用于结合通用数据模型存储库来监视并管理数据中心资源的系统和方法

用于结合通用数据模型存储库来监视并管理数据中心资源的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种形成基础平台的系统，该基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用。该系统可以具有通用数据模型存储库（CDMR），其具有用于将对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层。对象的实例可以表示包括用于对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息，并且该CDMR可以实现与被管理单元有关的连接和控制能力。
【专利说明】用于结合通用数据模型存储库来监视并管理数据中心资源的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2010年10月4日提交的美国临时申请第61/389，616号和2011年5月20日提交的美国临时申请第61/488，431号的权益。以上申请的公开内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本申请涉及用于管理与数据中心相关联的基础设施的系统和方法，具体涉及提供在系统的领域模型中表示的数据的存储和访问的通用数据模型存储库(CDMR)。
【背景技术】
[0004]本部分提供与本公开内容相关但不一定是现有技术的背景信息。
[0005]通用数据中心模型自其源于大型机计算以来已经经历了多种改变。如图1所示，从分布式计算机到客户/服务器模型、虚拟服务器的利用、网格整合、以及最近朝向公共事业(utility)或“云”计算的趋势，对数据中心的要求一直在变化和发展，并且其发展的步伐也持续增加。
[0006]现代数据中心正在经历广泛的变革，其包括技术创新、操作改进、新的设计原则、数据中心供应链的改变以及在IT与业务之间的关系的改变。因而，现代数据中心正日益形成具有许多变量的日益复杂的环境，当考虑用于使数据中心的效率最优化的方法时必须顾及这些变量。伴随这种变革而来的有能量效率和资源管理的问题，这对于这些现代数据中心的成功和长期维持而言将会至关重要。目前，在数据中心基础设施层(功率、冷却和空间)与在使效率最优化方面限制组织的信息技术(“IT”)基础设施层(例如，计算、存储和通信)之间存在信息差距。图2中示出形成典型数据中心的层的一个示例。使效率最大化的能力取决于能够从与数据中心(即，IT和基础设施)相关联的所有不同组件采集数据，并且能够以有用的方式将信息呈现至系统管理员，系统管理员能够在必要时对组件进行改变。在当前的专业人员中该能力已经被称为“数据中心基础设施管理(DCM)”。
[0007]主要通过整合和相关联的虚拟化的增加，已经发现对DCM解决方案的需要，该需要已暴露出前面提及的在现代数据中心的IT层与基本架构层之间的差距，特别是该差距引起的低效率。该差距还使数据中心管理员陷入两难境地:他们应当通过留下未使用的容量(例如，功率容量或冷却容量)作为防止过载的安全网来牺牲效率，还是他们应该以失败为风险来使用该容量并且增加效率？本DCM系统和方法的一个主要目标是通过以有用且有意义的方式向系统管理员提供精确且实时的信息来辅助决策过程。随着对数据中心的要求在未来继续增长，IT/基础设施差距的桥接极其重要。但是迄今为止，尚未提出可以向系统管理员提供充足的信息以实现所需要的基础设施资源的实时管理来满足IT层的变化需要的适当解决方案。
【发明内容】

[0008]在一个方面，本公开内容涉及一种形成基础平台的系统，该基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用。该系统可以包括具有用于将对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层的通用数据模型存储库。对象的实例可以表示包括用于对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息。通用数据模型存储库可以实现与被管理单元有关的连接和控制能力。
[0009]在另一方面，本公开内容涉及一种形成基础平台的系统，该基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用。该系统可以包括具有用于将对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层的通用数据模型存储库。通用数据模型存储库还可以提供统一方法，该统一方法用于在对象的实例由与不同领域模型相关联的不同应用使用时，将多个横切关注点应用于对象的实例。通用数据模型存储库可以实现与对象的实例和被管理单元至少之一有关的多个横切关注点。多个横切关注点可以包括认证、授权决议和强制执行、时间性、多租户检查以及定制强制执行中的至少一个，该强制执行用于执行针对所述对象中的任意对象的任意性质的用户定义约束。
