[发明专利]一种面向服务架构的资源保障模型

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟化技术领域，具体涉及一种面向服务架构的资源保障模型。

背景技术

面向服务架构(Service-oriented Architecture, SOA)表达一种软件架构的思想，其定义为使用服务来满足软件用户的需求。目前，对于SOA 学术界尚未有统一的定义和规范，根据其出发点和最终能力实现，认为：SOA 是一种范式，其目的是增强灵活性，它接受系统异质化的现实，从而可以实现和维护跨越了大型分布式系统的业务流程。据此，用户可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用和服务组件进行分布式部署、组合和使用。这些应用及服务组件基于某种格式定义(或契约，例如WSDL)进行互操作，该定义独立于底层平台和编程语言，因此，SOA兼容的系统与开发平台无关(比如Java、.NET 等)。SOA 主要基于3 个技术概念：

(1)服务：一个服务就是一项自足的业务功能。SOA的目标是基于对业务规则和功能的抽象构筑大型分布式系统。

(2)高互操作性：SOA 接受异质系统，处理异质系统的首要目标是将这些系统进行互联，即高互操作性。目前SOA 中以企业服务总线(Enterprise Service Bus, ESB)作为基础设施来实现高互操作性。

(3)松耦合：松耦合表达了最小化依赖的概念，这有助于容错和灵活性。同时，松耦合还带来可伸缩性，可以尽可能地将各个服务或者应用分散开来，避免引入任何不必要的集中及可能引起的瓶颈。

虚拟化技术由来已久，早在20 世纪60 年代，IBM公司就提出了虚拟计算机的概念，虚拟化技术主要有2 个方向：

(1)将一个单独的物理资源，如服务器，虚拟成若干个独立的虚拟资源和虚拟机器，提高资源利用率，

(2)将若干个分散的物理资源虚拟为一个统一的虚拟资源，使得多个物理主机或资源看起来成为一台机器，达到最大化利用资源和简化管理的目标。目前主流的虚拟化技术主要有5 类：CPU 虚拟化，网络虚拟化，服务器虚拟化，存储虚拟化和应用虚拟化。虚拟机系统具有不同的虚拟级别，视角不同，虚拟的机器含义也不同。从进程和系统的角度来看，虚拟机系统可分为两 类：进程级虚拟机，如Java 虚拟机；系统级虚拟机，如Xen、VMware 等。

系统虚拟机通过虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor,VMM)实现对底层硬件的虚拟化，所虚拟的系统可向用户提供与真实计算机相同的体验和功能。使用虚拟化技术为上层服务应用提供资源保障，具有以下特点：

(1)资源的统一管理与描述通过虚拟化技术，可以将底层资源虚拟整合到一个统一的资源池内。对上屏蔽底层硬件平台的异构性，对下实现资源的集中管控和能力描述。同时，基于虚拟机的方式，可向上层明确表达能够提供的资源能力和水平，对于SOA化后的上层服务和应用需求，可进行虚拟服务器定制。

(2)资源整合能力

将原来独立的物理资源，例如服务器通过VMM 合并到同一个虚拟的逻辑服务器上。这样不仅增加功能部件的复用度，降低硬件的成本，提高系统的可负担性，而且可以提高底层物理资源的利用率，也有利于实现负载均衡。

(3)安全隔离机制

虚拟化技术实现了操作系统与底层硬件以及各个Guest OS 之间的解耦与隔离。对于SOA 架构下的用户服务和应用，每一项子服务可以运行在各自单独的Guest OS上，从而实现应用服务的独立。这样就使得一种应用服务或者子服务在遭受攻击或者发生故障时不会波及到其他应用服务，从而提高可靠性和可用性。

(4)资源的动态调整

基于虚拟化技术的资源保障机制，最重要的特点是能够实现底层资源的动态配置和调整，这也是虚拟化技术与SOA 服务架构资源需求最紧密的契合点。主要体现在2 种机制与模式上：1)根据SOA 用户层服务和应用的资源需求来动态定制和生成符合要求的虚拟服务器、操作系统和相关应用平台；2)根据服务和应用的实时请求率和负载强度动态调整后端资源服务器的提供能力，例如升级或者降级服务器能力水平，增加或者减少后端虚拟服务器的节点数量等。

(5)动态迁移技术