云计算环境下弹性服务管理框架研究

摘要

随着云计算时代的来临,云计算平台逐渐受到开发者的关注与青睐。然而,在云计算环境下托管复杂的分布式应用目前仍缺乏成熟的解决方案。针对云计算环境弹性伸缩的特性,如何高效地实现服务集群的可伸缩管理、如何在IaaS基础设施动态伸缩时确保服务可用性、为服务实现可定制的负载均衡策略与容错策略都是在IaaS云计算平台上开发、部署SOA应用时必须解决的重要问题。
　　云计算环境下弹性服务管理框架解决了上述问题,它包含服务集群可伸缩管理方案和集群可感知的RPC机制两个有机组成部分。服务集群可伸缩管理方案为部署于IaaS云计算平台的SOA应用提供了运行时动态伸缩的架构与系统拓扑实时感知的能力,它支持运行时动态地向服务集群中添加和删除服务实例,同时实时通知感兴趣的服务调用者,而不中断服务;允许系统中的每个组件快速、准确地获得系统拓扑结构并确保一致性。而集群可感知的RPC机制为RPC系统增加了服务发现、动态配置、软件层负载均衡策略、服务失效检测与容错等特性并提供了编程抽象,屏蔽了底层系统的实现细节,简化了云计算平台分布式系统的编程实现。通过这两个核心功能的实现,为IaaS平台上高可用、弹性伸缩的SOA应用的监控管理和编程实现提供了一个解决方案。
　　云计算环境下弹性服务管理框架使用Scala语言开发,基于ZooKeeper与Thrift在Linux系统上实现。功能测试表明,服务集群可伸缩管理方案实现了对系统整体拓扑结构与服务实例运行状态的实时追踪;集群可感知的RPC机制实现了服务发现、动态配置、负载均衡、失效容错等功能。性能测试表明,在亚马逊EC2平台使用T1.Micro实例搭建的服务集群可伸缩管理系统可以支持规模2000个服务实例的分布式应用。

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1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 课题背景与研究内容

1.4 论文的组织结构

2 云计算环境下弹性服务管理框架总体设计

2.1 系统整体概述

2.2 系统设计思想

2.3 系统体系架构与功能模块

2.4 系统工作机制与处理流程

2.5 本章小结

3 云计算环境下弹性服务管理框架关键技术

3.1 服务信息元数据管理方式

3.2 应用程序运行时动态可伸缩架构

3.3 集群可感知的弹性 RPC 机制

3.4 本章小结

4 系统测试与分析

4.1 测试环境

4.2 功能测试

4.3 性能测试

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间参与的主要科研项目