[发明专利]基于Rocks集群技术的虚拟机计算和存储集群及其构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算集群，尤其是，涉及一种基于Rocks集群技术的虚拟机计算和存储集群及其构建方法。

背景技术

在现有的高性能计算机体系结构中，集群拥有极强的灵活性和扩展性，同时还具有成本优势，已逐渐占据主导地位。集群是一组相互独立、通过高速网络互联的计算机，并以单一系统的模式加以管理。

由于现有的计算集群是由多个服务器组成，各个服务器之间的网络连接带宽、网络延时是制约计算集群性能的一个重要因素。此外，集群如何针对不同的应用弹性地切换集群规模、如何快速部署计算节点、如何便捷统一地管理、如何组建灵活性和扩展性俱佳高性能计算体系、如何提高整个集群体系的资源利用率等，都是现有技术亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于Rocks集群的虚拟计算集群，从而获得灵活性和扩展性俱佳的高性能计算机体系，并且提高整个体系的硬件资源利用率、降低管理成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于Rocks集群技术的虚拟计算和存储集群，包括多个物理服务器以及连接所述物理服务器的网络设备，其特征在于：所述物理服务器上安装有虚拟机管理器和虚拟机，通过Rocks集群技术构建与管理所述虚拟计算和存储集群，所述虚拟计算和存储集群包括多个虚拟机和/或物理服务器，并在所述虚拟机和/或所述物理服务器中形成多个计算节点，以及通过所述网络设备与多个所述计算节点连接的一个前端节点。

优选地，所述网络设备为Infiniband网络设备。

进一步优选地，所述Infiniband网络设备中的网络接口卡为基于SR-IOV的PCI设备。

优选地，所述物理服务器能够关闭或者迁移虚拟机，切换到普通服务器模式。

优选地，所述虚拟计算集群是由所述虚拟机作为节点构成的集群，或者是由所述物理服务器和所述虚拟机作为节点构成的混合集群系统。

本发明还公开了一种基于Rocks集群技术的虚拟计算和存储集群的构建方法，包括如下步骤：

步骤1，将多台物理服务器通过网络设备互联；

步骤2，在物理服务器安装虚拟机管理器和虚拟机；

步骤3，通过Rocks集群技术构建与管理所述虚拟计算和存储集群，所述虚拟计算和存储集群包括多个虚拟机和/或物理服务器，并在所述虚拟机和/或所述物理服务器中形成多个计算节点，以及通过所述网络设备与多个所述计算节点连接的一个前端节点。

优选地，所述网络设备为Infiniband网络设备。

进一步优选地，所述Infiniband网络设备中的网络接口卡为基于SR-IOV的PCI设备。

优选地，所述物理服务器能够关闭或者迁移虚拟机，切换到普通服务器模式。

优选地，所述虚拟计算集群是由所述虚拟机作为节点构成的集群，或者是由所述物理服务器和所述虚拟机作为节点构成的混合集群系统。

本发明具有如下优势：

1）硬件优势：利用Infiniband的高带宽、低延迟和低CPU占用等优点，支持集群节点之间大量数据的传输。结合SR-IOV技术，可以为虚拟机分配InfiniBand虚拟网卡，虚拟机通过该虚拟网卡加入集群。

2）架构优势：使用虚拟机作为集群的节点，可以灵活的定制集群的规模，可以构建物理服务器与虚拟机混合的计算集群，消除不同物理服务器体系架构之间的差异；集群中的物理服务器可以弹性地在不同应用之间切换，充分利用空闲资源。 

3）快速部署： Rocks集群技术采取整合的安装方式，把OS、集群指定的服务、集群建立的工具都整合在一起，所有服务和工具的安装、配置在前端节点安装时一次完成。针对每个计算节点软件安装的需求，Rocks集群技术利用前台节点来为每个计算节点定制发行所需软件包。

4）易优化和管理：Rocks自带的集群管理软件提供了图形化的集群管理界面，在前端节点运行集群管理软件，再连接到各个计算节点，统一管理和监控集群中的所有节点。由于Rocks集群采取整合的部署模式，非常利于软件的更新优化。

5）物理服务器复用：物理服务器可以在多种模式下工作，便捷地在不同应用之间切换；当集群计算任务较少时，可以切换到其他模式提供其他服务。

附图说明

图1 是根据本发明的Rocks集群基本架构：

图2是在Rocks的虚拟化服务器的结构；

图3是根据本发明的Rocks集群的虚拟计算和存储集群；