[0010]在又一方面，本公开内容涉及一种形成基础平台的系统，该基础平台使多个对象能够在形成不同的领域模型中被使用。该系统可以包括具有用于将对象的实例映射到永久存储设备的对象关系映射层的通用数据模型存储库。通用数据模型存储库可以支持以下之一:通过将至少一个属性添加到对象中的至少一个对象以形成新的扩展对象来扩展对象中的至少一个对象；以及在领域模型中最初没有提供新的对象类型。
[0011]在又一方面，本公开内容涉及一种使得能够形成基础平台的方法，该基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用。该方法可以包括形成通用数据模型存储库，其具有用于将对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层。对象的实例可以表示包括用于对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息。通用数据模型存储库可以实现与被管理单元有关的连接和控制能力。
[0012]另外的应用领域将根据本文提供的描述而变得明显。应当理解，描述和具体的示例意图仅在于说明的目的，而非意在限制本公开内容的范围。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]本文中所描述的附图仅出于所选择的实施方式而并非所有可能的实现的图示目的，也不意在限制本公开内容的范围。在附图中:
[0014]图1是现有技术的，从通用数据中心模型自大型机计算起源以来通用数据中心模型发展的变化的高级表示；
[0015]图2是可以在典型的现有技术现有数据中心的各种功能层中使用的各种组件的一个示例的高级表示；
[0016]图3是根据本公开内容的被用于执行多个硬件设备的功能的单个DCIM装置的一个示例的高级表示；
[0017]图4是可以用于形成本公开内容的DCIM解决方案的一个实施方式的DCIM软件集的示例性模块的高级图表；
[0018]图5是DCIM解决方案架构的一个示例的高级图表；[0019]图6是示出公共/私人服务与DCIM解决方案的领域模型和CDMR之间的关系的高级图表；
[0020]图7是示出在DCIM领域对象与跨领域模型使用的领域对象之间的区别的高级框图；
[0021]图8是示出MSS组件与领域模型和MSS引擎/DCM装置的交互的架构的一个示例的闻级框图；
[0022]图9是实施DCM解决方案的一个示例的高级图表；
[0023]图10是通用数据模型信息存储库(CDMR)的一个实施方式的框图；
[0024]图1OA是示出由领域模型使用的可以用于定义对象或与对象相关联的特性的各种类型类的示例的UML图；
[0025]图11是与CDMR的实施和操作有关的使用情况的表；
[0026]图1lA至图1lW是图11中列出的具体使用情况中的每种的细节；
[0027]图12是示出不同 的扩展层如何与另一个扩展层相关以及它们如何可以被一起使用以更改应用的基本功能的图；
[0028]图13是系统的可以被扩展为更改所部署的解决方案的层以及针对每个层的扩展的示例的图；以及
[0029]图14是与时间性有关的时间线的图，其示出如何在未来进行领域模型对象和/或其性质的一些改变同时在过去进行一些改变。
【具体实施方式】
[0030]现在将参照附图更全面地描述数据中心基础设施管理(下文中为“DCM”)解决方案10的示例性实施方式。
[0031]鍵
[0032]本部分提供本公开内容的总体概况，而不是本公开内容的全部范围或其所有特征的全面公开内容。DCIM解决方案10是被设计为管理来自中央位置的数据中心的所有元素的硬件产品和软件产品的模块可扩展家族。特别地，DCIM解决方案10包括一个或更多个硬件装置(在下文中简单地称为“DCIM装置”)以及一系列软件产品(下文中为“DCIM软件集”)。DCiM解决方案?ο具有管理Microsoft Windows?.服务器、Linux?.服务器、UNIX?服务器、存储和串行设备、服务处理器、机架/环境传感器、数据中心电源单元、冷却单元以及配电单元(PDU)的能力，其中所有数据由公共采集引擎收集。这允许数据中心运营商可以完全对数据中心中的每件装备进行监视和控制。
[0033]迄今为止，为了管理数据中心，已经需要多点解决方案。DCM解决方案10使所有这些点解决方案成为单个产品集。之前，需要多个独立的硬件设备，例如:远程访问应用和管理WindOWS?服务器的相关联硬件(如Avocent的KVM (基于内核的虚拟器)装置);管理Linux? /UMX?服务器、串行设备和iPUD的Avocent?高级控制台服务器(Acs)；Avocent? MergePoint?服务处理器管理器；管理机架和环境传感器的Liebert?.机架数据单元(RDU);以及Liebert? SiteLink?通信接口。之前，通常还需要多个独立的软件应用，例如:Avocent? MergePoint基础设施资源管理器数据中心管理软件；
Liebert? SiteScan Web集中监视和控制系统；监视功率和冷却装备的爱默生网络能量
ASCO PowerQuest?功率接口软件;以及Aperture? Vista企业软件解决方案。通过将多
