HYT 0284-2020 海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)資源管理與服務(wù)規(guī)范（正式版）

中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)資源管理與服務(wù)規(guī)范Resourcemanagementandseplatformforoceani中華人民共和國自然資源部發(fā)布I Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 1 14資源管理與服務(wù)架構(gòu) 15資源分類和資源描述 26資源池管理 37資源注冊和目錄管理 48資源調(diào)度和監(jiān)控 59用戶服務(wù)和用量統(tǒng)計(jì) 7參考文獻(xiàn) 8Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由國家海洋信息中心提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋信息中心、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、東北大學(xué)、中國海洋大本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：石綏祥、鐘紀(jì)文、李占斌、任興元、謝傳節(jié)、杜云艷、王國仁、王波濤、喬百友、1海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)資源管理與服務(wù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的資源分類與描述、資源池管理、資源注冊和目錄管理、資源調(diào)度與監(jiān)控、用戶服務(wù)與用量統(tǒng)計(jì)等資源管理和服務(wù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)資源管理與服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、使用與維護(hù)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。HY/T237—2018海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)范3術(shù)語、定義和縮略語3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，發(fā)揮云計(jì)算虛擬化、高可靠性、通用性、高擴(kuò)展性以及快速、按需、彈性的服務(wù)特征，統(tǒng)籌利用已有的網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算、海洋數(shù)據(jù)等信息資源，為涉海領(lǐng)域提供基礎(chǔ)設(shè)施、支撐軟件、應(yīng)用系統(tǒng)、信息資源、運(yùn)行保障和信息安全等服務(wù)的海洋綜合業(yè)務(wù)信息化系統(tǒng)。組織和存儲(chǔ)平臺(tái)中的各種資源描述信息，包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、模型資源與服務(wù)實(shí)例資源信息及以上資源的虛擬化資源，是平臺(tái)資源管理和服務(wù)的資源信息存儲(chǔ)設(shè)施。云端工作環(huán)境服務(wù)workbenchservice在云端創(chuàng)建具備海洋數(shù)據(jù)分析工具可自動(dòng)部署和自動(dòng)配置的工作環(huán)境。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。NoSQL非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(NotonlyStructuredQueryLanguage)GPU圖形處理器(GraphicsProcessingUnit)CPU中央處理器(CentralProcessingUnit)4資源管理與服務(wù)架構(gòu)海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)(以下簡稱“云平臺(tái)”)資源管理與服務(wù)建立在資源池的基礎(chǔ)上，包括資源2池管理、資源注冊和目錄管理、資源調(diào)度與監(jiān)控、用戶服務(wù)與用量統(tǒng)計(jì)功能。架構(gòu)如圖1所示。海洋信息云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)要求按HY/T237—2018規(guī)定。