一種云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)架構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種多級容災(zāi)的云計算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云計算技術(shù)的快速發(fā)展，以云計算網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的云服務(wù)平臺在航空、物流、政務(wù)以及商務(wù)活動中扮演者越來越重要的角色。但這些大型云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均依托某一地域進行構(gòu)建，在自然災(zāi)害發(fā)生后，這些云計算服務(wù)網(wǎng)絡(luò)缺乏數(shù)據(jù)自動恢復(fù)能力，無法保證數(shù)據(jù)的安全性，且沒有解決大量用戶并發(fā)訪問時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載能力和響應(yīng)速度方面存在的缺陷。近幾年來，全球性地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)多發(fā)趨勢，造成大量區(qū)域網(wǎng)絡(luò)癱瘓，嚴重影響了網(wǎng)絡(luò)及信息的安全，因此，探索大型云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺的異地容災(zāi)機制，提升其容災(zāi)能力，改善其安全性能已經(jīng)成為亟待解決的問題，遠程智能監(jiān)控與負載調(diào)度技術(shù)的有效集成為我們解決這一問題提供了有效的途徑。目前，各類云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺用戶量龐大、訪問時間經(jīng)常會集中在某一時段內(nèi)，這對云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺的承載能力和響應(yīng)速度提出了更高的要求，因此，探索提升云服務(wù)平臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載能力和響應(yīng)速率的機制是我們迫切需要解決的問題，群集和冗余技術(shù)為我們提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載能力和響應(yīng)速度提供了良好的方法和途徑。通過對負載調(diào)度技術(shù)、遠程智能監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)關(guān)冗余技術(shù)、服務(wù)器冗余技術(shù)和數(shù)據(jù)庫冗余技術(shù)的深入研究與有效集成，構(gòu)建了跨地域云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺智能容災(zāi)架構(gòu)，形成了由區(qū)域冗余、網(wǎng)關(guān)冗余、服務(wù)器冗余到數(shù)據(jù)庫冗余的多級冗余機制，實現(xiàn)了云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺承載能力明顯提升、響應(yīng)時間有效縮短和異地網(wǎng)絡(luò)相互實施安全保障的容災(zāi)目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)架構(gòu)，在同一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實現(xiàn)多級容災(zāi)機制，提升系統(tǒng)的局部容災(zāi)能力，減少了因局部設(shè)備故障造成的系統(tǒng)災(zāi)難。對全局的負載調(diào)度器及集成網(wǎng)關(guān)進行智能監(jiān)控，創(chuàng)新了云計算網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備的自動狀態(tài)監(jiān)測與控制機制。提出異地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步方法及實現(xiàn)方案，提高了數(shù)據(jù)的安全水平。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:一種云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)架構(gòu)，包括四級容災(zāi)架構(gòu)和區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)，所述四級容災(zāi)架構(gòu)包括負載全局調(diào)度層、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層、服務(wù)器群層和數(shù)據(jù)庫層。所述的負載全局調(diào)度層連接若干個所述的區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)，所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)包括所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層、所述服務(wù)器群層和所述數(shù)據(jù)庫層；所述負載全局調(diào)度層負責(zé)全局負載調(diào)度，實時監(jiān)控所述區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層的工作狀態(tài)，并根據(jù)負載量與各所述區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層的接入帶寬動態(tài)的將負載調(diào)度到不同的所述區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層，并自動避開出現(xiàn)故障的所述區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層；所述區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層根據(jù)所述服務(wù)器群層內(nèi)不同服務(wù)器群的承載能力自動分配負載到所述服務(wù)器群層內(nèi)不同的服務(wù)器群；所述服務(wù)器群層內(nèi)服務(wù)器群根據(jù)不同成員服務(wù)器的工作狀態(tài)以及工作負荷自動分配負載到不同的成員服務(wù)器中；所述的數(shù)據(jù)庫層包括主數(shù)據(jù)庫和備份數(shù)據(jù)庫，處于同一所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述備份數(shù)據(jù)庫定期對所述主數(shù)據(jù)庫進行備份，處于不同所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述主數(shù)據(jù)庫定期進行數(shù)據(jù)鏡像。
