一种云操作系统中资源池自动构建方法与流程

本发明涉及资源池构建，尤其涉及一种云操作系统中资源池自动构建方法。

背景技术：

1、在现代计算技术领域，云计算已成为企业和个人用户获取计算资源的重要方式。云计算的核心优势在于其资源的集中管理、按需分配和弹性伸缩能力，这些特点使得用户可以高效、经济地使用计算资源。随着云计算模式的普及和发展，如何高效管理和自动构建云操作系统中的资源池成为了一个关键挑战。现有的云资源管理技术通常依赖于手动配置和脚本自动化，这些方法不仅耗时耗力，而且容易出错，难以适应快速变化和扩展的需求。例如，系统管理员需要为不同的虚拟机手动安装操作系统和应用程序，这一过程无法快速响应业务需求的变更，且在不同硬件平台上的兼容性问题也常常导致资源配置的复杂性增加。此外，现有的资源管理方案往往缺乏足够的安全性考虑。传统的资源管理工具在数据传输和存储过程中，对病毒、木马等恶意软件的防护能力有限，一旦服务器端系统遭受病毒感染，pim文件的安全性难以保证。同时，数据的传输与存储过程中对网络带宽的占用以及对管理终端计算机性能的要求也是现有技术中亟待解决的问题。在这样的背景下，开发一种新型的云操作系统资源池自动构建方法显得尤为必要。这种方法需要能够自动抓取、存储并传输信息系统环境到服务器端，并实现资源的快速部署和管理。同时，该方法还需保证数据的安全传输和存储，降低网络带宽的占用，减少对管理终端计算机性能的影响，并提高整个云资源管理的效率和自动化水平。本发明正是在这样的技术需求和市场背景下被提出，以解决现有技术中存在的种种不足。

2、例如授权公告号为cn105208093b的中国专利公开了一种云操作系统中计算资源池的构建系统，包括：操作系统的自动部署与配置模块，用于利用计算节点的媒体访问控制mac地址，进行操作系统的构建，并通过构建操作系统部署服务；软件自动部署与配置模块，用于根据计算资源池的需求，部署和计算资源池的需求对应的软件并完成软件配置；计算资源池的自动构建模块，用于根据云操作系统的网络地址与计算资源池的信息，完成计算资源池的创建或更新。该发明提高了云数据中心的运维效率且降低运维成本。

3、以上专利均存在本背景技术提出的问题：无法实现资源的快速部署和管理，为解决以上问题，本技术设计了一种云操作系统中资源池自动构建方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种云操作系统中资源池自动构建方法，包括资源池节点的构建、微系统的初始化与安全控制、本地扇区缓存与数据指针的应用、网络扇区传输协议的开发、硬件层数据防泄露体系的构建、多内核多格式兼容平台的实现以及关键数据的备份与恢复机制。这一集成方案优化了资源的部署与管理，增强了系统安全性与兼容性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种云操作系统中资源池自动构建方法，包括：

4、将终端计算机的信息系统环境通过终端程序抓取，确定信息系统环境资源类型，并以自定义的pim文件格式存储至服务器端；

5、在服务器端将所述pim文件结构化存储，形成资源池的树状节点；

6、当终端设备向服务器端申请配置信息系统环境时，服务器端自动检索匹配的资源池节点，将相应的pim文件传输到终端设备；

7、在终端设备初始化微系统，微系统通过网络扇区传输协议上传信息系统至管理端，并进行扇区初始化和数据指针标记；

8、建立本地扇区缓存机制，并从管理端上传数据指针动态配置表进行访问控制，并通过所述数据指针动态配置表实施关键数据备份与恢复机制，包括完全备份、文件监听、增量备份和网络通信备份。

