本文選題：按需定制　切入點：軟件按需部署　出處：《國防科學技術(shù)大學》2012年碩士論文

【摘要】：隨著云計算技術(shù)的成熟與普及，系統(tǒng)虛擬機技術(shù)越來越多的被應用到信息系統(tǒng)，如何將虛擬機快速部署到各個節(jié)點，使得虛擬機能夠高效運行，是目前研究熱點。目前云平臺中，以虛擬機鏡像的方式進行虛擬機部署，雖然解決了操作系統(tǒng)及軟件批量部署的問題，但由于虛擬機鏡像將操作系統(tǒng)與應用軟件耦合在一起，導致云平臺下虛擬機部署存在以下問題：1）單個虛擬機鏡像尺寸較大，虛擬機部署時虛擬機鏡像分發(fā)較慢；2）用戶對計算環(huán)境的需求不同，導致虛擬機鏡像冗余，資源利用率低，以及存儲空間的浪費和虛擬機鏡像管理的繁瑣；3）軟件的管理操作將導致虛擬機重新部署，造成服務不穩(wěn)定。 本文針對現(xiàn)有云平臺下虛擬機部署的鏡像尺寸大、鏡像冗余、資源利用率低、服務不穩(wěn)定等問題，以虛擬機技術(shù)為基礎(chǔ)，借鑒App Store等新型軟件部署機制，，設計了云平臺下操作系統(tǒng)按需部署系統(tǒng)——OpenAppV。通過將應用軟件從虛擬機鏡像中分離并以服務形式發(fā)布在云平臺上，用戶按需選擇操作系統(tǒng)和應用軟件以構(gòu)建自定義虛擬機系統(tǒng)。 首先，針對OpenAppV軟件分發(fā)的特點，本文提出了一種基于預安裝的軟件按需部署機制，采取靜態(tài)安裝的方式在虛擬機啟動過程中將軟件部署到虛擬機系統(tǒng)中。通過對不同格式軟件包分析，并解析其依賴關(guān)系描述文件，將其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式的軟件部署依賴描述文檔，根據(jù)軟件依賴關(guān)系的特點，采用并行工作的依賴部署，以并行部署方式減少軟件部署到虛擬機鏡像的時間開銷。為了檢測目標虛擬機系統(tǒng)環(huán)境是否符合軟件運行，提出了軟件部署判斷策略，從軟件部署約束沖突檢測和軟件部署解依賴沖突兩個方面對目標環(huán)境進行檢測與調(diào)整。 然后，為了提高軟件分發(fā)的效率，針對云平臺的特點，本文引入并設計了基于區(qū)域的分布式多級緩存模型，基于此模型，針對同區(qū)域多用戶訪問同一軟件情況，提出了基于共享子集的軟件包預取策略；針對訪問頻率較高的軟件，提出了基于訪問頻率和對象相關(guān)性的軟件包預取策略。 最后，在開源云平臺OpenStack上實現(xiàn)了OpenAppV原型系統(tǒng)，并對該原型進行了功能測試及性能測試。測試結(jié)果表明，軟件的部署與虛擬機鏡像按需組合，加快了虛擬機部署時虛擬機鏡像分發(fā)的速度，有效地解決了虛擬機鏡像冗余問題，減少了虛擬機鏡像存儲與管理開銷，實現(xiàn)了系統(tǒng)性能和資源利用率間較好的平衡。
[Abstract]:With the maturity and popularity of cloud computing technology, system virtual machine technology is more and more used in information systems, how to quickly deploy virtual machines to each node, so that virtual machines can run efficiently. At present, virtual machine image is used to deploy virtual machine in cloud platform, although it solves the problem of batch deployment of operating system and software, but virtual machine image coupling the operating system and application software together. The problem of virtual machine deployment in cloud platform is as follows: 1) the size of a single virtual machine image is larger, and the virtual machine image distribution is slower when the virtual machine is deployed. 2) the user needs different computing environment, which results in redundant virtual machine image and low resource utilization. The waste of storage space and the complicated management of virtual machine image management will lead to the redeployment of virtual machine and the instability of service. Aiming at the problems of large mirror size, redundant mirror image, low resource utilization and unstable service, this paper uses virtual machine technology as a reference for reference of new software deployment mechanism, such as App Store, etc. OpenAppV. by separating the application software from the virtual machine image and publishing it in the form of service on the cloud platform, the user selects the operating system and the application software on demand to build the custom virtual machine system. Firstly, according to the characteristics of OpenAppV software distribution, this paper proposes a software on-demand deployment mechanism based on pre-installation. The software is deployed to the virtual machine system in the process of virtual machine startup by static installation. According to the characteristics of the software dependency relationship, the dependency deployment of parallel work is adopted to transform it into a unified format of software deployment dependency description document. The time cost of software deployment to virtual machine image is reduced by parallel deployment. In order to detect whether the target virtual machine system environment conforms to the software running, a software deployment judgment strategy is proposed. The target environment is detected and adjusted from two aspects: software deployment constraint conflict detection and software deployment de-dependency conflict. Then, in order to improve the efficiency of software distribution and the characteristics of cloud platform, this paper introduces and designs a distributed multilevel cache model based on region. A software package prefetching strategy based on shared subset is proposed, and a software package prefetching strategy based on access frequency and object correlation is proposed for software with high access frequency. Finally, the prototype system of OpenAppV is implemented on the open source cloud platform OpenStack, and the function and performance of the prototype are tested. The test results show that the software deployment is combined with virtual machine image on demand. It speeds up the virtual machine image distribution when the virtual machine is deployed, effectively solves the redundant problem of virtual machine image, reduces the storage and management overhead of virtual machine image, and achieves a better balance between system performance and resource utilization.
【學位授予單位】：國防科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP302;TP311.52

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4 張逢U

本文編號：1679721