基于OpenStack的云平台资源调度策略的研究与实现

摘要

云计算现已成为IT产业发展的新热点，它颠覆了传统IT资源的管理和使用方式。随着云计算的逐渐推广普及，众多公司开始纷纷建立自己的公有或私有云计算平台。OpenStack作为云计算领域主流的开源IaaS(Infrastructure as a Service基础设施即服务)，是企业、政府机构、科研院校部署云计算平台的较好选择，它将底层庞大的硬件资源封装抽象成云资源池，为用户提供了一个部署云平台的解决方案。然而OpenStack并不完善，其在资源调度方面还存在一些不足。例如OpenStack在虚拟机初始分配阶段，未能综合考虑物理主机的资源情况，导致云平台资源利用率不高;在虚拟机运行阶段，无法根据物理主机实时负载情况进行调整，导致云平台中物理主机负载不均衡、云服务质量不高。
　　针对以上问题，本文首先对国内外主流的云平台资源调度策略进行了研究，按研究力向对其进行了分类，并介绍了每个方向中典型的资源调度策略。随后对OpenStack资源调度进行研究，分析了OpenStack资源调度机制和虚拟机迁移机制。在此基础上，提出了一种动态的资源调度策略。
　　本文提出的动态资源调度策略，对OpenStack的虚拟机分配策略进行优化，综合虚拟机对各种资源的需求度来选取目标物理主机，保证虚拟机初始分配较为合理。在虚拟机运行阶段，利用虚拟机在线迁移技术，根据物理主机负载情况实时对虚拟机进行调整，保证各物理主机负载较为均衡。最后使用云计算仿真平台CloudSim对本文调度策略进行测评。实验结果表明本文提出的动态资源调度策略，可以有效地实现云平台中物理主机的负载均衡，保证云平台服务质量，提高云平台资源利用率。

目录

声明

摘要

论文图表清单

第一章 绪论

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 相关技术概述

2．1 OpenStack

2．1．2 OpenStack系统架构

2．1．3 OpenStack优势

2．2．2 虚拟化技术的分类

2．2．3 虚拟机迁移技术

2．3 本章小结

第三章 OpenStack资源调度的研究

3．1 Nova组件核心架构

3．2 OpenStack资源调度策略

3．2．2 OpenStack资源调度策略的实现

3．2．3 OpenStack资源调度策略缺陷的理论分析

3．2．4 OpenStack资源调度策略缺陷的实验验证

3．3 OpenStack资源管理机制

3．3．2 OpenStack热迁移机制

3．4 本章小结

第四章 基于OpenStack资源调度策略的优化

4．1 基于OpenStack资源调度策略的优化思路

4．2 云平台资源建模与定义

4．2．1 云平台资源建模

4．2．2 云平台资源参数定义

4．3．1 主机选择策略的优化设计

4．3．2 主机选择策略的优化实现

4．4 动态迁移策略的设计与实现

4．4．2 动态迁移策略的设计

4．4．3 动态迁移策略的实现

4．5 待迁移虚拟机选择策略的设计与实现

4．5．1 待迁移虚拟机选择问题描述

4．5．2 待迁移虚拟机选择策略的设计

4．5．3 待迁移虚拟机选择策略的实现

4．6 本章小结

第五章 仿真实验与性能测评

5．3 实验与性能测评

5．3．1 负载均衡性能测试

5．3．2 资源利用率性能测试

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

致谢

参考文献