多平台虚拟化环境集成管理技术研究与实现

摘要

虚拟化技术的快速发展，为计算集群管理中服务的快速部署和快速切换提供了新的更加有效的解决方案，云计算的诞生，更是给大规模的分布式计算开辟了一条新的途径，为全球大数据量的处理和高集中服务的部署提供了解决方案，使得信息化的发展步伐进入了前所未有的高速阶段。然而，随着虚拟化技术的快速发展，虚拟化的产品也是层出不穷，当前主流的虚拟化软件已经多达十余种，这就给管理者带来了很大的麻烦，由于各虚拟化软件之间使用技术的不统一、设计思想的不统一，使得它们相互之间无法进行通信，也无法将它们放入到一个虚拟化群组中进行管理部署，因此，要解决这些问题给集群建设带来的限制，就必须研究设计对多平台虚拟化环境集成管理的技术。
　　 针对这些问题，本文重点研究使用虚拟化管理技术建设多平台虚拟化环境集成管理系统。首先，规划部署适用于该管理系统的硬件环境，研究使用虚拟化技术搭建基于校园学科建设的私有云平台，基于现有虚拟化软件KVM、Xen、VMware ESX等部署虚拟化环境，对服务器、存储以及网络进行虚拟化设计。然后，研究利用虚拟化管理技术实现对虚拟化环境进行管理，使用虚拟化管理技术远程连接虚拟化主机并对其进行监控，实现在虚拟主机上创建虚拟机、启动虚拟机、关闭虚拟机、删除虚拟机等功能，并设计实现虚拟机的克隆和迁移功能。最后，基于该项研究成果，设计实现多平台虚拟化环境集成管理系统，调查研究该系统的设计目标、约束条件、应用背景和需求分析等，做出总体功能设计，并对每个功能模块进行详细流程设计，直至系统实现和部署测试，完成整个系统设计开发的流程描述。
　　 本文所设计的系统以虚拟化管理思想为依据，以开源虚拟化库libvirt为技术基础，以J2EE开源开发框架为工具，实现对多平台虚拟化环境集成管理技术研究成果的可视化体现。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 论文选题背景

1．1．2 论文选题意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 虚拟化与云计算

1．2．2 虚拟化管理技术

1．3 课题的主要工作和创新点

1．3．1 课题的主要工作

1．3．2 课题的创新点

1．4 本文的组织结构

第二章 虚拟化管理平台相关技术

2．1 虚拟化相关技术

2．1．1 虚拟化技术

2．1．2 KVM

2．1．3 Xen

2．2 虚拟化管理相关技术

2．2．1 虚拟化管理

2．2．2 libvirt

2．2．3 Virt-Manager

2．3 远程桌面接连技术

2．3．1 远程桌面协议RDP

2．3．2 远程连接技术VNC

2．4 本章小结

第三章 利用虚拟化技术搭建学科私有云平台

3．1 学科私有云平台的建设目标及研究内容

3．2 学科私有云搭建需要的设备选择

3．3 学科私有云的架构设计

3．3．1 总体规划

3．3．2 服务器虚拟化设计

3．3．3 存储虚拟化设计

3．3．4 网络虚拟化设计

3．4 私有云平台中的管理系统

3．4．1 管理范围

3．4．2 管理方法

3．5 本章小结

第四章 利用开源函数库libvirt实现虚拟化管理功能

4．1 利用libvirt连接受控主机

4．2 利用libvirt监控受控主机

4．3 利用libvirt对受控主机进行虚拟化操作

4．3．1 创建Domain

4．3．2 启动Domain

4．3．3 关闭Domain

4．3．4 删除Domain

4．4 利用libvirt实现虚拟机迁移功能

4．5 利用libvirt实现虚拟机克隆功能

4．6 多平台虚拟化环境管理功能实现

4．7 本章小结

第五章 基于libvirt的多平台虚拟化环境集成管理系统设计与实现

5．1 系统总体设计

5．1．1 设计目标和约束

5．1．2 系统需求分析

5．1．3 系统设计原则

5．1．4 系统功能模块设计

5．2 系统详细设计

5．2．1 用户登录

5．2．2 CPU监控

5．2．3 内存监控

5．2．4 存储监控

5．2．5 网络监控

5．2．6 虚拟机列表

5．2．7 创建虚拟机

5．2．8 克隆虚拟机

5．2．9 迁移虚拟机

5．3 系统实现

5．4 系统安装及测试

5．4．1 系统安装

5．4．2 功能测试

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

附录