开源云计算平台管理支撑平台的研究与实现

摘要

近年来，伴随着计算机技术和计算机网络的飞速发展，我们已经进入互联网时代，各种各样的网络应用已经渗透到人们工作与生活的方方面面。互联网为人们生活提供便利的同时，其惊人能耗已经成为国家和社会不得不关注的问题。据调查统计，2011年中国的IT能耗占全国能源耗电总量的5％，而且正在以平均5年增长一倍的速度增长。然而，目前绝大部分服务器的资源利用率并不高，大部分资源都处于空闲状态以应付突如其来的应用高峰。因此，如果能通过提高服务器资源利用率来降低IT能耗，对社会将会有巨大环境效益和经济效益。
　　 云计算技术的出现为提高服务器资源利用率降低能耗提供了有效的途径。云计算技术借助虚拟化技术以管理虚拟基础设施的方式管理物理服务器资源，以资源池的方式按照用户需求提供基础设施资源，具有资源分配方式灵活、分配粒度精确的特点。云计算技术具有灵活和易扩展等优势，弥补了传统运维管理的很多不足，显著增强了管理便捷性、提高了资源利用率和扩展性。
　　 基础设施即服务(IaaS)云计算平台，通过网络把服务器、操作系统、磁盘存储和网络等基础设施资源以服务的形式提供给用户。IaaS云计算平台提供和管理基础设施的云计算平台，作为传统纯物理服务器的运维环境的主要替代模式，被广泛的用作在云端数据中心、平台即服务(PaaS)云计算平台和软件即服务(SaaS)云计算平台的底层设施提供平台。
　　 本文的主要工作是通过研究分析主流的开源IaaS云计算平台，设计并实现适用于多种开源IaaS云计算平台的管理支撑平台，在云计算平台的基础上提供了对云计算平台的监控服务以及基础管理服务，并为服务开发了对外调用接口，通过服务调用接口可以获取云计算平台内物理服务器和虚拟机的负载信息以及便捷的管理云计算平台。基于本文实现的云计算平台的管理支撑平台，用户可以非常方便的实现负载均衡系统或者将云计算平台集成到其他系统中。为了展示本文的云计算平台管理支撑平台，本文以开源的虚拟化软件KVM和开源IaaS云计算平台OpenStack为基础，实现了此管理支撑平台，并基于此平台实现了集自动化调度与门户管理于一体的云计算平台基础运维系统原型。充分的展示了云计算平台管理支撑平台的实际应用意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究创新与意义

1．2．1 研究创新

1．2．2 研究意义

1．3 主要研究内容

1．4 论文结构

第2章 相关基础知识

2．1 虚拟化技术

2．1．1 虚拟化技术架构

2．1．2 虚拟机在线迁移

2．1．3 虚拟化平台管理工具Libvirt

2．2 云计算技术

2．2．1 云计算平台分类

2．2．2 laaS云计算平台与OpenStack

2．3 AMQP与RabbitMQ

2．4 GridSphere

2．5 小结

第3章 管理支撑平台的总体设计

3．1 整体框架设计

3．2 云监控服务模块

3．2．1 云监控服务模块框架设计

3．2．2 云监控服务模块消息设计

3．2．3 云监控服务模块存储设计

3．2．4 监控数据的获取

3．3 云基础服务模块

3．3．1 资源的抽象模型

3．3．2 基础资源抽象

3．3．3 服务资源模型

3．4 本章总结

第4章 管理支撑平台的具体实现

4．1 云监控服务模块的实现

4．1．1 监控服务端的实现

4．1．2 监控客户端的实现

4．1．3 监控任务的消息格式

4．2 云基础服务模块的实现

4．2．1 基础资源模型的实现

4．2．2 服务资源模型的实现

4．3 本章总结

第5章 管理支撑平台的应用及部署

5．1 基于管理支撑平台的应用

5．1．1 运维平台设计概要

5．1．2 运维平台的实现

5．2 管理支撑平台的环境与部署

5．2．1 硬件环境

5．2．2 软件环境

5．2．3 部暑过程

5．3 小结

第6章 结论和展望

6．1 本文工作总结

6．2 下一步工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文