本文關(guān)鍵詞：校園云平臺(tái)中的虛擬機(jī)管理機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其為解決傳統(tǒng)的高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)中出現(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施利用率低、運(yùn)維成本高、設(shè)備孤島等問(wèn)題提供了一個(gè)更好的解決方案——校園云。然而在校園云的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中,某一時(shí)間段內(nèi),由于服務(wù)器負(fù)載過(guò)高導(dǎo)致大量虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移,這不僅會(huì)浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,而且會(huì)造成服務(wù)器的不穩(wěn)定所帶來(lái)的業(yè)務(wù)中斷。分析原因可知,校園云不同于傳統(tǒng)云平臺(tái),傳統(tǒng)云平臺(tái)中的虛擬機(jī)往往承擔(dān)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行,其運(yùn)行周期長(zhǎng),穩(wěn)定性較高。而校園云根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)分為科研型和教學(xué)型兩類(lèi)應(yīng)用,科研型虛擬機(jī)的運(yùn)行往往由科研人員工作性質(zhì)決定,虛擬機(jī)需要在某一時(shí)間段運(yùn)行穩(wěn)定,具有非周期性特點(diǎn)。教學(xué)型虛擬機(jī)的運(yùn)行往往由高校教學(xué)日程決定,具有周期性特點(diǎn)。因此需要根據(jù)高校的特點(diǎn)和需求設(shè)計(jì)合理的虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制。本文從虛擬機(jī)的運(yùn)行時(shí)間角度出發(fā),分析科研和教學(xué)這兩種類(lèi)型虛擬機(jī)的共同特性,以負(fù)載均衡為目標(biāo),將負(fù)載合理分配到各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上,避免各節(jié)點(diǎn)的CPU、內(nèi)存的負(fù)載不均所造成的虛擬機(jī)大量遷移。具體研究工作和主要貢獻(xiàn)如下：(1)提出了校園云平臺(tái)中科研和教學(xué)應(yīng)用虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制的理論模型首先對(duì)教學(xué)和科研應(yīng)用需求進(jìn)行抽象,提出了請(qǐng)求資源模型、時(shí)間模型、需求模型,定義了負(fù)載率、負(fù)載集合等概念。(2)提出了校園云平臺(tái)中科研和教學(xué)應(yīng)用虛擬機(jī)調(diào)度算法本文綜合考慮科研和教學(xué)應(yīng)用虛擬機(jī)負(fù)載特性,為解決傳統(tǒng)虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制所造成的集群負(fù)載不均問(wèn)題,提出了“先計(jì)算物理機(jī)預(yù)測(cè)負(fù)載,再均衡部署”的部署原理以及“以負(fù)載均衡為目標(biāo),降低物理機(jī)高負(fù)載”的動(dòng)態(tài)調(diào)度策略。(3)設(shè)計(jì)了校園云平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)并進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本文所提出的虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制,設(shè)計(jì)了校園云平臺(tái)的系統(tǒng)邏輯架構(gòu),該架構(gòu)主要包括平臺(tái)界面、資源管理及服務(wù)、運(yùn)維監(jiān)控、資源接口、軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)此邏輯架構(gòu),搭建了高可用、可擴(kuò)展性、多節(jié)點(diǎn)的OpenStack云平臺(tái),最終通過(guò)Dasein Cloud開(kāi)源接口實(shí)現(xiàn)了DeCloud-chasis校園云平臺(tái)虛擬機(jī)管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制保證了教學(xué)和科研應(yīng)用需求,并充分利用云主機(jī)資源,在云主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。
【關(guān)鍵詞】：校園云 IaaS 虛擬機(jī)調(diào)度 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP302
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 本論文組織結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 相關(guān)技術(shù)12-21
• 2.1 云計(jì)算12-14
• 2.1.1 云計(jì)算概念12-13
• 2.1.2 SPI框架13-14
• 2.2 虛擬化技術(shù)14-17
• 2.2.1 虛擬化概念14-15
• 2.2.2 服務(wù)器虛擬化15-16
• 2.2.3 KVM架構(gòu)及原理16-17
• 2.3 Libvirt17-18
• 2.4 OpenStack18-20
• 2.4.1 OpenStack介紹18-19
• 2.4.2 Nova模塊19-20
• 2.4.3 OpenStack調(diào)度策略20
• 2.5 本章總結(jié)20-21
• 第三章 虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制21-28
• 3.1 問(wèn)題定義21-22
• 3.2 概念定義22-23
• 3.3 虛擬機(jī)調(diào)度原理23-24
• 3.4 算法描述24-27
• 3.4.1 虛擬機(jī)靜態(tài)部署算法24-26
• 3.4.2 虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)度算法26-27
• 3.5 本章總結(jié)27-28
• 第四章 校園云平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)28-42
• 4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)28
• 4.2 用例及流程設(shè)計(jì)28-30
• 4.2.1 用戶(hù)流程28-29
• 4.2.2 管理員流程29-30
• 4.3 系統(tǒng)架構(gòu)30-37
• 4.3.1 邏輯架構(gòu)30-35
• 4.3.2 物理架構(gòu)35-37
• 4.4 前端UI設(shè)計(jì)37-40
• 4.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)40-41
• 4.6 本章總結(jié)41-42
• 第五章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-46
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境42
• 5.2 應(yīng)用場(chǎng)景42-43
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-46
• 第六章 結(jié)論與展望46-47
• 6.1 主要結(jié)論46
• 6.2 研究展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 在學(xué)期間的研究成果50-51
• 致謝51

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本文編號(hào)：304618