TW201527991A - 整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統 - Google Patents
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Abstract
本發明係為提出一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，應用於多虛擬化基礎架構平台下的定期實體及虛擬設備監控和實體及虛擬設備資訊收集之解決方案。利用虛擬化管控技術，使用ROM(Resource Operator & Monitor)的架構，根據各種虛擬化基礎架構的特性，利用一個工作需求裝置，一個註冊單元，一個排程單元，一個評估單元，一個執行工作佇列來實現雲端實體與虛擬設備週期性監控需求的排程方法與系統。
Description
本發明係為一種監控與動態調變方法與系統有關；具體而言，特別是關於一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，係針對不同虛擬化基礎架構及實體與虛擬網路設備定期監控及資訊收集的之排程方法與系統。
虛擬化基礎架構平台(Hypervisor)之雲端實體與虛擬資源週期性監控目前因為是新興的技術，因此尚無明確的方法論。目前熟知的監控技術，大都只支援單一虛擬化基礎架構平台，並且採用SNMP技術或者是使用虛擬化基礎架構平台本身所提供的應用程式介面進行監控。
由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。
本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件發明。
本發明之一目的是在提供一種動態的排程方法，用來定期監控不同虛擬化基礎架構以及實體與虛擬網路設備。透過線上即時排程單元，使用彈性及動態的排程演算法，以達到定期監控的目標，並在達成此目標下，使用一個彈性的排程方法，來減少監控系統資源的負載。
本發明之次一目的在於改善大量監測虛擬化基礎架構以及實體與虛擬網路設備造成之被監控系統不均衡負載問題。傳統的監控方式，大多採定時輪詢設備的方式，若無一個彈性的排程方法，常會造成被監控設備本身的負載過大，反而影響了被監控設備的運作效能。而本發明提出了一個週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，在使用此方法進行監控時，在不影響設備本身的負載之下，能夠達成線上即時以及週期性的監控目的。
上述發明目的之一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，其包含一個工作需求裝置、一個註冊單元、一個排程單元、一個評估單元，以及一個執行工作佇列。
本發明之工作需求裝置可紀錄雲端實體與虛擬資源的監控工作之需求，包含優先權、週期性需求、工作時間、所屬群組等參數。而此工作需求裝置可透過一註冊單元，將工作需求傳送至排程單元中，使監控工作進行排程執行。而當工作需求不存在時，亦可透過註冊單元將此工作需求在排程單元
中移除，使其監控工作停止執行。
本發明之排程單元，可依照監控工作之需求參數，透過一排程方法，進行排程執行，使其依照需求進行運行，此外，排程單元支援一彈性調節機制，可針對各已排程工作進行即時動態調整排程，藉以達到動態調變之特性。當監控工作依據排程時間要進行執行時，會交由一執行工作佇列去進行實際的工作執行。而每個佇列執行後的結果，都會反饋至一評估單元，由評估單元進行評估與調整，再透過排程單元之動態調變之特性，進行排程動態調整。
本發明之一特色為解決被監控設備在週期性之監控需求所影響被監控設備本身之運作效能及設備資源負載過大問題。本發明之排程單元，可依據一設備平均負載排程方法，來分散同一監控設備之監控排程工作，並且當每一次的輪詢結束後，所花費的執行時間以及被監控設備之實際運作效能，會傳送至評估單元中，由評估單元進行回饋調整。每一次的回饋調整，都會進行線上排程的動態調整，透過此貪婪式調整行為達到平衡負載的最佳解。
本發明之另一特色，為解決監控系統在大量監控工作時之效能不佳及造成監控系統不均衡負載的問題。除了依分散式雲端管控系統架構，針對監控之實體及虛擬設備作分群管控，以減少單一監控系統負載過重的問題之外，本發明之排程單元也可以使用一系統平均負載排程方法，在週期性監控工作中，有效分散負載過大之監控工作，解決系統負載過於集中之負載不均衡問題，提升系統運作之穩定度。
本發明所提供之技術特徵，與其他習用技術相互比
較時，更具備下列優點：
1.本發明有效地監控不同虛擬化基礎架構平台(Hypervisor)及實體及虛擬網路設備，可全面掌握雲端客戶端設備品質狀況，且在納管大量設備時，可透過平均分散排程方法，有效解決系統資源負載不均衡問題，提升系統運作穩定度。
2.本發明利用一個評估單元，在每次的監控工作排程執行後，皆會進行評估此次執行的效能及結果，並進行分析，之後再將分析後的結果，反饋回線上排程單元，進行動態排程調校。此法可使被監控之設備，達到最佳的系統穩定度，而不會因為監控工作過度集中而造成被監控設備週期性負載超載的情況。
3.本發明可設定多個排程群組，因此可達到特定工作群的工作分散。將屬於同一實體設備的虛擬設備放在同一群組，因此可以將監控排程的負載分流，讓設備不會因為監控項目增加，而使得設備負載增加。而且可設定優先權，使滿足特定監控工作的優先執行之需求。
102‧‧‧資源整合監控模組
104‧‧‧虛擬化基礎架構平台1
106‧‧‧虛擬化基礎架構平台2
108‧‧‧虛擬化基礎架構平台3
110‧‧‧實體網路設備1
112‧‧‧實體網路設備2
114‧‧‧實體網路設備3
116‧‧‧虛擬網路設備1
118‧‧‧虛擬網路設備2
120‧‧‧虛擬網路設備3
122‧‧‧儲存設備1
124‧‧‧儲存設備2
126‧‧‧儲存設備3
202‧‧‧工作需求