建立在云平臺(tái)資源池基礎(chǔ)上的各種資源管理和服務(wù)功能包括：a)資源池管理：包括計(jì)算資源池、物理存儲(chǔ)資源池、數(shù)據(jù)資源池、模型資源池、服務(wù)實(shí)例資源池和虛擬機(jī)資源池的管理，為平臺(tái)的資源服務(wù)提供底層的基本資源保障，數(shù)據(jù)資源與模型資源提供服務(wù)調(diào)用與用量統(tǒng)計(jì)接口；b)資源目錄：利用資源信息庫，提供各類資源的信息描述，為資源信息寫入和查詢提供接口服務(wù)；c)資源注冊和目錄管理：為各種資源描述信息的寫入提供統(tǒng)一接口，并為各種資源信息的查詢和分類瀏覽提供應(yīng)用程序和用戶接口；d)資源調(diào)度和監(jiān)控：包括計(jì)算與存儲(chǔ)資源調(diào)度、數(shù)據(jù)資源調(diào)度、模型資源調(diào)度和服務(wù)實(shí)例資源調(diào)度；資源監(jiān)控包括基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境的運(yùn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)、模型和服務(wù)實(shí)例的使用記錄；e)用戶服務(wù)和用量統(tǒng)計(jì)：包括云端工作環(huán)境服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)和模型服務(wù)及服務(wù)用量的統(tǒng)計(jì)分析。用量統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控資源存儲(chǔ)資源目錄圖1資源管理架構(gòu)示意圖5資源分類和資源描述5.1總體要求為提高資源管理和服務(wù)能力，云平臺(tái)應(yīng)建立統(tǒng)一的資源分類方法，并對分類后的各種資源提供統(tǒng)一5.2資源分類在計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、模型資源、服務(wù)實(shí)例資源和虛擬資源的基礎(chǔ)上，對資源進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，具體分類如下：3a)計(jì)算資源，按照計(jì)算能力應(yīng)分為通用服務(wù)器、高性能計(jì)算機(jī)和GPU服務(wù)器；b)物理存儲(chǔ)資源，按照存儲(chǔ)形式應(yīng)分為文件存儲(chǔ)、傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和NoSQL大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；c)數(shù)據(jù)資源，包括海洋水文與氣象、海洋遙感、海洋基礎(chǔ)地理、海底地形、海洋預(yù)報(bào)減災(zāi)與環(huán)境保d)模型資源，根據(jù)海洋信息分析方法和建模的類型進(jìn)行分類；e)服務(wù)實(shí)例資源，包括支持海洋數(shù)據(jù)的云端訪問服務(wù)實(shí)例和海洋模型云端的計(jì)算服務(wù)實(shí)例；資源描述是采用元數(shù)據(jù)方式對資源的屬性進(jìn)行說明。元數(shù)據(jù)分為核心元數(shù)據(jù)和擴(kuò)展元數(shù)據(jù)，核心a)計(jì)算資源擴(kuò)展信息應(yīng)包括虛擬化架構(gòu)、CPU數(shù)量、核數(shù)、內(nèi)存容量等；b)物理存儲(chǔ)資源擴(kuò)展信息應(yīng)包括總的存儲(chǔ)容量、當(dāng)前已使用比例等；c)數(shù)據(jù)資源擴(kuò)展應(yīng)包括是否為空間信息、空間信息坐標(biāo)系等；d)模型資源擴(kuò)展應(yīng)包括模型的輸入描述和輸出描述；e)虛擬資源中虛擬機(jī)的擴(kuò)展描述應(yīng)包括虛擬機(jī)操作系統(tǒng)、CPU數(shù)量、可使用核數(shù)和內(nèi)存容量；f)服務(wù)實(shí)例資源中，數(shù)據(jù)服務(wù)擴(kuò)展描述應(yīng)包括提供服務(wù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容定義，模型服務(wù)至少提供所封6資源池管理6.1總體要求資源池管理為云平臺(tái)服務(wù)運(yùn)行的軟硬件環(huán)境提供基本的管理能力，包括計(jì)算資源池、物理存儲(chǔ)資源計(jì)算資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前計(jì)算資源；b)能添加或釋放計(jì)算資源；c)能按照應(yīng)用需求提前預(yù)留計(jì)算資源；d)能更新資源目錄中計(jì)算資源狀態(tài)信息。6.3物理存儲(chǔ)資源池管理物理存儲(chǔ)資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前物理存儲(chǔ)資源信息；b)能添加或釋放物理存儲(chǔ)資源；c)能按照應(yīng)用要求提供預(yù)留物理存儲(chǔ)資源，也可取消預(yù)約；d)能更新資源目錄中物理存儲(chǔ)資源狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)資源信息；4b)能添加或釋放數(shù)據(jù)資源；c)能更新資源目錄中數(shù)據(jù)資源狀態(tài)信息。6.5模型資源池管理模型資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前模型資源信息；b)能添加或釋放模型資源；c)能更新資源目錄中模型資源狀態(tài)信息。