基于云计算平台的应用环境自动部署技术研究

摘要

近几年来，云计算技术已成为IT界最热门的研究领域，它改变了企业传统的IT技术架构和开发部署模式。通过网络方式提供给用户需要的应用平台环境，快速平滑地将用户的应用迁移到云中，这些工作不但给IT资源管理带来了一定的难度，同时也对用户技术能力提出了更高的要求。
　　 现有的一些产品往往只关注于单一层面的云资源管理，缺少一个结合基础设施资源、应用环境部署、监控服务等在内的管理平台，缺乏高效的应用环境的部署管理的机制。本文针对现有研究的不足，设计了一个支持不同云环境下的应用平台环境的部署架构，它可以帮助用户通过自助工具动态的配置所需要的应用平台环境，帮助用户从基础设施管理的工作中抽离出来，提供一个通用的、可继承的基础架构环境的部署机制。该系统主要基于以下几个目标设计:首先，建立一个应用平台模型，设计一套通用性较强的应用环境描述机制;其次，在不同的云环境架构下，设计一个统一的部署系统来整合分散的计算资源，提供一个高效的资源分配和管理方式;第三，将自动部署的机制和云环境结合起来，提高云环境下资源的利用效率和应用调度的高效性。
　　 本文深入研究了云计算平台下应用环境的描述问题，提出了应用平台模板的方式来实现环境的描述和部署工作，将一个具体的应用环境的部署问题转换为模板的描述工作，大大降低了用户的使用难度，并且对模板的具体使用进行了详细的介绍。另外，本文针对云环境多样性的特点设计了一个高效的应用环境部署算法，结合用户指定的部署策略该算法可以在节点的配置和最终部署性能之间达到一个平衡。
　　 本文全面描述了我们设计的自动化部署系统——UstcInstaller的设计和实现过程，以及详细讲述了一套基于模板描述应用平台的机制，利用开源的配置管理工具Chef来辅助完成应用环境的部署工作。整个系统分为四个主要部分:软件仓库，基础设施层、平台服务层、应用部署层。我们采用应用平台模板作为一个应用环境的描述机制，并结合特定领域语言DSL、脚本等技术以适应实际的需求。在具体的设计过程中，我们参考了现有的一些配置管理软件的做法，并对其进行扩展以应用到云环境中。在文章的最后，对自动化部署系统的应用场景以及具体的系统界面进行了介绍，并通过具体的实例对系统的性能和功能进行测试，测试结果表明，该部署系统可以很好地满足用户的具体应用需求，对现有的一些系统能够很好地安装部署，同时针对云计算环境的特殊性能够获得较好的部署性能。

目录

声明

摘要

图目录

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 目前研究的不足

1．4 研究内容

1．5 章节安排

第2章 相关技术

2．1 引言

2．2 云计算相关概念

2．2．1 云计算基础

2．2．2 云计算分类

2．2．3 云架构

2．3 平台即服务

2．4 特定领域语言

2．4．1 特定领域语言

2．4．2 特定领域语言的分类

2．5 配置管理软件

2．5．1 Chef简介

2．5．2 Chef的架构

2．5．3 Chef核心概念

2．5．4 Chef的优缺点

2．6 本章小结

第3章 应用平台模型

3．1 引言

3．2 分布式应用平台特点

3．3 服务组件特征的抽象

3．4 应用平台模板的设计

3．5 模板的DSL描述

3．5．1 描述属性集

3．5．2 配置文件的模板

3．5．3 应用脚本的描述

3．6 应用平台部署算法

3．6．1 虚拟服务器建模

3．6．2 部署算法

3．6．3 算法举例

3．7 应用平台部署过程

3．8 本章小结

第4章 部署引擎的设计与实现

4．1 引言

4．2 设计目标

4．3 部署系统的架构

4．3．1 总体架构

4．3．2 部署流程

4．4 部署引擎的层次设计

4．4．1 软件仓库模块

4．4．2 基础设施层

4．4．3 平台服务层

4．4．4 应用部署层模块

4．5 本章小结

第5章 实验分析与验证

5．1 引言

5．2 测试环境介绍

5．2．1 Eucalyptus构建

5．2．2 Hadoop集群

5．3 系统展示

5．3．1 软件库管理界面

5．3．2 应用平台模板界面

5．3．3 应用平台部署界面

5．4 HADOOP集群的动态部署

5．4．1 单节点伪分布式Hadoop平台部署

5．4．2 多节点Hadoop平台部署测试

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 工作小结

6．2 未来工作展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果