204‧‧‧註冊單元
206‧‧‧線上排程單元
208‧‧‧評估單元
210‧‧‧執行工作佇列
300‧‧‧工作需求
302‧‧‧優先權
304‧‧‧週期性需求
306‧‧‧工作時間
308‧‧‧群組
400‧‧‧群組排程示意圖
500‧‧‧動態排程調整之排程時間軸變化示意圖
502‧‧‧監控工作1
504‧‧‧監控工作2
506‧‧‧監控工作3
508‧‧‧監控工作4
600‧‧‧系統中同時存在不同的排程時間軸的排程示意圖
602‧‧‧排程群組1
604‧‧‧排程群組2
606‧‧‧排程群組3
608‧‧‧排程群組4
請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：第1圖為本發明之一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統之資源整合監控模組之監控示意圖。
第2圖為本發明之一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統之排程模組圖。
第3圖為工作需求所包含之參數示意圖
第4圖為群組分類排程示意圖
第5圖為增加監控工作需求而驅動動態排程調整之排程時間軸變化示意圖
第6圖為系統中同時存在不同的排程群組之排程時間軸示意圖
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
以下，結合附圖對本發明進一步說明：請參閱第1圖，如第1圖所示，在雲端管控系統中，實體與虛擬資源週期性監控與動態調變及工作排程扮演著很重要的角色。請參閱第1圖，如第1圖所示，第1圖係使用本發明之一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統之資源整合監控模組之監控示意圖。其模組可監控雲端機房內所有的實體及虛擬設備。包含1個或多個104虛擬化基礎架構平台，一個或多個110實體網路設備，一個或多個116虛擬網路設備，一個或多個122儲存設備等。
請參閱第2圖，如第2圖所示，第2圖為為本發明之一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統之排程功能模組圖。第1圖資源整合監控模組將監控的工作需求傳送至202工作需求模組，此模組會將監控工作註冊到204註冊單元模組內，再送至206線上排程單元依照使用之排程方法進行工作排程，並將排程後之結果，傳送至210執行工作佇列進行執行。監控工作執行後，會再將執行後之結果反饋回208評估單元，進行評估，確認排程是否最佳化，若有需要修正，則會回到206線上排程單元，重新進行排程，以求此監控排程為最佳化的監控排程。
請參閱第3圖，如第3圖所示，第3圖為工作需求所包含之參數示意圖。每個進入排程的工作需求，包含以下4個參數：302優先權、304週期性需求、306工作時間、308群組，此週期性需求為監控工作透過排程執行必須滿足之輪詢週期，同時監控工作之執行時間不可大於輪詢週期。
請參閱第4圖，如第4圖所示，第4圖為群組分類排程示意圖，在202工作需求進到204註冊單元時，在註冊單元中，會依不同的群組進行分類，再送至206線上排程單元中，使得系統中存在多個排程群組，因此可達到特定工作群組的工作分散。並且可以透過優先權設定，以確保高優先的工作會先執行。
請參閱第5圖，如第5圖所示，當208評估單元經由分析計算，反饋排程調整至206線上排程單元時，線上排程單元會藉由一動態調整排程機制進行排程調整，第5圖即為一增加監控工作需求而驅動動態排程調整之排程時間軸變化
的示意圖，當506監控工作3加入排程時，會驅動第一次動態排程調整，而當508監控工作4加入時，會再驅動一次動態排程調整。第5圖呈現一滿足監控工作週期性需求之動態排程調整示意圖。
請參閱第6圖，如第6圖所示，第6圖展現一系統中同時存在不同的排程群組之排程時間軸示意圖，當系統中同時存在602排程群組1、604排程群組2、606排程群組3、606排程群組4時，系統中各排程群組皆達到工作負載平均分散排程的結果時，整體系統的負載疊加亦達到一工作負載平均分散排程的結果，因而在滿足多種群組工作需求的條件下，本發明亦可達到工作負載平均分散。
本發明係利用虛擬化管控技術，使用ROM(Resource Operator & Monitor)的架構，根據各種虛擬化基礎架構的特性，利用一個工作需求裝置，一個註冊單元，一個排程單元，一個評估單元，一個執行工作佇列來實現雲端實體與虛擬設備週期性監控需求的排程方法與系統。
本發明根據不同虛擬化基礎架構的特性、實體與虛擬設備屬性與監控的週期性需求以及設備的負載情況，來做為排程最佳化的調整。並且依據執行後的結果，反饋回系統進行動態調整排程。以達到在系統負載平衡下，最佳化的監控排程。
本發明所述之週期性監控與動態調變工作排程，其主要之目的是為了能在平衡設備的監控負載下達成設備週期性的監控需求。在監控設備的同時，以不影響虛擬化基礎架構及雲端實體及虛擬設備的運作效能進行最佳化之監控配置。因
為當監控排程與被監控設備負載愈平衡，愈分散時，愈能提升系統的穩定性。
上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
102‧‧‧資源整合監控模組
104‧‧‧虛擬化基礎架構平台1
106‧‧‧虛擬化基礎架構平台2
108‧‧‧虛擬化基礎架構平台3
110‧‧‧實體網路設備1
112‧‧‧實體網路設備2
114‧‧‧實體網路設備3
116‧‧‧虛擬網路設備1
118‧‧‧虛擬網路設備2
120‧‧‧虛擬網路設備3
122‧‧‧儲存設備1
124‧‧‧儲存設備2
126‧‧‧儲存設備3
Claims (5)