个软件装置整合为形成DCM解决方案10的DCM软件集的整合软件平台，并且将多个硬件装置整合为聚合的DCIM硬件装置，DCIM解决方案10不仅在装备机架上腾出物理空间，而且提高了操作员对数据中心的控制范围。这允许数据中心管理员甚至更有效地管理并控制服务器和其他计算/存储设备、电源装备以及冷却系统，以使性能和能量使用量最优化。
[0034]除DCM装置提供的明显益处之外，DCIM软件集使对数据中心的管理比之前所可能的管理更容易并且甚至更有效。包括DCIM软件集的软件模块可以在远离DCIM装置的通用主机服务器上运行，并且可以进行工作以提供数据中心的完整且准确的视图，同时仍然允许用户管理并控制数据中心的各个方面。主机服务器通过可管理子系统(MSS)采集引擎从遍布数据中心的所有DCM装置接收数据。通过使用DCM软件集模块，数据中心管理员可以从丰富的、基于网络的、图形化用户接口(“GUI”)接进实时数据、视图报告，并且远程地管理设备。
[0035]还应当注意，DCM装置和DCM软件集可以分离地实现，并且被调整为适合用户需要。通过独自实现DCM装置，用户仍然可以远程地访问DCM装置，因此也可以访问连接至DCIM装置的设备。然而，用户可能不会从DCIM软件集提供的报告和提高的管理能力获益。同样地，虽然在不具有由DCIM装置提供的物理连接性的情况下不支持实时数据采集、监视和控制，但是DCM软件集也可以被实现在不具有DCM装置的数据中心中。
[0036]DC頂装置和DRIP (硬件)
[0037]DCM装置12可以包括通常存在于所选择的装备机架中或可以安装在数据中心内的壁上的一个或更多个硬件装置。在DCIM装置12上的接口的布置向用户提供对用于控制和性能度量采集的各件装备的有权访问。如图3所示，单个DCIM装置12将若干之前产品的功能整合到一件硬件中。DC頂装置12可以替换现有的Avocent?DSR?交换机、Avocent?高级控制台服务器(ACS)、MergePoint服务处理器管理器(SPM)以及Uebert?机架数据单元(RDU)产品，并且将它们的所有功能整合成一个或更多个硬件装置。被称为“DCM SP”的DCM装置12的基本实施方式可以替换现有的服务处理管理器(SPM)硬件。DCM SP可以具有至少两个特定的端口配置，一个具有24IP端口且另一个具有40IP。两个版本可以包括至少八个专用串行端口。针对每一个，IP端口可以与网络接口端口隔离并且用作两层交换机。该布置保持当前SPM的配置。众多的IP端口和八个专用串行端口提供如下装置:该装置可以服务于服务处理器的整个机架并且还可以提供机架中的电源板和基于串口的交换机的控制。除这两种物理端口 SPM变体之外，存在仅具有主网络端口而不具有任何后面板端口的逻辑版本，DCIM SP逻辑型。
[0038]除DCM SP实施方式之外，DCM装置12可以具有被称为“DCM分支8 (DCMBranch8)”、“D(HM 入口(DCM Entry)” 以及“DCM 企业(DCM Enterprise)”的至少三种较高端实施方式。DCIM装置12的该较高端组实施方式提供可以在IP连接或串行连接之间自动选择的自动感测端口。DCM分支8不具有RDU连接，而DCM Entry和DCM Enterprise设备具有RDU连接。在DCM Entry和DCM Enterprise装置上的RDU接口模仿RDU装置的主要连接并且允许类似功能被包括在较高端DCM设备上。较高端DCM装置12实施方式还可以具有与提供传统的KVM功能的IQ模块对接的能力。被称为“数字机架接口插槽”(DRIP)的该IQ模块提供模拟视频的数字化、键盘和鼠标控制、以及虚拟介质访问。
[0039]DRIP的关键功能为:
[0040]针对设备键盘和鼠标提供USB和PS/2端口 ；
[0041]将模拟视频数据数字化并将其发送至DCM装置12 ；
[0042]连接至服务器的服务处理器以将IPMI数据传输至DCM装置12 ；
[0043]使得能够访问虚拟介质；以及
[0044]实现智能卡支持。
[0045]为了支持各种硬件平台，提供有装置主机软件平台。装置主机软件平台可以基于LinilX? vServer补丁并且用作操作系统(OS)虚拟化平台。这允许基于UllUX?-7喿作系统的应用以在DCM装置12主机平台之上的最小改变而运行。以此方式建立DCM装置12使得将各个技术结合为单个装置所必需的变化最小化。这还有利于组能够专注于它们的核心功能而不用确收DCM装置12主机平台的细节。
[0046]DCM装置12软件架构的高度期望特征在于，即使完成的设备可能是根据若干底层的不同软件应用程序构建的，该架构也使得完成的设备看起来像单个内聚性装置。为了实现这一点，可以建立主机系统以提供若干系统功能，该若干系统功能在外部用户与内部客户应用之间提供网关。这些包括许可、认证、授权、审计(AAA)以及用户接口。这些功能采用外部输入并且将其映射到正确的应用上而不要用户需要底层架构的任何知识。例如，当用户向DCM装置12认证时，AAA功能可以向客户应用中的每个通知该用户是有效的。用户不需要向每个客户应用进行认证。另外的主机件可以包括例如Linux?核、基本文件系统和硬件组件驱动程序支持等物。DCM装置12中的每个还可以寄放可管理子系统(MSS)软件引擎(将结合图5进行论述)。
