IaaS云平台测试基准研究及负载生成模块设计与实现

摘要

随着云计算技术的快速发展和云服务的广泛应用，企业和个人可以通过低廉的成本按需获取云服务厂商提供的高质量云服务，而无需购买和部署高昂的硬件设备。然而各大云服务提供商所提供的云平台性能各有不同，甚至同一厂商也会提供不同服务等级的云平台，以满足不同用户层次的需求。一个良好的云平台的选取能够达到平台资源利用率和服务质量之间的最佳平衡。因此，如何对不同云平台进行性能测试并针对测试结果得出科学的性能评价结论尤为重要。
　　针对上述背景，本文研究和提出了IaaS云平台测试基准，并设计和实现了负载生成模块。其中云平台测试基准的研究主要涉及云平台节点失效检测、故障迁移、负载均衡以及动态扩展四个性能评价指标的获取以及评价标准的制定。负载生成模块主要包含了负载生成组件的设计与实现。负载生成模块根据测试需求，为被测试平台配置测试环境，添加工作负载。在测试过程中对被测试云平台的性能指标进行周期性采样，并对性能采样数据进行计算和分析。以本文提出的云测试基准为依据，得出测试结论。
　　本文首先对云计算领域和IaaS云平台测试目前的发展状况以及本文用到的关键技术：OpenStack开源IaaS云平台技术、分布式资源监控工具Ganglia、高并发请求模拟工具JMeter技术以及当今比较权威的两种云平台测评基准进行了简要的介绍。然后，本文对云测试系统的整体架构和模块交互流程进行了概要设计，并根据云计算的SLA，为云平台测试提取出了五种性能指标，并且以这些性能指标为基础，对云平台的动态扩展、节点失效、负载均衡以及故障迁移性能评价基准的设计过程进行介绍。随后，阐述了负载生成模块和客户端系统的概要设计。接着对负载生成模块中所涉及的调度器组件、发送器组件、性能收集分析组件、样本库设计以及基于用户访问模式的高并发模拟系统设计与实现进行了详尽的阐述。
　　最后，以OpenStack开源IaaS云平台作为测试对象，使用本文中所提出的负载生成模块以及基于JMeter高并发模拟系统对其进行测试实验。以本文所提出的动态扩展、节点失效、负载均衡以及故障迁移的相关测评方法和测试基准，对采样得到的云平台性能指标进行相应计算分析，并依据测试基准得出性能评价结论，并对测试过程中各个性能指标的变化趋势进行分析，从而充分地印证了本文所提出的测试基准的准确性、负载生成模块的有效性以及测试结果的可信性。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4组织结构

第二章 相关技术概述

2.1云平台测试概述

2.2OpenStack IaaS云平台介绍

2.3 Ganglia资源监控介绍

2.4 JMeter高并发模拟技术介绍

2.5相关基准测评介绍

2.6本章小结

第三章 云测试系统总体设计

3.1云测试系统的应用

3.2云测试系统整体架构和模块交互设计

3.3云平台性能评估模型设计

3.4负载生成模块概要设计

3.5客户端监控管理系统设计

3.6本章小结

第四章 IaaS云平台测试基准设计

4.1动态扩展基准设计

4.2节点失效基准设计

4.3负载均衡基准设计

4.4故障迁移基准设计

4.5本章小结

第五章 负载生成模块详细设计与实现

5.1负载生成模块组件交互设计

5.2调度器组件的设计与实现

5.3发送器组件的设计与实现

5.4样本库的设计与实现

5.5性能收集分析组件的设计与实现

5.6基于JMeter的分布式并发模拟系统的设计与实现

5.7本章小结

第六章 测试与结果分析

6.1系统测试环境的搭建

6.2基准测试

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1本文总结

7.2未来展望

参考文献

致谢

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