上述技術(shù)方案中，所述負載全局調(diào)度層包括負載調(diào)度器和監(jiān)控器，所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層包括集成網(wǎng)關(guān)，所述的服務(wù)器群還包括群集管理器。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)控器實時監(jiān)測所述負載調(diào)度器和處于不同所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述集成網(wǎng)關(guān)，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，調(diào)整所述負載調(diào)度器的負載調(diào)度策略；若所述監(jiān)控器監(jiān)測到所述負載調(diào)度器工作異常，則發(fā)出報警信息并通知維修；若所述監(jiān)控器監(jiān)測到某所述集成網(wǎng)關(guān)工作異常，則所述監(jiān)控器調(diào)整所述負載調(diào)度器的負載調(diào)度策略，使負載調(diào)度避開出現(xiàn)故障的所述集成網(wǎng)關(guān)；若所述監(jiān)控器監(jiān)測到各所述集成網(wǎng)關(guān)工作正常，則來自終端用戶的大量并發(fā)訪問通過所述負載調(diào)度器實施負載分配并將負載調(diào)度到不同的所述集成網(wǎng)關(guān)上，負載數(shù)量的分配比例與各所述集成網(wǎng)關(guān)的接入帶寬成正比，所述集成網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)中不同所述服務(wù)器群的承載能力將負載調(diào)度到不同的服務(wù)器群中，每個服務(wù)器群負責(zé)將負載分配給工作狀態(tài)正常且負荷較輕的所述成員服務(wù)器，所述成員服務(wù)器根據(jù)用戶指令調(diào)用應(yīng)用軟件完成數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回給用戶。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)控器包括掃描列表、掃描模塊、掃描結(jié)果數(shù)據(jù)庫、掃描結(jié)果處理模塊、結(jié)果分析模塊、故障重復(fù)定位模塊、狀態(tài)正常跟蹤模塊、故障網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫、集成網(wǎng)關(guān)與IP地址組對應(yīng)標記數(shù)據(jù)庫、調(diào)度策略控制模塊和報警模塊。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述負載調(diào)度器包括應(yīng)用域名指針、調(diào)度列表、屏蔽地址池、IP地址組刪除模塊和IP地址組恢復(fù)模塊。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述集成網(wǎng)關(guān)包括IP地址池、IP地址與服務(wù)器群集VIP的映射關(guān)系表和VPN功能模塊。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述的服務(wù)器群包括若干個所述的成員服務(wù)器，其中一個所述的成員服務(wù)器為群集管理機，所述的群集管理機對同一集群內(nèi)的其他所述成員服務(wù)器進行管理。
[0010]上述技術(shù)方案中，處于相同所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述主數(shù)據(jù)庫和所述備份數(shù)據(jù)庫之間采用熱備方式實施數(shù)據(jù)的定時備份，處于不同所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述主數(shù)據(jù)庫之間采用VPN技術(shù)通過所述集成網(wǎng)關(guān)實施連接，并通過鏡像技術(shù)實施遠程數(shù)據(jù)同步。
[0011]目前，對于云計算網(wǎng)絡(luò)的研究多注重功能的完善與實現(xiàn)方法，對同一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的多級容災(zāi)、跨區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的智能容災(zāi)和關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控研究尚不足，本發(fā)明則是建立了一個云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)四級容災(zāi)架構(gòu)，使得整個云計算網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)能力獲得了較大的改善，提高了云計算網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)能力。
