本文關(guān)鍵詞：IaaS性能隔離性測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 云計(jì)算 多租戶 安全能力 性能隔離性 IaaS 分布式

【摘要】：IaaS (Infrastructure as a Service)性能隔離性是指IaaS云計(jì)算平臺中,虛擬機(jī)與虛擬機(jī)之間性能的相互影響。性能隔離性越差,表明虛擬機(jī)性能越易受其它虛擬機(jī)影響,這一方面無法保障虛擬機(jī)性能的穩(wěn)定,難以吸引潛在用戶；另一方面,不符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31168-2014《信息安全技術(shù)云計(jì)算服務(wù)安全能力要求》對隔離性的要求。所以,有必要對IaaS性能隔離性進(jìn)行測試�，F(xiàn)有性能隔離性測試主要存在兩點(diǎn)不足之處：(1)只是針對特定的虛擬化技術(shù),例如Xen、KVM等等。然而,云計(jì)算技術(shù)不僅涉及到虛擬化技術(shù),還涉及到多種技術(shù),例如分布式資源管理、分布式數(shù)據(jù)存儲、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理、負(fù)載均衡等等。僅對虛擬化技術(shù)進(jìn)行測試,無法準(zhǔn)確測出云平臺性能隔離性。(2)規(guī)模過小�，F(xiàn)有的性能隔離性測試普遍采用3到4臺虛擬機(jī)進(jìn)行測試,而云計(jì)算的基本特征就是大規(guī)模性,伸縮性強(qiáng)。少數(shù)幾臺虛擬機(jī)對云平臺的影響微乎其微,不足以準(zhǔn)確測試云平臺的性能隔離性。針對現(xiàn)有性能隔離性測試方法的不足,本文解決思路為：(1)將IaaS云計(jì)算平臺作為黑盒進(jìn)行測試,而不僅僅是針對云平臺的虛擬化技術(shù),避免云平臺異構(gòu)對測試的影響。虛擬機(jī)是IaaS云平臺提供的主要產(chǎn)品,無法從虛擬機(jī)中獲知云平臺的系統(tǒng)架構(gòu),所以可以利用虛擬機(jī)進(jìn)行測試。(2)根據(jù)對影響性能隔離性主要因素的分析,可在IaaS云平臺創(chuàng)建大量虛擬機(jī)進(jìn)行測試,彌補(bǔ)現(xiàn)有測試規(guī)模過小的問題。所以,本文提出了采用大量虛擬機(jī)相互協(xié)作的方式,共同完成對IaaS云平臺計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等資源的性能隔離性測試。為減輕繁重的測試工作,實(shí)現(xiàn)自動化測試和對性能隔離性評估,本文主要內(nèi)容為：(1)分析了影響性能隔離性的主要因素,以及現(xiàn)有測試方法的不足。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個IaaS性能隔離性測試原型系統(tǒng),該測試系統(tǒng)采用基于消息中間件的大規(guī)模分布式系統(tǒng)架構(gòu),可利用被測IaaS平臺提供的租戶信息自動創(chuàng)建虛擬機(jī),構(gòu)建測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?并能夠靈活定制測試?yán)?使得測試系統(tǒng)不局限于性能隔離性測試。基于消息中間件的分布式架構(gòu),使得該系統(tǒng)具備松散耦合、擴(kuò)展靈活等特性,可適應(yīng)云計(jì)算多租戶、資源池化、伸縮性強(qiáng)的特性。(3)給出了測試計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲資源的性能隔離性的詳細(xì)方法。(4)對性能隔離性測試結(jié)果進(jìn)行量化分析,分析是對云平臺自身而言,而不是與其它云平臺對比,具有一定的客觀性。2016年5月完成了對安徽省某地級市電子政務(wù)云平臺的IaaS性能隔離性測試。測試系統(tǒng)利用云平臺提供的虛擬機(jī),自動構(gòu)建了測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?為測試節(jié)點(diǎn)分發(fā)了測試?yán)?順利實(shí)現(xiàn)了對被測云服務(wù)的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和外存(磁盤)的性能隔離性測試。測試結(jié)果驗(yàn)證了IaaS性能隔離性測試方法的可行性和測試系統(tǒng)的可用性。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 多租戶 安全能力 性能隔離性 IaaS 分布式
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第1章 引言16-23
• 1.1 研究背景與意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 影響虛擬機(jī)性能隔離性因素17-18
• 1.2.2 性能隔離性測試相關(guān)方法分析18-20
• 1.2.3 分布式測試與中間件分析20
• 1.3 研究內(nèi)容20-21
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)21-23
• 第2章 相關(guān)理論與技術(shù)23-36
• 2.1 云計(jì)算技術(shù)概論23-27
• 2.1.1 云計(jì)算特征與種類23-24
• 2.1.2 云計(jì)算服務(wù)模式24-26
• 2.1.3 虛擬化技術(shù)26-27
• 2.1.4 虛擬機(jī)整合27
• 2.2 云計(jì)算服務(wù)安全能力要求概述27-28
• 2.3 OpenStack APIs使用方法28-34
• 2.3.1 OpenStack Identity API29-30
• 2.3.2 OpenStack Image service API30-31
• 2.3.3 OpenStack Networking API31
• 2.3.4 OpenStack Compute API31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 測試系統(tǒng)需求分析與概要設(shè)計(jì)36-46
• 3.1 系統(tǒng)需求分析36-37
• 3.2 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)37-45
• 3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)分析與設(shè)計(jì)37-41
• 3.2.2 性能隔離性測試方法41-43
• 3.2.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)43-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第4章 測試系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-65
• 4.1 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)46-54
• 4.1.1 系統(tǒng)部署46-47
• 4.1.2 系統(tǒng)測試時序圖47
• 4.1.3 角色分配與選舉算法47-49
• 4.1.4 消息類型49-50
• 4.1.5 自動創(chuàng)建虛擬機(jī)50-51
• 4.1.6 系統(tǒng)鏡像定制51-54
• 4.2 虛擬機(jī)性能隔離性量化分析54-55
• 4.3 測試?yán)?/span>55-59
• 4.3.1 CPU性能隔離性測試55-56
• 4.3.2 內(nèi)存性能隔離性測試56-57
• 4.3.3 磁盤I/O性能隔離性測試57-58
• 4.3.4 網(wǎng)絡(luò)性能隔離性測試58-59
• 4.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)59-64
• 4.4.1 開發(fā)環(huán)境59
• 4.4.2 主要類結(jié)構(gòu)與流程59-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際測試65-79
• 5.1 模擬實(shí)驗(yàn)65-72
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境65-67
• 5.1.2 系統(tǒng)性能分析67
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析67-72
• 5.2 實(shí)際測試72-78
• 5.2.1 測試環(huán)境72-73
• 5.2.2 測試結(jié)果與分析73-78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)束語79-81
• 6.1 工作總結(jié)79
• 6.2 未來工作展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果86

，

本文編號：768016