【摘要】：云計(jì)算的發(fā)展使得用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)以自助服務(wù)的方式來獲取自己所需的IT資源。借助于虛擬化技術(shù),用戶不需要關(guān)注具體的硬件,而只需要選擇一家云服務(wù)提供商,登錄到其云平臺(tái)就可以購買和配置自己所需要的服務(wù)。這樣的選擇具有高度的擴(kuò)展性,更加經(jīng)濟(jì),也使得資源的利用率得到了明顯改善。得益于云計(jì)算的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫技術(shù)也開始了從傳統(tǒng)IT到云的轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)IT下的數(shù)據(jù)庫需要管理員進(jìn)行配置,數(shù)據(jù)庫管理需要由專業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理員負(fù)責(zé),數(shù)據(jù)庫需要部署在大型機(jī)器上。而云計(jì)算下的DBaaS(數(shù)據(jù)庫即服務(wù))可以自助地進(jìn)行服務(wù)配置,開發(fā)者可以管理自己的數(shù)據(jù)庫服務(wù),并且將其部署在虛擬化的機(jī)器上。為了滿足用戶在私有云平臺(tái)上使用DBaaS服務(wù)的需求,本文以H3C私有云平臺(tái)為基礎(chǔ),結(jié)合OpenStack Trove組件實(shí)現(xiàn)了該云平臺(tái)的DBaaS服務(wù)模塊,完成云數(shù)據(jù)庫實(shí)例的生命周期管理和數(shù)據(jù)庫管理等工作。本文首先對用戶的需求進(jìn)行了分析,云平臺(tái)需要提供可擴(kuò)展和可靠的云數(shù)據(jù)庫給用戶。接著介紹了當(dāng)前私有云平臺(tái)的架構(gòu)和所采用的DBaaS后臺(tái)方案,著重對OpenStack Trove組件創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫實(shí)例的原理進(jìn)行了分析,并結(jié)合云平臺(tái)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。然后對云平臺(tái)上的DBaaS服務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),因?yàn)樯婕暗蕉喾N服務(wù)的調(diào)用和數(shù)據(jù)的校驗(yàn)及組合,在代碼實(shí)現(xiàn)上主要采用Java8提供的組合式異步編程方式對任務(wù)進(jìn)行并發(fā)調(diào)用。由于數(shù)據(jù)庫實(shí)例狀態(tài)不能實(shí)時(shí)推送到前端頁面,本文提出了一種基于WebSocket的狀態(tài)推送方案解決此問題。最后對該云平臺(tái)提供的DBaaS服務(wù)進(jìn)行了系統(tǒng)測試。驗(yàn)證了該方案創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫實(shí)例可以支持多種數(shù)據(jù)庫類型和版本,用戶在使用時(shí)可根據(jù)自己需求場景進(jìn)行配置選擇,并對數(shù)據(jù)庫實(shí)例里的數(shù)據(jù)庫和用戶進(jìn)行管理。
【圖文】：

Trove 使應(yīng)用程序完全透明地訪問數(shù)據(jù) API，這些 API 由經(jīng)過自動(dòng)化和簡化的管理方數(shù)據(jù)庫提供并暴露在外。Trove 目前由 Trove-api、Trove-taskmanager、Trove-conductor、Trove-guestagent 四個(gè)組件組成。Trove 的數(shù)據(jù)庫引擎運(yùn)行于云主機(jī)，與 Nova、Cinder、Swift、Glance、Keystone、Neutron (Nova-network)等組件緊密相連。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的管理最近的版本也得到了增強(qiáng)，引入新的集群 API，首次支持 MongoDB 集群[32]；支持可選擇強(qiáng)制使用Cinder 作為 Trove 卷的后端；支持使用 Neutron 網(wǎng)絡(luò)的 OpenStack 解決方案部署 Trove支持在 Trove 數(shù)據(jù)庫中使用自定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置參數(shù)；其他的改進(jìn)包括在 Trove 中增加日志審計(jì)來優(yōu)化日志級別、加入 stevedore[33]來優(yōu)化擴(kuò)展加載的機(jī)制等。Trove 項(xiàng)目經(jīng)過數(shù)個(gè)版本的迭代優(yōu)化，已經(jīng)逐漸成熟。如圖 2-1 所示，當(dāng)用戶或者應(yīng)用連接上數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，，這個(gè)數(shù)據(jù)庫是存在于一個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例之中。實(shí)例會(huì)運(yùn)行在 Nova 虛擬機(jī)上，這些實(shí)例是 Datastore Version 的實(shí)例化，這些 Datastore Version 又屬于某個(gè) Datastore，因?yàn)橐粋�(gè) Datestore 可能有多個(gè)不同的版本。Datastore Version 可以實(shí)例化多個(gè) Instance（數(shù)據(jù)庫實(shí)例）。圖 2-1 中真正跟用戶或者應(yīng)用交互的是 Instance 中的 MySQL DB。

對云平臺(tái)上的 DBaaS 服務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先會(huì)分析現(xiàn)有的私有云平臺(tái)架 Trove 方案及其拓展方案進(jìn)行解讀，然后在私有云平臺(tái) CloudOS 云操rove 方案的適配，完成功能模塊設(shè)計(jì)，總體架構(gòu)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)。有云平臺(tái)架構(gòu) 私有云平臺(tái)所采用的云操作系統(tǒng) H3Cloud OS 是基于業(yè)界最主流的 Ope的一款云操作系統(tǒng)軟件，目的是在調(diào)度和管理云資源（如計(jì)算、存儲(chǔ)、據(jù)庫、應(yīng)用等）的同時(shí)為 H3Cloud 提供面向用戶的圖形操作接口，主企業(yè)提供云資源的按需獲取和快速交付能力，是 H3C 私有云平臺(tái)的重平臺(tái)對外提供服務(wù)采用微服務(wù)架構(gòu)，將自身的業(yè)務(wù)組件封裝在不同的 并通過 Kubernetes 對 Docker 容器進(jìn)行管理和編排，實(shí)現(xiàn)云操作系統(tǒng)的升級。H3Cloud OS 可以向用戶提供的 X86 虛擬機(jī)、PowerVM 虛擬機(jī)、云公網(wǎng) IP、裸金屬服務(wù)器、鏡像服務(wù)、云桌面、應(yīng)用服務(wù)、DevOps、微服務(wù)。云平臺(tái) H3CloudOS 的系統(tǒng)架構(gòu)如圖 4-1 所示：
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.09

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本文編號：2609947