6.6服務(wù)實(shí)例資源池管理服務(wù)實(shí)例資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前服務(wù)實(shí)例的資源描述信息；b)能自動(dòng)完成服務(wù)實(shí)例啟動(dòng)所需的步驟；c)能停止服務(wù)實(shí)例，并釋放所占用其他資源；d)能按照應(yīng)用要求提前啟動(dòng)服務(wù)實(shí)例；e)能更新資源目錄中服務(wù)實(shí)例的狀態(tài)。6.7虛擬機(jī)資源池管理虛擬機(jī)資源池管理要求如下：a)能獲取當(dāng)前虛擬機(jī)信息；b)能添加或釋放虛擬機(jī)資源；c)能按照應(yīng)用需求提前預(yù)留虛擬機(jī)資源，也可取消預(yù)約；d)能更新資源目錄中虛擬機(jī)資源狀態(tài)信息。7資源注冊和目錄管理7.1總體要求資源注冊和目錄管理為資源信息的存儲(chǔ)、注冊和目錄提供基本管理能力，包括資源信息庫、資源注冊和資源目錄管理。7.2資源信息庫資源信息庫為資源信息持久化提供存儲(chǔ)保障，要求如下：a)保障資源信息的持久存儲(chǔ)；b)保障資源信息存儲(chǔ)的物理安全；c)保障資源信息的高速訪問；d)保障云環(huán)境下資源信息的動(dòng)態(tài)更新。7.3資源注冊資源信息的注冊為資源信息庫提供信息源。按照資源類型，為資源信息庫提供信息，包括人工注冊和自動(dòng)注冊，要求如下：a)為不同類型資源信息的注冊提供相應(yīng)的交互界面；b)為不同類型資源信息的維護(hù)提供相應(yīng)的交互界面；c)為不同類型的資源信息自動(dòng)注冊提供相應(yīng)接口；5d)為不同類型的資源狀態(tài)自動(dòng)更新提供相應(yīng)接口。7.4資源目錄管理資源目錄管理為資源信息使用提供支持，要求如下：a)能按照資源的類型瀏覽資源目錄內(nèi)容；b)能按照一定的查詢條件查詢資源信息庫；c)為云平臺(tái)其他系統(tǒng)的資源信息獲取和應(yīng)用提供訪問程序接口。8資源調(diào)度和監(jiān)控8.1資源調(diào)度8.1.1總體要求資源調(diào)度應(yīng)利用對計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、虛擬資源、數(shù)據(jù)資源、模型資源和服務(wù)實(shí)例等資源的調(diào)度滿足云平臺(tái)各種服務(wù)的需求。8.1.2計(jì)算和存儲(chǔ)資源調(diào)度計(jì)算和存儲(chǔ)資源調(diào)度是云服務(wù)的基礎(chǔ)，包括計(jì)算資源、物理存儲(chǔ)資源、虛擬資源的調(diào)度，要求如下：a)根據(jù)用戶資源需求，選擇合適的物理資源，單個(gè)或批量創(chuàng)建和啟動(dòng)虛擬機(jī)；b)根據(jù)服務(wù)存儲(chǔ)需求，加載虛擬存儲(chǔ)資源；c)根據(jù)物理資源的負(fù)載狀態(tài)，對虛擬機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)遷移。8.1.3數(shù)據(jù)資源調(diào)度數(shù)據(jù)資源調(diào)度可根據(jù)數(shù)據(jù)的使用需求，向用戶提供數(shù)據(jù)資源，要求如下：a)根據(jù)用戶需求，加載數(shù)據(jù)資源；b)根據(jù)用戶需求，遷移數(shù)據(jù)資源；c)根據(jù)用戶需求，清除數(shù)據(jù)資源。8.1.4模型資源調(diào)度模型資源調(diào)度可根據(jù)模型的使用需求，向用戶提供相應(yīng)的模型資源，要求如下：a)根據(jù)用戶需求，部署模型資源及應(yīng)用程序；b)根據(jù)用戶需求，遷移模型資源及配置；c)根據(jù)用戶需求，清除模型資源及配置。8.1.5服務(wù)實(shí)例調(diào)度服務(wù)實(shí)例調(diào)度可根據(jù)服務(wù)的使用需求，向用戶提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)和模型服務(wù)，要求如下：a)根據(jù)不同類型的應(yīng)用需求，啟動(dòng)相應(yīng)的云服務(wù)資源虛擬機(jī)實(shí)例提供服務(wù)；b)根據(jù)服務(wù)請求和資源負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)增加或釋放虛擬機(jī)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動(dòng)態(tài)伸縮。8.2資源監(jiān)控8.2.1總體要求資源監(jiān)控主要監(jiān)控資源的運(yùn)行狀態(tài)和使用狀態(tài)，包括計(jì)算資源監(jiān)控、虛擬機(jī)監(jiān)控、物理存儲(chǔ)監(jiān)控、數(shù)據(jù)資源監(jiān)控、模型資源監(jiān)控和服務(wù)實(shí)例監(jiān)控。68.2.2計(jì)算資源監(jiān)控負(fù)責(zé)計(jì)算資源的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，要求如下：a)內(nèi)存監(jiān)控，包括并不限于計(jì)算資源一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)存使用百分比和當(dāng)前可使用內(nèi)存量；b)CPU監(jiān)控，包括并不限于計(jì)算資源一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)CPU使用百分比；c)存儲(chǔ)監(jiān)控，包括并不限于計(jì)算資源存儲(chǔ)的使用百分比和當(dāng)前可使用存儲(chǔ)量。