自建云服务计费系统

        自从Laxcus分布式操作系统正式开源两个月以来，可能是它一站式云计算平台属性和超大规模计算能力，给用户带来极大的便利，下载量一直持续增加，最近网站后台总是有用户在问，在Laxcus分布式操作系统的社区版本基础上，编写一个计费系统，应该如何实现，分哪些步骤之类的问题。下面简单说一下这个问题，先说下计费编程的大概情况，下一篇咱们再详细说如何编写Laxcus云计费系统。
        标准的云服务计费系统，目前是属于Laxcus云计算版本的一项功能，Laxcus云计算版本对应云计算服务商，里面的功能大量是针对云计算的硬件环境而设计，这种硬件环境，一般用户的计算机集群或者服务器普遍不具备，所以社区版用户无法使用。但是社区版本也提供了通用性的云服务接口，用户使用这些接口，结合自己的云服务特点，也能够设计一套计费系统。更深一步，因为Laxcus分布式操作系统是开源的，如果开发者对Laxcus分布式系统系统有足够了解，还可以结合自己的硬件环境，直接修改源代码，来设计更复杂的计费系统。今天就用这些接口，来介绍一下如何开发一个简单的计费系统，更多的功能需求，可以在这个上面延伸。希望对使用Laxcus社区版本的用户，提供一个参考示例。

        首先让我们感性体验一下。启动Laxcus分布式操作系统的集群管理桌面，上面有一个“我的集群”的应用软件。这是一个动态显示Laxcus集群运行环境的应用，打开它，Laxcus集群里，每个节点的重要运行参数都会在上面显示，包括CPU、GPU的负载，内存、磁盘的用量，瞬时网络流量，已经消耗的全部网络流量，在线人数、Laxcus分布式应用软件的运行数量，都会定时刷新一一列举出来，刷新的时间也是由用户自己定义，系统默认的刷新间隔时间是20秒，最小的刷新间隔时间10秒。
        显示在窗口界面上的参数，是Laxcus集群每个节点的运行参数，在它的里面，其实隐藏了注册用户的运行记录，或者说，每个注册用户在Laxcus集群运行记录的汇总，就是Laxcus集群节点的运行参数，所以二者实际是一体两面，混合统一。
        如果把Laxcus集群的运行记录拆解，把每个用户的运行记录单独提取出来，交给计费系统来处理，就需要使用到一个分布式命令：“Check User Cost”。
        在图形界面或者命令行输入“Check User Cost”命令，它会有如下的显示。

        打开命令帮助窗口，Check User Cost命令有如下介绍：

        在Laxcus分布式操作系统里，所有的命令参数都采用短参数格式，即在参数前面加一个“-”符号，而不是两个。这和Linux系统有所区别。
        Check User Cost命令有以下几个参数：
        1.Sites，节点的类型。这是一个关键字，在Laxcus集群里，除了FRONT节点和WATCH节点，其它节点都是有效。节点类型是一个必选项，指定节点后，命令将去查询关联节点上的资源消耗记录，如果需要检索多个节点，节点关键字之间用“，”分开。
        2.Users，用户签名。它对应用户的登录名称，忽略大小写。这也是一个必选项，只有指定用户签名后，系统才能够知道要寻找哪些用户的记录，然后再去关联的节点上查找。
        3.Includes，指向被检索的命令，允许有多个命令被同时检索，多个命令之间用“，”分隔。这是一个可选项，如果不指定，系统将检索用户的所有命令。
        4.Excludes，就是在全部命令里，被排除的命令，多个被排除命令之间用“，”分隔。它也是可选项，同时与“Includes”是互斥的。就是说如果指定Includes时，就不能使用Excludes参数，反之亦然。
        5.Begin 检索的开始时间，时间格式是“年-月-日 时：分：秒”这是必选项。
        6.End 检索的结束时间，时间格式也Begin参数一样，也是必选项。End和Begin形成匹配。

