具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明实施例的第一个方面，提出了一种集群中进程协作的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的集群中进程协作的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：

S1、将所有主机配置到同一个网段下，建立每个主机与其他主机的通讯，并监控每个主机的资源配置情况；

S2、响应于存在第一主机的资源配置超过阈值，计算所述第一主机中每个进程的资源消耗量，并确定资源消耗量最大的进程；

S3、向集群中发起迁移广播，并判断所述集群中是否存在第二主机响应所述广播；

S4、响应于所述集群中存在第二主机响应所述广播，向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程；以及

S5、将集群工作模式配置为动态检测、固定主机列表、主备主机列表三种工作模式。

将所有主机配置到同一个网段下，建立每个主机与其他主机的通讯，并监控每个主机的资源配置情况。

通过建设局域网的方式将所有主机配置成一个集群。可以配置主机的网段为同一个局域网，例如将集群配置到192.168.11.0/24网段后，配置到该网段的主机均为集群主机。主机之间能够相互ping通。通过修改配置/etc/rpcha.conf文件进行配置。配置内容有：集群网段地址、集群的工作模式以及集群的资源配置阈值。集群网段地址配置方式为网段地址+子网掩码；集群工作模式可以配置为动态检测/固定主机列表/主备主机列表三种工作模式；集群的资源配置阈值即为操作系统会进行进程迁移的最低资源配置值。

将服务器配置在同一个网段下，通过网段的方式来定义集群，能够保证网段内的主机能够互相通讯。同时不指定主辅，每个机器地位平等，所有在网段内的主机都为本集群的机器。

在本申请的背景下，网络IP对外一致：配置完成后，可以配置一个集群对外的IP。该IP地址指向该集群。具体的集群响应的主机由集群内部确定。例如IP指向集群ABC中的A主机，主机A发生宕机后，该IP可以立即指向其他主机。因此对外表现一致，该IP的访问一切正常。用户在使用过程中并不会感知到内部发生了主机的切换，提升了用户满意度。此外，该IP可以为浮动IP的形式进行组织。

集群工作模式有三种，每种工作方式都决定了集群内的服务器的交互方式。这三种工作方式分别为：

动态监测：动态检测为动态发现集群网络内的主机。因为只要配置在网段内的主机，均被视为是集群内节点，因此动态检测的主要实现方案为每当一个新的主机加入集群后，新的主机会向局域网内发起广播。广播内容为新主机的地址，以及新主机的名称。其他已有集群内接收到新的主机发送的广播消息后，自动记录新的主机节点的基础信息。例如，当前集群内有10个主机，当需要向集群增加主机节点时，只需将服务器配置到对应的网络内，配置完成后，通过集群的初始化命令（rpcha-init）加入集群。该命令会发起一个局域网内广播通知其他集群，每个主机就会记录新加入节点的ip和名称信息，集群内就变成了11个主机。

固定主机列表：固定主机列表与动态检测相反。固定主机列表无法动态配置主机节点，只能固定配置某些节点为主机列表节点。如果需要将主机节点进行变更，例如上线或下线，则需要对配置文件进行统一修改。该配置模式操作较为固定，无法动态的增减主机，但是具有较强的控制粒度。适合较为明确的稳定的主机集群场景。

主备主机列表：结合上面两种配置方式。主备主机列表的工作方式为主备运行结合的机制。主机采用基础配置的方式，备用机采用动态增加的方式，例如某集群采用5个服务器为主机进行工作，可以满足一般的情况。备用机在同一个网段内，但是没有被配置到主机列表之内，因此备用机采用动态增加的方式。当需要给服务器添加新的主机时，与动态检测方案一致，首先配置服务器到网段内，然后使用初始化命令对服务器列表进行初始化。

在一些实施方式中，所述监控每个主机的资源配置情况包括：获取主机的CPU使用率、内存使用率和文件系统使用率，并根据预设的CPU使用率权重、内存使用率权重和文件系统使用率权重加权计算得到主机的资源配置，并将所述资源配置与所述阈值进行比较。

当一个主机的资源配置到达阈值后，就无法继续执行新的进程。阈值的配置方式为百分比，例如80%配置为80。资源配置的阈值采用一种加权计算权值的方式进行计算。可以例如：CPU使用率权重为5，内存使用率权重为3，文件系统使用率权重为2，CPU使用率为100%，内存使用率为60%，文件系统使用率为90%时，计算权重（5*100+3*60+2*90）/10=86。这个时候需要进行进程迁移。可以继续利用该算法计算消耗最大的进程。计算每个进程加权后的消耗量。选出最高的进程进行进程迁移。