9、所述确定信息系统环境资源类型通过rdl技术表达云环境中资源的结构与需求，所述rdl技术包括：

10、确定信息系统环境中的资源类型，所述资源类型包括硬件、软件、网络和存储；

11、确定资源之间的关联关系，所述关联关系包括资源依赖性和互操作性；

12、确定资源的配置参数，所述配置参数包括cpu频率、内存大小和网络带宽；

13、确定信息系统环境资源的环境约束条件，所述环境约束条件包括资源使用的优先级、可用性和容错要求。

14、所述形成资源池的树状节点，包括：

15、服务器端通过深度优先搜索算法建立树状结构管理资源池节点，每个节点对应一个pim文件，所述树状结构的构建基于环境约束条件；

16、根据一致性哈希算法计算每个节点的动态哈希值，根据所述动态哈希值对节点进行赋值；

17、通过马尔科夫决策算法根据资源池节点的使用情况，调整资源池的结构和节点优先级。

18、所述服务器端自动检索匹配的资源池节点，包括：

19、服务器端解析终端设备的信息系统环境配置请求，获取需求描述向量，所述需求描述向量包括cpu使用率、内存大小、存储空间和操作系统版本；

20、对所述需求描述向量进行哈希运算，计算检索标识符，根据所述检索标识符在资源池节点的哈希表中进行检索，获取匹配度最高的资源池节点。

21、所述将相应的pim文件传输到终端设备，包括：

22、所述信息系统环境配置请求还包括终端设备的网络状态，根据所述终端设备的网络状态对pim文件进行数据包分段，向终端设备传输首段数据包；

23、终端设备在接收到pim文件的首段数据包后，计算单次传输时间，将所述单次传输时间与理想传输时间进行对比，如果大于理想传输时间，向服务器端发送调整信息，服务器端接收调整信息，根据单次传输时间和理想传输时间的比例对数据包进行再分段，并重新发送数据包；

24、如果小于或等于理想传输时间，向服务器端发送确认信息，服务器端接收确认信息后将剩余数据包段分批次进行发送；

25、所述单次传输时间的计算公式为：

26、，

27、其中，表示单次传输时间，l表示首段数据包的包大小，b表示终端设备允许的最大网络带宽，d表示传输延迟时间，表示惩罚因子，用于调节丢包率对传输时间的影响，p表示传输中的丢包率。

28、所述在终端设备初始化微系统，包括：

29、在服务器上登记终端设备信息，通过安全机制将微系统植入到终端设备；

30、在终端设备上初次启动微系统时，对登记信息进行核验，读取管理策略进行扇区初始化并标记扇区数据指针；

31、若登记信息核验失败，则启动失败进程挂起，并等待管理员介入处理。

32、所述读取管理策略进行扇区初始化并标记扇区数据指针，包括：

33、核验通过后，微系统从服务器下载并读取预设的管理策略，所述管理策略包括数据处理、存储、传输方式和资源的访问控制规则；

34、根据所述管理策略，微系统对终端设备的存储扇区进行初始化，所述初始化包括配置扇区的大小、类型和访问权限。

35、所述建立本地扇区缓存机制，包括：

36、在扇区初始化后，微系统将在每个扇区的指定位置标记数据指针，通过网络协议将标记好的数据指针动态配置表上传至服务器，并在终端设备上建立本地扇区缓存，所述本地扇区缓存与服务器的数据指针动态配置表同步；

37、所述建立本地扇区缓存机制还包括：

38、在服务器上定期进行完全备份，将终端设备的所有数据保存到服务器，并生成备份报告；

39、在终端设备上安装文件监听程序，对关键数据进行实时监控，一旦发现数据变动，立即触发增量备份；

40、在网络通信模块中，对传输的数据进行备份，以防止数据在传输过程中丢失；

41、当终端设备的数据出现丢失或损坏时，通过服务器上的备份数据进行恢复。

42、所述扇区数据指针还包括微系统持续监控扇区的运行状态和性能，根据实际运行情况，微系统动态调整扇区配置和数据指针。

43、所述网络协议包括设计框架协议、设计加密机制、建立会话、优化数据传输和异常检测。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

45、1.本发明通过使用专用的资源定义语言和自动化的资源配置流程，本发明显著减少了手动配置所需的时间和劳力。这不仅加速了资源的部署过程，还减轻了管理员的工作负担，使得资源配置更加快速和精确；

46、2.本发明通过在资源池节点中应用哈希算法，根据终端设备的需求计算相应的检索标识符，降低检索计算量，提高检索效率；

47、3.本发明利用本地扇区缓存和数据指针技术，提高了数据存取速度，同时减少了对网络带宽的依赖和服务器的运算负荷。通过优化数据传输协议，加快了数据的传输效率，降低了延迟。