[0047]总之，在下面的表格中示出用于两种DCM平台，即平台“A”和“B”的六种不同配置。
[0048]
【权利要求】
1.一种形成基础平台的系统，所述基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用，所述系统包括: 通用数据模型存储库，所述通用数据模型存储库具有用于将所述对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层； 其中，所述对象的实例表示包括用于所述对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息；以及 其中，所述通用数据模型存储库实现与被管理单元有关的所述连接和控制能力。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库还进行操作以与所述领域模型中的任意领域模型的动作无关地将所述对象的所述实例存留到数据库中。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库被配置为对描述对象或由所述对象维护的数据进行管理，所述对象由所述系统管理。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库被配置为管理或提供与以下至少之一相关的数据: 识别或描述所述对象的数据； 提供所述对象的 状况、状态和能力的数据； 提供所述对象的性能和运行情况的数据； 提供所述对象的设置、配置和性质的数据； 控制所述对象的行为的数据； 改变所述对象的行为的数据； 提供所述对象的运行情况的数据；以及 提供所述对象与其他对象的关系和关联的数据。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库通过执行多个以下操作来管理与所述对象相关的数据: 检索所述数据； 更新所述数据； 创建所述数据； 删除所述数据； 分析所述数据； 转换所述数据； 验证所述数据； 包括强制执行的所述数据的授权； 包括强制执行的对所述数据的租赁； 所述数据的时间性； 存储所述数据； 备份所述数据；以及 恢复所述数据。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库通过将不同的属性添加至所述对象以形成扩展对象来支持对对象进行扩展。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库支持最初在所述领域模型中没有提供的新的对象类型。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库包括用于提供定制强制执行的功能，所述定制强制执行用于强制执行针对所述对象中的任意对象的任意性质的用户定义约束。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库包括允许多个用户访问给定的数据块的并发功能，并且所述并发功能使得对所述给定的数据块的版本字段进行检查，以确保从所述用户首次读取所述给定的数据块开始，所述给定的数据块没有改变。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库包括用于实现暂存区的功能，在所述暂存区中用户能够对给定的领域模型的领域模型对象进行检查和操作，而不会招致存在于所述给定的领域模型中的实际领域模型对象的改变。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库还包括用于使用户能够登记通知的功能，所述通知在每当对一个所述领域模型的对象的任意实例进行添加、修改或删除时针对所述用户生成。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库还提供用于实现级联删除特征的功能，其中所述级联删除特征使得能够删除与由所述领域模型的用户正在删除的特定对象相关的信息。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库利用多个基本类，所述多个基本类包括:“抽象永久对象”类，从所述“抽象永久对象”类获得用于定义所述对象中的一些对象的所有其他类，并且所述“抽象永久对象”类的实例是永久的，并且所述“抽象永久对象”类不是任何其他类的扩展；以及“抽象扩展”类，从所述“抽象扩展”类获得所述类中的被用作所述类中的其他类的扩展的所有类。
14.一种形成基础平台的系统，所述基础平台使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用，所述系统包括:通用数据模型存储库，所述通用数据模型存储库具有用于将所述对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层；所述通用数据模型存储库还提供统一方法，所述统一方法用于在所述对象的实例由与不同领域模型相关联的不同应用使用时，将多个横切关注点应用于所述对象的实例，并且其中，所述通用数据模型存储库实现与被管理单元和所述对象的实例中至少之一有关的所述多个横切关注点；以及所述多个横切关注点包括以下至少之一:认证；授权决议和强制执行；时间性；多租户检查；以及定制强制执行，所述定制强制执行用于强制执行针对所述对象中的任意对象的任意性质的用户定义约束。