8.2.3虛擬機(jī)監(jiān)控負(fù)責(zé)虛擬機(jī)資源的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，要求如下：a)內(nèi)存監(jiān)控，包括并不限于虛擬機(jī)一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)存使用百分比和當(dāng)前可使用內(nèi)存；b)CPU監(jiān)控，包括并不限于虛擬機(jī)一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)CPU使用百分比；c)存儲(chǔ)監(jiān)控，包括并不限于虛擬機(jī)存儲(chǔ)的使用百分比和當(dāng)前可使用存儲(chǔ)量。8.2.4物理存儲(chǔ)監(jiān)控負(fù)責(zé)磁盤陣列、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、NoSQL服務(wù)器等物理存儲(chǔ)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，要求如下：a)磁盤陣列狀態(tài)監(jiān)控，包括并不限于磁盤陣列當(dāng)前所占用的總存儲(chǔ)量和可用存儲(chǔ)總量；b)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控，包括并不限于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器物理存儲(chǔ)占用空間，可用空間及平均訪問響應(yīng)時(shí)間；c)NoSQL服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控，包括并不限于NoSQL服務(wù)器的物理存儲(chǔ)占用空間，可用空間及平均訪問響應(yīng)時(shí)間。8.2.5數(shù)據(jù)資源監(jiān)控負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)資源當(dāng)前使用情況進(jìn)行監(jiān)控，要求如下：a)獲取指定數(shù)據(jù)資源的當(dāng)前用戶或應(yīng)用；b)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)指定數(shù)據(jù)資源的用戶使用情況統(tǒng)計(jì)，包括并不限于使用次數(shù)和分次使用量；c)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)指定數(shù)據(jù)資源的總體使用情況統(tǒng)計(jì)，包括并不限于使用用戶總數(shù)、使用總次數(shù)和使用總數(shù)據(jù)量。8.2.6模型資源監(jiān)控負(fù)責(zé)對模型資源當(dāng)前使用情況進(jìn)行監(jiān)控，要求如下：a)獲取指定模型資源的當(dāng)前用戶或應(yīng)用；b)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)指定模型資源的分用戶使用統(tǒng)計(jì)，包括使用次數(shù)、每次運(yùn)行時(shí)間和是否執(zhí)行成功信息；c)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)指定模型資源的總體使用統(tǒng)計(jì)，包括使用用戶總數(shù)、使用總次數(shù)、平均執(zhí)行時(shí)間和是否成功的統(tǒng)計(jì)信息。8.2.7服務(wù)實(shí)例監(jiān)控負(fù)責(zé)對服務(wù)實(shí)例當(dāng)前使用情況進(jìn)行監(jiān)控，要求如下：a)獲取指定服務(wù)實(shí)例的當(dāng)前使用用戶或應(yīng)用；b)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)指定服務(wù)實(shí)例的訪問用戶或應(yīng)用數(shù)；c)獲取一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)的服務(wù)實(shí)例請求總次數(shù)、響應(yīng)狀態(tài)和平均響應(yīng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)。79用戶服務(wù)和用量統(tǒng)計(jì)9.1總體要求云平臺(tái)為用戶提供數(shù)據(jù)資源、模型資源和工作環(huán)境服務(wù)及相應(yīng)的使用流程，并對用戶使用資源的情況進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。9.2.1數(shù)據(jù)資源服務(wù)用戶使用數(shù)據(jù)資源流程如下：a)用戶查詢平臺(tái)中可用的數(shù)據(jù)資源；b)用戶瀏覽數(shù)據(jù)資源的描述信息和樣例內(nèi)容；c)用戶對數(shù)據(jù)資源的查詢結(jié)果提出使用申請；d)管理員對用戶的數(shù)據(jù)