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

【摘要】：隨著云計算技術(shù)的廣泛應用,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、運維成本高、設(shè)備孤島等問題提供了一個更好的解決方案——校園云。然而在校園云的實際應用環(huán)境中,某一時間段內(nèi),由于服務器負載過高導致大量虛擬機動態(tài)遷移,這不僅會浪費網(wǎng)絡帶寬資源,而且會造成服務器的不穩(wěn)定所帶來的業(yè)務中斷。分析原因可知,校園云不同于傳統(tǒng)云平臺,傳統(tǒng)云平臺中的虛擬機往往承擔關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)的運行,其運行周期長,穩(wěn)定性較高。而校園云根據(jù)應用特點分為科研型和教學型兩類應用,科研型虛擬機的運行往往由科研人員工作性質(zhì)決定,虛擬機需要在某一時間段運行穩(wěn)定,具有非周期性特點。教學型虛擬機的運行往往由高校教學日程決定,具有周期性特點。因此需要根據(jù)高校的特點和需求設(shè)計合理的虛擬機調(diào)度機制。本文從虛擬機的運行時間角度出發(fā),分析科研和教學這兩種類型虛擬機的共同特性,以負載均衡為目標,將負載合理分配到各個計算節(jié)點上,避免各節(jié)點的CPU、內(nèi)存的負載不均所造成的虛擬機大量遷移。具體研究工作和主要貢獻如下：(1)提出了校園云平臺中科研和教學應用虛擬機調(diào)度機制的理論模型首先對教學和科研應用需求進行抽象,提出了請求資源模型、時間模型、需求模型,定義了負載率、負載集合等概念。(2)提出了校園云平臺中科研和教學應用虛擬機調(diào)度算法本文綜合考慮科研和教學應用虛擬機負載特性,為解決傳統(tǒng)虛擬機調(diào)度機制所造成的集群負載不均問題,提出了“先計算物理機預測負載,再均衡部署”的部署原理以及“以負載均衡為目標,降低物理機高負載”的動態(tài)調(diào)度策略。(3)設(shè)計了校園云平臺系統(tǒng)架構(gòu)并進行了系統(tǒng)實現(xiàn)根據(jù)本文所提出的虛擬機調(diào)度機制,設(shè)計了校園云平臺的系統(tǒng)邏輯架構(gòu),該架構(gòu)主要包括平臺界面、資源管理及服務、運維監(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、可擴展性、多節(jié)點的OpenStack云平臺,最終通過Dasein Cloud開源接口實現(xiàn)了DeCloud-chasis校園云平臺虛擬機管理系統(tǒng)。實驗表明,本文提出的虛擬機調(diào)度機制保證了教學和科研應用需求,并充分利用云主機資源,在云主機之間實現(xiàn)負載均衡。
【關(guān)鍵詞】：校園云 IaaS 虛擬機調(diào)度 負載均衡
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 本文主要研究內(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 云計算12-14
• 2.1.1 云計算概念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 虛擬機調(diào)度機制21-28
• 3.1 問題定義21-22
• 3.2 概念定義22-23
• 3.3 虛擬機調(diào)度原理23-24
• 3.4 算法描述24-27
• 3.4.1 虛擬機靜態(tài)部署算法24-26
• 3.4.2 虛擬機動態(tài)調(diào)度算法26-27
• 3.5 本章總結(jié)27-28
• 第四章 校園云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)28-42
• 4.1 設(shè)計目標28
• 4.2 用例及流程設(shè)計28-30
• 4.2.1 用戶流程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37-40
• 4.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計40-41
• 4.6 本章總結(jié)41-42
• 第五章 實驗驗證42-46
• 5.1 實驗環(huán)境42
• 5.2 應用場景42-43
• 5.3 實驗結(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47-50
• 在學期間的研究成果50-51
• 致謝51

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