算资源商品化； 经由一合成私有云端(Composite Private Cloud)提供该等商品化转售计算资源用于出售 '及 自该等供出售的商品化转售计算资源中的至少一部分的至少一个购买者接收收入。
21.一种用于代理商品化计算资源的传送的计算机实施方法，该方法包含以下步骤: 一计算装置获取且保持商品化计算资源的一存货列表； 一计算装置将该存货列表聚合至一合成公共云端中；及 一计算装置促进买方与卖方之间的该等商品化计算资源的传送。
22.—种用于由一提供者为一用户管理一私有云端的方法,该方法包含: 响应于用户请求，该提供者为该用户设计并安装至少一个数据中心； 该提供者将该数据中心虚拟化至由该用户拥有的至少一个私有云端； 该提供者在该私有云端内实施至少一个可用性区域； 该提供者将计算资源分配至该至少一个可用性区域； 该提供者将经分配至该至少一个可用性区域的该等资源进一步分配至该至少一个可用性区域内的多个租户，其中该多个租户包括至少一个私有租户及至少一个转售租户； 将该至少一个私有租户及该至少一个转售租户分离，以便不给私有云端租户或该至少一个转售租户的购买者呈现安全风险； 该提供者在该私有云端内向计算资源施加度量及质量约束，以保证转售计算资源的质量; 该提供者不断监控性能数据；及 该提供者为性能控制而计量计算消费。
【文档编号】G06F15/173GK103688251SQ201280022590
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】史蒂芬·林恩·柯里, 尚恩·派崔克·林区 申请人:梅塔克劳德公司
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