[0012]本發(fā)明總體設(shè)計采用四級容災(zāi)架構(gòu)，具體原則如下:第一級容災(zāi)在負載全局調(diào)度層面實現(xiàn)，全局負載調(diào)度由負載調(diào)度器完成，負載調(diào)度器將來自全地域用戶的訪問負載根據(jù)不同區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)的承載能力和集成網(wǎng)關(guān)的工作狀況經(jīng)行分配。負載調(diào)度器的工作狀態(tài)及調(diào)度策略監(jiān)測與控制由監(jiān)控器來完成。第二級容災(zāi)在不同區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層面實現(xiàn)，該層面的負載調(diào)度由冗余的集成網(wǎng)關(guān)來完成，集成網(wǎng)關(guān)將負載調(diào)度器分配的用戶訪問負載根據(jù)區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同服務(wù)器群的承載能力和工作狀態(tài)進行智能分配。集成網(wǎng)關(guān)工作狀態(tài)監(jiān)測由監(jiān)控器來完成。第三級容災(zāi)在服務(wù)器群層面實現(xiàn)，集成網(wǎng)關(guān)分配的用戶訪問負載由服務(wù)器群中的不同群集來完成，群集管理機根據(jù)群集中成員服務(wù)器的工作負荷及工作狀態(tài)將來自集成網(wǎng)關(guān)的用戶訪問負載調(diào)度到不同的成員服務(wù)器中。第四級容災(zāi)在數(shù)據(jù)庫層面實現(xiàn)，每個區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)中配置冗余的數(shù)據(jù)庫，區(qū)域內(nèi)部主數(shù)據(jù)庫與備份數(shù)據(jù)庫間實施定時備份。不同區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的主數(shù)據(jù)庫間實施定時數(shù)據(jù)同步。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:在同一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實現(xiàn)多級容災(zāi)機制，提升系統(tǒng)的局部容災(zāi)能力，減少了因局部設(shè)備故障造成的系統(tǒng)災(zāi)難。對全局的負載調(diào)度器及集成網(wǎng)關(guān)進行智能監(jiān)控，創(chuàng)新了云計算網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備的自動狀態(tài)監(jiān)測與控制機制。提出異地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步方法及實現(xiàn)方案，提高了數(shù)據(jù)的安全水平。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)架構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明監(jiān)控器工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明負載調(diào)度器工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明集成網(wǎng)關(guān)工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明服務(wù)器群工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0021 ] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種云計算網(wǎng)絡(luò)智能容災(zāi)架構(gòu)，包括四級容災(zāi)架構(gòu)和區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)，所述四級容災(zāi)架構(gòu)包括負載全局調(diào)度層、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層、服務(wù)器群層和數(shù)據(jù)庫層，所述的負載全局調(diào)度層連接若干個所述的區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)，所述區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)包括所述的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入層、所述服務(wù)器群層和所述數(shù)據(jù)庫層。
[0022]監(jiān)控器由掃描列表、掃描模塊、掃描結(jié)果數(shù)據(jù)庫、掃描結(jié)果處理模塊、結(jié)果分析模塊、故障重復(fù)定位模塊、狀態(tài)正常跟蹤模塊、故障網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫、集成網(wǎng)關(guān)與IP地址組對應(yīng)標記數(shù)據(jù)庫、調(diào)度策略控制模塊和報警模塊構(gòu)成，負責(zé)負載調(diào)度器和不同區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)集成網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)的實時監(jiān)測及調(diào)度策略調(diào)整。掃描列表由負載調(diào)度器使用的IP地址和不同區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)集成網(wǎng)關(guān)中使用的第一個IP地址按指定順序排列構(gòu)成。掃描模塊依次讀取掃描列表中的IP地址，對負載調(diào)度器和各集成網(wǎng)關(guān)的CPU信息、內(nèi)存信息和網(wǎng)卡信息等參數(shù)進行掃描，并將掃描結(jié)果發(fā)送至掃描結(jié)果數(shù)據(jù)庫保存。掃描結(jié)果處理模塊對掃描結(jié)果數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行篩選。結(jié)果分析模塊根據(jù)掃描結(jié)果處理模塊的篩選結(jié)果判定負載調(diào)度器和各集成網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)是否正常。若負載調(diào)度器及所有集成網(wǎng)關(guān)的工作正常，負載調(diào)度器按照調(diào)度策略向各區(qū)域云計算網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度訪問負載。若負載調(diào)度器工作異常，報警模塊發(fā)出報警，提示系統(tǒng)管理員維護負載調(diào)度器。若某個集成網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)工作異常，故障重復(fù)定位模塊首先在網(wǎng)關(guān)故障數(shù)據(jù)庫中進行查詢，若沒有查詢到故障網(wǎng)關(guān)的信息，則將故障網(wǎng)關(guān)的信息寫入數(shù)據(jù)庫中，并發(fā)出刪除負載調(diào)度器的調(diào)度列表中故障網(wǎng)