        如果是编程，调用Check User Cost命令，需要使用DSDK软件包。DSDK软件包全名是Distributd Software Development Kit，是Laxcus分布式操作系统提供给用户，用来进行分布式编程的API。DSDK类似于Windows或者Linux提供的SDK从功能上来说差不多，区别在于，Laxcus提供的处理工作都是分布的，所以调用DSDK API指令后，这些指令会分散到不同的计算机节点上运行，而不象Windows、Linux上的指令，只在本地执行。这是它们的根本不同，但是在操作使用上，用户和开发者不会有这种感觉，就象完全在本地处理一样。
        Check User Cost命令的返回结果里，有大量参数需要在这里逐个说明一下，理解后，才好处理后面的编程工作。
        首先是用户名称，它与命令中的“Users”参数对应。 这个比较好理解，每个用户都有一个登录身份，用户名称就是它的ID，通过用户名，计费系统才能识别每一个用户在集群中执行的工作、产生的网络流量，计算消耗的时间。
        第二个是节点，它与命令中的“Sites”参数对应。Laxcus计算机集群有很多的节点，每个节点处理一项单一主要工作，比如Data节点主要处理大数据工作，Disk节点负责存储操作，Work节点执行分布式计算工作，Build节点处理数据和资源的重组工作，Call节点管理分布计算业务的调度处理。
        第三个是命令名称。在Laxcus集群中，命令相当于赋于业务一个可识别的工作身份，类似于用户名称，通过命令名称，可以快速识别用户执行的每一项操作，同时，根据命令名称，可以进行有针对性的计费工作。这也是Laxcus赋予计费的一项特权。
        第四个是迭代次数。迭代就是指命令在Laxcus集群中执行的工作次数，因为Laxcus集群上的计算工作不一定只局限于某一个节点，很多时候会分散到不同的节点上去执行，根据迭代次数，我们可以给计费系统增加多一个判断选项。
        第五个是服务号。服务号其实包括两个参数，根据图片上的显示，前面是分配给命令的ID，这个ID具有唯一性，在分布计算启动时，由运行环境动态生成。并且在随后的计算过程中，会分配给关联的子命令，这样命令和子命令之间，就形成一个联动的整体，完成一项巨复杂的分布式计算工作，并且能够在界面上显示出来，供用户查阅和识别。服务器的第二个参数是它的执行编号，编号顺序是从1开始，然后一直无限延伸下去，直到结束。越复杂的计算工作，执行编号会越大。为了方便开发者理解，这里显示的编号都很小，最大的编号是3，也就示意着只执行了3次分布计算工作。
        第六和第七是计算工作的开始和结束时间，它与命令中的Begin、End参数对应。这个非常好理解，两个时间都精确到毫秒级别，就不多解释了。
        第八个是运行时间，也就是结束时间减去开始时间的差值。通过运行时间，用户再结合自己的资源计费标准，就可以得到一个消费额度。这个工作将由开发者来完成。
        第九个是迭代时间。这个不太好理解，在这里需要多说明一下。在Laxcus分布式操作系统，所有的分布式计算工作都是由调度器来组织实施和管理。Laxcus调度器类似超算上普遍使用的SLURM，或者其它调度工具。Laxcus调度器每执行一次调度，会消耗一定的CPU、线程、时间。迭代时间，就是Laxcus调度器为每项分布计算工作调配资源消耗的时间总和，这个时间属于运行时间的一部分，但是它和运行时间又不太一样。实际上，计算工作时间，就是等于运行时间减去调度时间。
        第十和第十一项是网络IO在接收和发送数据产生和消耗的流量。这个计费系统需要又一项重要参数，根据它们，计费系统可以精确计算每一笔计算业务，得出相应的消耗额度。
        第十二项是优先级。在Laxcus分布式操作系统，计算业务可以定制不同的优先级，高优先级的计算业务，总是优先被执行。也就是说，一个计算环境中，高优先级的计算业务，被系统优先赋予计算资源，而低优先级的计算业务，总是在高优先级的计算业务结束后，才能获得资源使用权。目前Laxcus集群对用户计算业务，共分有四次优先权限，分别是：Max、Normal、Mini、None。默认情况下，所有计算业务都是None状态，即不设置优先级，这样系统会给所有用户，按照时间顺序平均分配计算资源。用户如果需要优先获得使用计算机资源的特权，那么可以联系系统管理员，这是由它负责管理的权限之一。
        如果用户没有太复杂的计费要求，通过以上计费参数，再结合DSDK提供的API接口，一个基本的计算系统就能生成的。
        根据一个开发者的经历，如果开发人员在熟悉Laxcus分布式操作系统和DSDK编程的情况下，设计开发一个基本的计费系统，也就是两三天的时间。
        下一篇我将详细介绍如何使用DSDK中的API，在Laxcus分布式操作系统上，设计一套简单的计费系统。今天的介绍就到这里，有兴趣的读者可以继续关注我的内容。