[发明专利]一种可扩展的自动化计算服务平台及其构建方法

权利要求书

1.一种可扩展的自动化计算服务平台，其特征在于：包括物理资源层、虚拟资源层、平台管理层以及业务服务层；

物理资源层包括存储设备、计算设备以及网络设备；

虚拟资源层利用OpenStack的相关组件对底层的物理资源整合成逻辑上的云，然后通过虚拟化技术构建虚拟机资源池，提供计算资源池；

平台管理层层利用Web服务器进行消息转发和接收，与虚拟资源层控制器利用HTTP协议进行通信，利用JSON文本为标准数据交互格式，对通信功能进行封装，成为通信模块；

业务服务层用于计算任务的管理、执行、计算资源环境配置，并最终为用户提供标准软件接口。

2.根据权利要求1所述的可扩展的自动化计算服务平台，其特征在于：所述虚拟资源层对各虚拟机提供创建、删除、迁移、重启、修改以及远程桌面功能；利用网络虚拟化技术，提供虚拟网络和虚拟路由器的创建、删除以及修改功能。

3.根据权利要求1所述的可扩展的自动化计算服务平台，其特征在于：所述平台管理层对各虚拟资源池的计算资源实现统一调用，并将包括计算、存储和网络方面资源的调用封装为资源服务模块；平台管理层对平台中广域分布的多虚拟资源集群进行统一管理，实现多集群管理模块。

4.一种如权利要求1所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)平台服务提供者构建基于对象存储的数据管理系统物理存储节点，用于存储和处理高性能计算中的模型文件和初始数据并提供分析、索引和查询功能；

(2)平台服务提供者构建关系型数据库用于对集群信息数据进行持久化，并提供索引和查询功能；

(3)平台服务提供者搭建虚拟资源层，用于利用虚拟化技术对平台资源整合使用，提供基础的云计算设施；

(4)平台服务提供者构建基于Web服务的平台管理层，实现基础的资源调用封装、数据库管理、多集群管理、资源监控和平台各组件之间的通信功能；

(5)平台服务提供者构建平台业务服务层，实现对外标准软件接口、任务提交、任务信息管理、任务状态管理、任务结果管理以及任务结果下载功能；

(6)平台服务提供者构建任务算法运行镜像，在镜像中配置任务执行模块，实现任务执行环境配置、任务算法运行、任务算法状态监控以及任务运行结果保存功能；

(7)普通用户向平台业务服务层提交创建高性能计算任务所需的硬件需求；

(8)用户通过平台对外标准软件接口向平台业务服务层提交创建高性能计算任务所需计算资源的请求描述；

(9)平台业务服务层根据用户所提交的请求描述，分析并产生调度结果，调用平台管理层创建计算资源；

(10)平台管理层根据调度结果，启动虚拟机节点，并配置相应的网络环境；

(11)平台根据用户所提交的请求描述，待虚拟机启动完成后，启动任务计算；

(12)平台在任务计算完成后，将任务计算结果存入对象存储节点，并通过HTTP请求告知业务服务管理层，任务计算结束，业务服务管理层向用户返回运行结果。

5.根据权利要求4所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于：所述步骤(3)中，平台虚拟资源层的搭建采用以下步骤进行：

(3a)搭建计算节点，计算节点上承载具体的计算虚拟化技术的Hypervisor；

(3b)基于SDN架构搭建网络节点；

(3c)搭建控制节点，控制节点用于对所有服务进行整合，并接受调度。

6.根据权利要求4所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于：所述步骤(7)中，硬件需求包括内存、CPU、硬盘大小以及操作系统类型。

7.根据权利要求6所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于：所述步骤(8)中，计算资源的请求描述包括任务模型、输入文件及任务描述文件。

8.根据权利要求7所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于：所述任务描述文件包括任务执行命令，以及包含硬件需求和服务节点数目的JSON文件。

9.根据权利要求4或7或8所述可扩展的自动化计算服务平台的构建方法，其特征在于：用户向平台业务服务层提交请求描述的提交文件全部存入平台对象存储节点。