OpenStack集群高可用方案设计与实现

摘要

随着云计算技术的不断发展，用户可以像使用水、电等资源一样的使用计算机资源。为了便捷的管理云计算资源池中存在的大量的计算资源、网络资源和存储资源，出现了开源的云平台管理系统 OpenStack。在金融、政治等领域，服务器承受着大量重要数据信息的计算和存储业务，如果服务器发生故障，将会带来灾难性的后果，产生巨大的损失。因此在服务器的器件损坏，系统崩溃，异常断电，网络异常等情况下，需要尽可能减少不可用时间，自动恢复，最大限度的保证系统的可用性。但 OpenStack本身并不具备高可用功能，因此在利用OpenStack的便捷的同时，必须要补全它的高可用功能。
　　本文通过对高可用集群的结构进行分析，在常见的 corosync+pacemaker的高可用方案基础上，为了解决集群节点较多导致 corosync收敛时间长的问题提出了检测域划分的思想，为了降低误判概率增加了基于管理网络和存储网络的双链路心跳检测方案。由于 pacemaker本身包含的 resource agent在节点多时表现不佳，开发了一套自己的资源代理，来完成上报物理主机故障的信息；上报虚拟机故障、关闭的信息；发送管理网络或存储网络故障的警告；通过 corosync感知检测域内连通节点的变化；当前节点上报失败时，通过 corosync令牌传递报文，横向寻找可用节点，上报迁移请求；通过共享存储，确定其它隔离主机或分裂组的心跳，维护分裂组列表，抢占域锁；对 pacemaker通知的虚拟机故障进行响应等功能。在进行虚拟机迁移时需要决定迁移的目的主机，因此实现了动态资源调度服务来完成这项功能。
　　经过功能测试和可用性测试后，系统可以完成虚拟机的启动关闭，在物理主机出现故障或虚拟机出现故障后，可以将虚拟机迁移，迁移后的虚拟机可以继续运行原虚拟机中运行的业务。虚拟机迁移时间均在二十秒左右，达到了高可用的标准。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

1.4 论文的组织结构

第2章 OpenStack集群高可用方案的需求分析

2.1 高可用集群

2.2 容错技术

2.3 OpenStac k集群高可用方案的业务需求

2.4 OpenStac k集群高可用方案的功能需求

2.5 OpenStac k集群高可用方案的性能需求

2.6 本章小结

第3章 OpenStack集群高可用方案的设计

3.1 心跳传输层方案的设计

3.2 集群资源管理层方案的设计

3.3 资源代理层方案的设计

3.4 本章小结

第4章 OpenStack集群高可用方案的实现

4.1 心跳传输层的实现

4.2 集群资源管理层的实现

4.3 资源代理层的实现

4.4 资源代理与drs的实现

4.5 本章小结

第5章 OpenStack集群高可用方案的测试

5.1 测试环境

5.2 高可用集群功能测试

5.3 集群的可用性测试

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

个人简历