响应于存在第一主机的资源配置超过阈值，计算所述第一主机中每个进程的资源消耗量，并确定资源消耗量最大的进程。

向集群中发起迁移广播，并判断所述集群中是否存在第二主机响应所述广播。当选举出需要迁移的进程后，向集群内发起广播，如果收到广播的服务器能够处理新的进程，则会响应广播。

响应于所述集群中存在第二主机响应所述广播，向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程。

在一些实施方式中，所述向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程包括：响应于存在多个第二主机响应所述广播，获取每个第二主机当前资源使用率，将所述资源消耗量最大的进程发送到当前资源使用率最低的第二主机。

在一些实施方式中，所述向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程包括：暂停所述资源消耗量最大的进程，将所述进程的内存状态进行压缩，将压缩后的进程内存镜像与进程可执行文件发送到所述第二主机。收到响应后，发起广播的主机将进程进行暂停，将内存状态进行压缩，压缩后的进程内存镜像与进程可执行文件通过集群局域网文件拷贝的方式发送至新的主机，新的主机继续运行该进程。

在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，对所述第一主机中资源消耗量最大的进程的资源使用进行限制。如果没有主机能够运行该进程。则使用资源限制策略（cgroup）对当前进程的使用资源情况进行限制。限制其对CPU的利用以及内存文件系统的利用，并向用户发出警告。警告当前正在处于低速运转状态，等待人为介入对集群资源进行修改或进程进行统一配置。

在一些实施方式中，方法还包括：在集群中设置备用主机，将当前正在使用的主机配置到主机列表中，将所述备用主机设置成动态增加的模式。

在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，将所述资源消耗量最大的进程发送到所述备用主机中执行。

本发明将整个操作系统集群视为一个整体，不需要选举主机或由主机进行分配任务。每个操作系统在执行任务时，默认都会在自己的物理设备上进行运行。只有到达一定的条件时，服务器会选择本机无法继续执行的进程进行暂停，并对进程的当前状态进行停止，交给其他的还有资源的服务器来执行该任务；本发明在服务器到达一定的临界阈值后，会将需要停止的进程暂停并进行标记，标记为高功耗进程，并向其他主机发布请求信息，请求其他的服务器协助运行该进程，而不会继续运行此进程，为了保证进程能够继续的执行，如果全部其他主机均无法运行该进程，则会启动沙箱机制，本机继续运行此进程，但是通过操作系统的资源限制方案（cgroup）限制该进程的资源访问量，并向服务器管理者发出预警，预警该服务器处于被限制的状态，需要增加主机来运行，从而保障了服务器不会发生的雪崩的问题，使用限制资源访问的方式来保障服务器能够至少运行不至于宕机；本发明采用广播的方式进行交互，不依赖于心跳机制，使用广播的方式交互的原因为心跳机制需要建立持久连接，需要较为频繁的交互，而广播的方式交互不频繁，在正常情况下无需进行通讯，在需要交互时，操作系统之间进行相互响应，降低交互频率，只在有必要的时候进行交互。

需要特别指出的是，上述集群中进程协作的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于集群中进程协作的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种集群中进程协作的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：配置模块，配置用于将所有主机配置到同一个网段下，建立每个主机与其他主机的通讯，并监控每个主机的资源配置情况；计算模块，配置用于响应于存在第一主机的资源配置超过阈值，计算所述第一主机中每个进程的资源消耗量，并确定资源消耗量最大的进程；广播模块，配置用于向集群中发起迁移广播，并判断所述集群中是否存在第二主机响应所述广播；发送模块，配置用于响应于所述集群中存在第二主机响应所述广播，向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程；以及集群工作模式配置模块，配置用于将集群工作模式配置为动态检测、固定主机列表、主备主机列表三种工作模式。

在一些实施方式中，系统还包括限制模块，配置用于：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，对所述第一主机中资源消耗量最大的进程的资源使用进行限制。

在一些实施方式中，所述发送模块配置用于：响应于存在多个第二主机响应所述广播，获取每个第二主机当前资源使用率，将所述资源消耗量最大的进程发送到当前资源使用率最低的第二主机。

