本文選題：OpenStack + 互聯(lián)網(wǎng)�。� 參考：《北京郵電大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：近年來,云計(jì)算一詞越來越多的出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中,也獲得了越來越多的關(guān)注。云計(jì)算描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計(jì)算所帶來的不僅僅是技術(shù)上的變革,更是商業(yè)模式上的變革。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,伴隨著商業(yè)模式的變革,無論是企業(yè)用戶還是個(gè)人用戶,都會(huì)大幅降低投入成本,提高生產(chǎn)效率。借助云計(jì)算,社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域會(huì)更廉價(jià)、更快捷的獲取IT服務(wù)。作為現(xiàn)在最炙手可熱的IT技術(shù),云計(jì)算正在并將繼續(xù)改變整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的格局�？梢灶A(yù)見,云計(jì)算將像幾十年前的個(gè)人電腦和互聯(lián)網(wǎng)一樣引領(lǐng)IT行業(yè)新一輪的浪潮。然而,無論云計(jì)算怎么發(fā)展,最終都需要依托數(shù)據(jù)中心來對(duì)外提供服務(wù),數(shù)據(jù)中心尤其是采用虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)中心的受關(guān)注程度也越來越高。同時(shí),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心正在消耗大量的能源、空間和成本,而且消耗量日益膨脹。隨著信息服務(wù)的日益深化,越來越多的企業(yè)希望構(gòu)建更加綠色更加節(jié)能的新型數(shù)據(jù)中心,提高數(shù)據(jù)中心各項(xiàng)資源的利用率和節(jié)能降耗已成為當(dāng)前數(shù)據(jù)中心面臨的首要問題,相應(yīng)的虛擬機(jī)部署問題也成為IT領(lǐng)域的重要研究方向。近兩年來,通過虛擬化手段進(jìn)行集中化整合開始成為提高數(shù)據(jù)中心利用率且節(jié)能的有力途徑。部署了虛擬化技術(shù)之后,我們需要利用云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)大量服務(wù)器的協(xié)同工作,幫助我們便捷的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通,快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障,通過自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營(yíng)。隨著云計(jì)算的發(fā)展,云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)也越來越成熟,OpenStack就是其中的佼佼者。但是其虛擬機(jī)部署機(jī)制還不太完善,存在如下問題：第一,采用原虛擬機(jī)部署算法的時(shí)候,使用狀態(tài)的物理機(jī)的各項(xiàng)資源利用率偏低,造成了資源浪費(fèi)；第二,原虛擬機(jī)部署算法不能為每一臺(tái)物理機(jī)找到最合適的虛擬機(jī)組合,從而使用的物理機(jī)的數(shù)量偏多,增加了不必要的電能損耗,也增加了運(yùn)營(yíng)成本。本文針對(duì)新興開源云計(jì)算平臺(tái)OpenStack中虛擬機(jī)部署機(jī)制的不足,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)新的解決方案——基于蟻群算法的OpenStack虛擬機(jī)部署策略。該策略利用了螞蟻尋找食物過程中的分布式協(xié)作和正反饋機(jī)制來處理虛擬機(jī)請(qǐng)求,以減少使用的物理機(jī)數(shù)量并且降低電能消耗。通過搭建真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,驗(yàn)證了采用新虛擬機(jī)部署策略的OpenStack管理平臺(tái)的可用性和可靠性,然后通過仿真實(shí)驗(yàn)的方式比較了改進(jìn)算法和原來算法在各個(gè)層面的性能。證明了改進(jìn)算法可以提高處于使用狀態(tài)的物理機(jī)的各項(xiàng)資源的利用率,并能減少同等情況物理機(jī)使用數(shù)量。
[Abstract]:In recent years, the word cloud computing appears more and more in the field of vision, and also gets more and more attention. Cloud computing describes a new Internet-based IT service growth, usage, and delivery model, often involving the provision of dynamically scalable and often virtualized resources via the Internet. Cloud computing brings not only technological changes, but also business model changes. In the long run, with the change of business model, both enterprise users and individual users will greatly reduce the input cost and improve production efficiency. With cloud computing, all sectors of society will be cheaper, faster access to IT services. As the hottest IT technology, cloud computing is and will continue to change the pattern of the entire IT industry. Cloud computing is expected to lead the IT industry into a new wave, as personal computers and the Internet did decades ago. However, no matter how cloud computing develops, it will ultimately need to rely on data centers to provide services to the outside world. Data centers, especially those using virtualization technology, are attracting more and more attention. At the same time, traditional data centers are consuming a lot of energy, space and costs, and consumption is expanding. With the deepening of information services, more and more enterprises want to build new data centers that are more green and more energy efficient. The corresponding virtual machine deployment problem has also become an important research direction in IT field. In the past two years, centralized integration through virtualization has become a powerful way to improve data center utilization and save energy. After the deployment of virtualization technology, we need to use cloud computing platform management technology to achieve a large number of servers to work together, help us to easily deploy and open business, quickly detect and recover system failures. The reliable operation of large-scale system is realized by means of automation and intelligence. With the development of cloud computing, the platform management technology of cloud computing system is more and more mature. OpenStack is one of the best. However, the mechanism of virtual machine deployment is not perfect, there are some problems as follows: first, when using the original virtual machine deployment algorithm, the utilization ratio of each resource of the state physical machine is low, resulting in a waste of resources; second, The original virtual machine deployment algorithm can not find the most suitable combination of virtual machines for each physical computer, so the number of physical machines used is on the high side, which increases the unnecessary power consumption, and also increases the operating cost. Aiming at the shortage of virtual machine deployment mechanism in OpenStack, a new solution, OpenStack virtual machine deployment strategy based on ant colony algorithm, is designed and implemented in this paper. The strategy takes advantage of the distributed collaboration and positive feedback mechanism in the process of searching for food to process virtual machine requests to reduce the number of physical machines used and the power consumption. The availability and reliability of the OpenStack management platform using the new virtual machine deployment strategy are verified by building a real experimental environment. Then the performance of the improved algorithm and the original algorithm at various levels are compared by simulation experiments. It is proved that the improved algorithm can increase the utilization rate of all kinds of resources and reduce the number of physical computers in the same situation.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP302

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本文編號(hào)：1967190