- 一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，該方法包含：(a)線上動態且依照設備週期性需求，進行虛擬化基礎架構平台及實體及虛擬設備的監控。(b)可整合多虛擬化基礎架構平台及雲端實體與虛擬設備進行排程及即時監控。(c)當被監控的設備在每次監控排程執行後，評估單元會進行評估，並將評估的結果送回線上排程單元，進行動態調整，以達到最佳化的監控排程。(d)每個監控的工作需求會包含優先權、週期性需求、工作時間、群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之1.一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，其中，步驟(a)提到的線上即時是指依照工作需求的輪詢間隔進行定期即時的監控。而監控的標的包含雲端機房內的虛擬化架構平台，實體及虛擬設備以及實體及虛擬的網路設備。
- 如申請專利範圍第1項所述之1. 一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，其中，步驟(b)可整合多虛擬化基礎架構平台，在此所提到的虛擬化基礎架構平台，指的是Hypervisor，目前大家所熟知的廠牌為VMWARE及 Microsoft的Hyper-V。本發明提出了一個監控平台，可快速支援各種虛擬化基礎架構平台的監控。
- 如申請專利範圍第1項所述之1. 一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，其中，步驟(c)的評估單元，可依據每次的監控排程的執行結果，動態的調整被監控系統的排程。因為每次的監控排程，可能會造成被監控系統的負載過大，甚至影響到被監控系統本身的運作效能。因此本發明提出了一個評估單元，在每次執行完監控排程的同時，就會將執行的結果及相關參數送到評估單元進行評估，重新檢討排程，並且修正排程，以達到在系統負載平衡下最佳化之監控排程。
- 如申請專利範圍第1項所述之1. 一種整合多虛擬化基礎架構平台之雲端實體與虛擬資源週期性監控與動態調變工作排程之方法與系統，其中，步驟(d)的工作需求，包含了所有雲端機房內的實體及虛擬設備的監控工作需求。每個進入註冊單元內的工作需求，皆要包含此步驟所提之參數。
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|---|---|---|---|
| TW103100908A TWI515574B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Integration of physical and virtual cloud resources multiple virtual infrastructure platform of periodic monitoring and dynamic modulation method and system for Task Scheduler |
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| TW103100908A TWI515574B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Integration of physical and virtual cloud resources multiple virtual infrastructure platform of periodic monitoring and dynamic modulation method and system for Task Scheduler |
Publications (2)
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| TW201527991A true TW201527991A (zh) | 2015-07-16 |
| TWI515574B TWI515574B (zh) | 2016-01-01 |
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| TW103100908A TWI515574B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Integration of physical and virtual cloud resources multiple virtual infrastructure platform of periodic monitoring and dynamic modulation method and system for Task Scheduler |
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| TW (1) | TWI515574B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI709941B (zh) * | 2019-09-20 | 2020-11-11 | 中華電信股份有限公司 | 虛實資源整合管理系統及其方法 |
-
2014
- 2014-01-10 TW TW103100908A patent/TWI515574B/zh not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWI709941B (zh) * | 2019-09-20 | 2020-11-11 | 中華電信股份有限公司 | 虛實資源整合管理系統及其方法 |
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| TWI515574B (zh) | 2016-01-01 |
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