在一些实施方式中，所述发送模块配置用于：暂停所述资源消耗量最大的进程，将所述进程的内存状态进行压缩，将压缩后的进程内存镜像与进程可执行文件发送到所述第二主机。

在一些实施方式中，所述配置模块配置用于：获取主机的CPU使用率、内存使用率和文件系统使用率，并根据预设的CPU使用率权重、内存使用率权重和文件系统使用率权重加权计算得到主机的资源配置，并将所述资源配置与所述阈值进行比较。

在一些实施方式中，系统还包括备用模块，配置用于：在集群中设置备用主机，将当前正在使用的主机配置到主机列表中，将所述备用主机设置成动态增加的模式。

在一些实施方式中，系统还包括第二发送模块，配置用于：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，将所述资源消耗量最大的进程发送到所述备用主机中执行。

本发明实施例可以通过操作系统命令工具、集群同步装置、镜像压缩与备份装置、配置装置来实施。操作系统命令工具负责与用户进行交互，用户负责调用操作系统命令工具对集群进行配置；集群同步装置负责在集群间进行通讯，主要负责发送广播、接收广播、集群内消息相互传递等；镜像压缩与备份装置负责将需要迁移的进程进行压缩，并通过集群同步装置同步完成后，对镜像进行备份并在集群内其他服务器启动新进程；配置装置负责读取配置并解析，对解析的结果进行保存，并通过同步装置进行交互，核对集群内其他服务器配置是否一致。

可以配置一个虚拟子网将集群内服务器配置在同一个网段下。配置完成后，随便找到集群中的一个服务器，使用操作系统命令工具rpc_tools --init进行初始化工作。命令工具首先通过配置装置读取配置。读取完成后通过集群同步装置向集群内发起广播。收到广播的机器响应该初始化操作，并均通过本机配置装置初始化本地配置。每个服务器初始化完成后都通过服务器同步装置发起广播。最终实现全部配置完成。

配置完成后，可以在服务器集群启动进程。挑选一个服务器登录后。使用命令行工具启动进程。例如启动demo进程。默认会在本机启动该进程，如果该服务器达到配置的阈值性能，则会将进程进行挑选，挑选一个消耗性能最大的进程，发起广播，找到能够托管的主机。收到广播后，其他服务器无论是否能够托管，都会通过同步装置回复自己能否托管。由发起托管广播的服务器选择一个托管主机。选择完成后，通过镜像压缩与备份装置将当前的进程以及服务器状态进行压缩，传输至新主机，杀死本机该进程。如果找不到托管主机，则通过资源限制的方式，限制该进程的资源使用，并发出警告信息。

基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、将所有主机配置到同一个网段下，建立每个主机与其他主机的通讯，并监控每个主机的资源配置情况；S2、响应于存在第一主机的资源配置超过阈值，计算所述第一主机中每个进程的资源消耗量，并确定资源消耗量最大的进程；S3、向集群中发起迁移广播，并判断所述集群中是否存在第二主机响应所述广播；以及S4、响应于所述集群中存在第二主机响应所述广播，向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程。

在一些实施方式中，步骤还包括：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，对所述第一主机中资源消耗量最大的进程的资源使用进行限制。

在一些实施方式中，所述向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程包括：响应于存在多个第二主机响应所述广播，获取每个第二主机当前资源使用率，将所述资源消耗量最大的进程发送到当前资源使用率最低的第二主机。

在一些实施方式中，所述向所述第二主机发送所述资源消耗量最大的进程包括：暂停所述资源消耗量最大的进程，将所述进程的内存状态进行压缩，将压缩后的进程内存镜像与进程可执行文件发送到所述第二主机。

在一些实施方式中，所述监控每个主机的资源配置情况包括：获取主机的CPU使用率、内存使用率和文件系统使用率，并根据预设的CPU使用率权重、内存使用率权重和文件系统使用率权重加权计算得到主机的资源配置，并将所述资源配置与所述阈值进行比较。

在一些实施方式中，步骤还包括：在集群中设置备用主机，将当前正在使用的主机配置到主机列表中，将所述备用主机设置成动态增加的模式。

在一些实施方式中，步骤还包括：响应于所述集群中不存在第二主机响应所述广播，将所述资源消耗量最大的进程发送到所述备用主机中执行。

如图3所示，为本发明提供的上述集群中进程协作的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。

以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。

处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的集群中进程协作的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的集群中进程协作的方法。

存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据集群中进程协作的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个集群中进程协作的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的集群中进程协作的方法。

执行上述集群中进程协作的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。

如图4所示，为本发明提供的上述集群中进程协作的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，集群中进程协作的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。