15.根据权利要求14的系统，其中，所述对象的实例表示包括用于所述对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息。
16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述对象的实例能够由所述领域模型中的给定的一个领域模型使用，以使所述对象的实例能够被扩展以形成能够被添加到所述领域模型中的所述给定的一个领域模型的对象的新实例，来扩展所述领域模型中的所述给定的一个领域模型的功能。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述对象的实例通过形成扩展包而被扩展，其中所述扩展包向更改所述对象的基本功能的至少一个对象提供一组扩展。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库被配置为管理或提供与以下至少之一相关的数据:识别或描述所述对象的数据；提供所述对象的状况、状态和能力的数据；提供所述对象的性能和运行情况的数据；提供所述对象的设置、配置和性质的数据；控制所述对象的行为的数 据；改变所述对象的行为的数据；提供所述对象的运行情况的数据；以及提供所述对象与其他对象的关系和关联的数据。
19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库通过执行多个以下操作来管理与所述对象相关的数据:检索所述数据；更新所述数据；创建所述数据；删除所述数据；分析所述数据；转换所述数据；验证所述数据；包括强制执行的所述数据的授权；包括强制执行的对所述数据的租赁；所述数据的时间性；存储所述数据；备份所述数据；以及恢复所述数据。
20.一种形成基础平台的系统，所述基础平台使多个对象能够在形成领域模型中被使用，所述系统包括:通用数据模型存储库，所述通用数据模型存储库具有用于将所述对象的实例映射到永久存储设备的对象关系映射层；所述通用数据模型支持以下至少之一:通过将至少一个属性添加到所述对象中的至少一个对象以形成新的扩展对象来扩展所述对象中的所述至少一个对象；以及在所述领域模型中最初没有提供的新的对象类型。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述对象的实例表示包括用于所述对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息，并且其中，所述通用数据模型存储库实现与被管理单元有关的所述连接和控制能力。
22.根据权利要求17所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库被配置成提供统一方法，所述统一方法用于在所述对象的实例由与不同领域模型相关联的不同应用使用时，将多个横切关注点应用于所述对象的实例，并且其中，所述通用数据模型存储库实现与被管理单元和所述对象的实例中至少之一有关的所述多个横切关注点；以及 所述多个横切关注点包括以下至少之一: 认证； 授权决议和强制执行； 时间性； 多租户检查；以及 定制强制执行，所述定制强制执行用于强制执行针对所述对象中的任意对象的任意性质的用户定义约束。
23.根据权利要求20所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库被配置为管理或提供与以下至少之一相关的数据: 识别或描述所述对象的数据； 提供所述对象的状况、状态和`能力的数据； 提供所述对象的性能和运行情况的数据； 提供所述对象的设置、配置和性质的数据； 控制所述对象的行为的数据； 改变所述对象的行为的数据； 提供所述对象的运行情况的数据；以及 提供所述对象与其他对象的关系和关联的数据。
24.根据权利要求20所述的系统，其中，所述通用数据模型存储库通过执行多个以下操作来管理与所述对象相关的数据: 检索所述数据； 更新所述数据； 创建所述数据； 删除所述数据； 分析所述数据； 转换所述数据； 验证所述数据； 包括强制执行的所述数据的授权； 包括强制执行的对所述数据的租赁； 所述数据的时间性； 存储所述数据； 备份所述数据；以及恢复所述数据。
25.一种使多个对象能够在形成多个不同的领域模型中被使用的方法，所述方法包括:形成通用数据模型存储库，所述通用数据模型存储库具有用于将所述对象的实例映射到永久存储部的对象关系映射层；其中，所述对象的实例表示包括用于所述对象的实例中的至少某些实例的连接和控制能力的信息；以及其中，所述通用数据模型存储库实现 与被管理单元有关的所述连接和控制能力。
【文档编号】G06F9/44GK103460184SQ201180053677
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2010年10月4日
【发明者】詹姆斯·H·谢尔顿, 罗伊·D·佩斯托内, 斯蒂芬·C·胡莱戈德, 肯尼斯·L·哈佩尔 申请人:阿沃森特亨茨维尔公司