基于WEB服务的高可扩展性机群管理系统的研究与实现

摘要

随着计算机技术的高速发展，机群系统应运而生。凭借其巨大的计算能力、安全的海量存储、高可扩展性的动态伸缩以及廉价的服务成本，机群系统在各个行业中得到了广泛应用。机群系统强大的系统功能需要以良好的管理为基础。机群系统管理的好坏直接影响着机群系统提供服务的质量，因此构建一套安全、易用、稳定的机群管理系统显得尤为重要。
　　如何提高系统的易用性，方便地维护和管理系统；如何保证各节点高效地工作，及时发现节点状态的改变，并迅速做出反应，使机群平稳持续运行；如何提高系统的可扩展性，解决系统规模增大时带来的系统瓶颈问题，便捷地扩展系统功能、应用新机群技术以满足新的应用需求，成为机群管理工作的重点及难点。
　　论文在深入研究国内外机群管理系统的基础上，结合学校计算机群应用特点，设计和实现了一套基于WEB服务的高可扩展性机群管理系统。该系统使用远程克隆技术实现了机群节点批量安装与恢复功能，解决了机群系统安装部署难的问题；使用命令通道、单一命令接口实现了远程资源管理器、机群管理分布式命令控制台等工具并设计实现机群节点自动发现机制，解决了机群的易用性问题；系统设计了报警及动作机制，使用WMI、IPMI技术实现了远程任务管理器、机群节点报警器等工具，解决了机群系统的监控难的问题。
　　系统从多方面解决机群可扩展性问题：采用三层管理架构解决系统规模扩展问题；提供基本机群管理WEB服务，为新的机群应用的开发提供支持；提出了“模块化的可扩展请求处理框架”与“可扩展命令执行框架”的概念，实现了节点功能的扩展和优化的热插拔特性。

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Contents

1 引言

1.1 选题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及目的

1.4 论文组织

2 机群概述和机群管理系统需求分析

2.1 机群定义与分类

2.2 机群管理系统功能需求

2.3 机群管理系统非功能需求

2.4 本章小结

3 机群管理系统整体设计

3.1 机群管理系统整体架构

3.2 机群管理通讯协议和通讯流程设计

3.3 机群节点的分组

3.4 单一命令接口的设计

3.5 可扩展通讯框架的设计

3.6 机群管理WEB服务的设计

3.7 机群管理数据库设计

3.8 本章小结

4 系统具体实现

4.1 节点操作系统批量安装与部署

4.2 可扩展通讯框架实现

4.3 单一命令接口的实现

4.4 节点状态的监控功能实现

4.5 机群管理WEB服务安全

4.6 本章小结

5 机群管理系统的功能展示和测试

5.1 机群管理系统的功能展示

5.2 系统测试和评价

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 论文工作的总结

6.2 进一步的工作

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献