發(fā)布時間：2021-01-22 19:38

　　計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展催生了一系列改變我們生活的信息技術(shù),其中就包括虛擬化技術(shù)和集群技術(shù)�；谔摂M化的集群系統(tǒng)作為虛擬化技術(shù)和集群技術(shù)的結(jié)合,有著簡化基礎設施、實現(xiàn)服務器整合、降低管理成本等諸多優(yōu)點,逐漸在計算機相關(guān)的各個領域內(nèi)得到越來越廣泛的研究與應用。然而,這些基于虛擬化的集群系統(tǒng)很多還存在資源利用率低、安全性保障不足等問題。因此,本文針對基于虛擬化的集群系統(tǒng)中算法與災備策略進行研究,嘗試提出能夠提高資源利用率、保障安全性的優(yōu)化改進方案。本文首先深入了解了基于虛擬化的集群系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,并總結(jié)歸納了前人工作及研究成果。接下來,進一步學習、理解、研究了虛擬化技術(shù)、集群技術(shù)等本文中需要用到的關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)知識,結(jié)合實驗室具體環(huán)境,選擇了網(wǎng)絡空間安全實訓平臺作為本文研究的實例。然后,根據(jù)網(wǎng)絡空間安全實訓平臺這一基于虛擬化的集群系統(tǒng)的具體特點,設計并實現(xiàn)了虛擬機分配負載均衡算法、單一服務器意外宕機時的災備策略、多集群系統(tǒng)服務器共用等方面的優(yōu)化改進方案。最后,在實驗室的網(wǎng)絡空間安全實訓平臺上部署基于虛擬化的集群系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境,通過對優(yōu)化改進前后的方案進行實驗測試,驗證了優(yōu)化... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２服務器集群架構(gòu)??

略就是負載均衡調(diào)度算法，它的研宄、發(fā)展經(jīng)歷了一系列的過程，包括從靜態(tài)算??法到動態(tài)算法，再從動態(tài)算法到自適應算法的逐步演變［３６］。??如圖２－３所示，負載均衡的調(diào)度實現(xiàn)經(jīng)歷了以下過程：首先，客戶端向集群系??統(tǒng)發(fā)送請求。然后，集群系統(tǒng)中的負載均衡設備接收到客戶端發(fā)送的請求，并根??據(jù)既定的負載均衡策略選擇具體處理每一條用戶請求的服務器。接下來，通過網(wǎng)??絡地址轉(zhuǎn)換（Ｎｅｔｗｏｒｋ?Ａｄｄｒｅｓｓ?Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ，?ＮＡＴ）等網(wǎng)絡技術(shù)，將請求報文的目??標地址進行重寫。隨后，真正處理用戶請求的服務器接收到請求，并對請求進行??響應。最后，響應報文經(jīng)過集群系統(tǒng)中的負載均衡設備，通過網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換等網(wǎng)??絡技術(shù)還原報文的源地址，再將響應報文返回給客戶端［２５］８。??ｒｒｔ服務器??＞緣：?服務器??客戶端??負勸衡??１—＃服務器??圖２－３負載均衡??２．２．３集群技術(shù)在網(wǎng)絡空間安全實訓平臺中的應用??本文所選擇的網(wǎng)絡空間安全實訓平臺是一個由多臺服務器組成的高性能服??務器集群系統(tǒng)，具體服務器數(shù)量可根據(jù)使用者的數(shù)量進行調(diào)整。此集群系統(tǒng)主要??由主節(jié)點Ｍａｓｔｅｒ節(jié)點和從節(jié)點Ｓｌａｖｅ兩種節(jié)點組成。主節(jié)點Ｍａｓｔｅｒ是集群系統(tǒng)中的??管理節(jié)點

?為了使論述更加清晰、易懂，本章以一臺Ｍａｓｔｅｒ服務器帶三臺Ｓｌａｖｅ服務器的??集群系統(tǒng)為例進行論述。本章中所使用的網(wǎng)絡空間安全實訓平臺集群架構(gòu)如圖３－??１：??ｒ＂?從節(jié)點Ｓｌａｖｅ服務器??卩節(jié)點Ｓｌａｖｅ服務器??主節(jié)點Ｍａｓｔｅｒ服務器???從節(jié)點Ｓｌａｖｅ服務器??圖３－１網(wǎng)絡空間安全實訓平臺集群架構(gòu)??正如上圖３－１所示，此集群由四臺服務器組成。其中，提供Ｗｅｂ服務的服務器??只有Ｍａｓｔｅｒ這一臺，在該Ｍａｓｔｅｒ服務器后面還有三臺Ｓｌａｖｅ服務器分別承擔計算功??能。四臺服務器構(gòu)成一個完整的集群系統(tǒng)，彼此協(xié)調(diào)，緊密協(xié)作，為網(wǎng)絡空間安??全實訓平臺提供基礎環(huán)境。??３．１．２網(wǎng)絡空間安全實訓平臺中虛擬機在從節(jié)點Ｓｌａｖｅ上的負載均衡??基于上述一臺主節(jié)點Ｍａｓｔｅｒ服務器帶多臺從節(jié)點Ｓｌａｖｅ服務器的集群架構(gòu)，網(wǎng)??絡空間安全實訓平臺這一基于虛擬化的集群系統(tǒng)中所有虛擬機均同時運行在從??節(jié)點Ｓｌａｖｅ服務器上。這種方式下，主節(jié)點Ｍａｓｔｅｒ與從節(jié)點Ｓｌａｖｅ分工明確、結(jié)構(gòu)清??晰。但由于作為從節(jié)點Ｓｌａｖｅ的服務器數(shù)量不只一臺，當實驗過程中需要開啟新的??虛擬機時，將新創(chuàng)建的虛擬機分配到哪一臺Ｓｌａｖｅ服務器上就成為了一個重要的??問題。在網(wǎng)絡空間安全實訓平臺的運行過程中

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]基于IEEE 1588的虛擬集群多任務同步技術(shù)研究[D]. 黃振林.西安電子科技大學 2017
[6]基于KVM集群的負載均衡機制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 喬亞芳.山東大學 2017
[7]高校工程中心云計算集群設計與研究[D]. 龔松春.寧波大學 2017
[8]基于KVM虛擬化集群的信息安全實訓平臺的研究與實現(xiàn)[D]. 胡逸云.北京郵電大學 2017
[9]基于桌面云的高校實驗教學調(diào)度管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 李海華.華南農(nóng)業(yè)大學 2016
[10]傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向虛擬化集群遷移的設計與實現(xiàn)[D]. 盛典瑛.大連理工大學 2016



本文編號：2993794