基于VMware虚拟化采控服务系统的设计与实现

论文摘要

当前数据中心面临着数据量急速膨胀、服务器使用率过低、场地严重不足、运营成本高昂、能耗大、业务连续能力低等一系列挑战。但随着虚拟化技术的应用,数据中心的高能耗、低利用率等问题得到了进一步的改善。使用虚拟化技术在一台物理机上运行多个虚拟系统从而有效地提高了服务器的利用率,降低了企业IT运营成本,成为企业未来绿色数据中心及云计算平台的重要基础。针对虚拟化技术在数据中心的应用,国内外的虚拟化厂家都推出了各自的解决方案,如VMware的vCloud、Microsoft的Hyper-V管理工具System Center、Veeam的Veeam Monitor以及国内世纪互联的CloudEx等。本文基于国内某大型系统集成商提出的“新一代数据中心自动化管理系统”项目,设计并实现了对虚拟化环境管理的统一框架,此框架主要负责对虚拟化环境的数据采集和控制。利用接口技术及.Net的反射机制,设计的框架可达到不修改主体程序而能灵活地对各种虚拟化产品进行插拔式（Pluggable）管理的目的,此特性提供了系统的易扩展能力。基于以上框架,本文分别实现了对VMware公司的两种虚拟化产品VMware vSphere和VMware Server的采控。利用vSphere API、线程池及连接池技术实现了针对VMware vSphere虚拟化环境的信息采集与控制功能。而由于VMware Server的Vix API提供的功能比较弱,不能实现统一管理框架所定义的所有功能,所以本文利用Agent技术,通过基于UDP的Socket通信实现了Vix API所不能提供的功能。Socket通信采用XML格式的结构传输请求及数据,这大大简化了数据的组织及操作。最后,在实际的企业数据中心内对本文的采控系统进行了安装及部署。实验结果表明,本采控系统可以高效地管理各种虚拟化环境,满足了采控系统的功能需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文主要工作内容
• 1.4 名词解释
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 虚拟化技术
• 2.1 虚拟化发展
• 2.2 虚拟化分类
• 2.3 服务器虚拟化
• 2.3.1 服务器虚拟化实现模型
• 2.3.2 服务器虚拟化实现方法
• 2.4 业界主流服务器虚拟化产品
• 2.4.1 IBM
• 2.4.2 VMware
• 2.4.3 Citrix
• 2.4.4 Microsoft
• 2.5 服务器虚拟化技术优势及应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 VMware 虚拟化采控服务系统整体设计
• 3.1 总体设计目标
• 3.2 系统功能概述
• 3.3 系统架构及类关系
• 3.3.1 系统整体框架
• 3.3.2 类关系
• 3.4 本章小结
• 第四章 适配器模块设计分析
• 4.1 总体设计
• 4.2 Singleton 模式设计
• 4.3 适配器子模块
• 4.3.1 缓存池
• 4.3.2 线程池技术
• 4.4 后台线程
• 4.4.1 适配器动态扩展能力
• 4.4.2 虚拟机物理机健康状况监测
• 4.5 接口管理池
• 4.6 本章小结
• 第五章 VMware vSphere 采控模块
• 5.1 VMware vSphere 访问控制
• 5.2 vSphere API
• 5.2.1 对象模型
• 5.2.2 对象属性查找
• 5.3 模块设计及实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 VMware Server 采控模块
• 6.1 实现难点
• 6.2 VMware Vix API
• 6.3 总体设计与实现
• 6.3.1 连接池
• 6.3.2 Agent 原理及实现
• 6.4 本章小结
• 第七章 系统测试及总结
• 7.1 测试环境搭建
• 7.2 测试及分析
• 7.3 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