OSGI框架下REST架构风格的数据中心环境监测系统的分析与设计

论文摘要

随着网络和计算机技术的发展,许多企业和公司都在信息化过程中建立了自己的数据中心。在数据中心中,运行着成百上千台型号各异的服务器,其中部署着各种办公自动化系统、人事管理系统、财务系统等诸多企业应用系统,这使得数据中心成为了企业和公司信息化的心脏。而这些服务器的正常运行与数据中心的环境要素有着密不可分的联系。数据中心的环境要素包括数据中心的环境温度、湿度、气压、各个机架的进风口、出风口温度以及各项供电设施和制冷设施的运行状态等。合理地监测和分析数据中心的这些环境要素,对于有效提高数据中心的能源利用率、空间利用率,保证各项制冷设备、电源设备的正常有效地运行,构建节省能源,降低能耗的绿色数据中心就显得十分重要。本文分析了当前数据中心面对的挑战和管理平台的研究现状,阐述了组件式开发技术(OSGI)以及REST Web服务的概念及特点,在此基础上对OSGI框架下REST架构风格的数据中心环境监测系统进行了分析与设计。本文主要工作包括：首先,通过整合OSGI的功能组件以及REST架构风格的Web服务,提出了一种OSGI框架下的以模块资源为基础的层次化结构的RESTWeb服务架构,并将这种架构应用到本文的数据中心环境监测系统中。其次,对数据中心环境监测系统进行了详细的需求分析,并且在此基础上进行了总体设计、模块设计以及REST Web服务的资源表示层的设计等。最后,对系统进行了OSGI的模块测试以及REST Web服务的功能测试。本文提出的数据中心环境监测系统(简称SRMS系统,即Server Room Monitoring System)的设计方案,吸收了OSGI组件式开发以及REST Web服务的优点,具有良好的可扩展性以及维护性。系统通过扩展多个无线传感器厂商提供的环境指标监测系统,可以有效地降低企业的开发成本,满足他们定制化的数据中心监控需求。系统能够合理有效地监测数据中心的各项环境要素,对于构建绿色数据中心有着十分重要的意义。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文背景和意义
• 1.1.1 绿色数据中心概述
• 1.1.2 当前数据中心存在的主要问题
• 1.1.3 数据中心能源与环境监控软件
• 1.1.4 组件式的开发技术及优势
• 1.1.5 Web服务与REST Web服务
• 1.2 本文主要工作
• 1.3 本文组织结构
• 1.4 本章小结
• 2 关键技术分析
• 2.1 OSGI技术
• 2.1.1 OSGI框架
• 2.1.2 OSGI服务模型
• 2.1.3 OSGI类加载机制
• 2.1.4 OSGI生命周期管理
• 2.1.5 OSGI相关应用
• 2.2 REST技术
• 2.2.1 REST概念
• 2.2.2 REST的规范
• 2.2.3 REST的优点
• 2.2.4 REST开发框架Restlet
• 2.3 本章小结
• 3 OSGI框架下的REST层次架构
• 3.1 Equinox及Equinox扩展点
• 3.2 架构概述
• 3.3 架构优点
• 3.4 架构详细设计
• 3.5 本章小结
• 4 数据中心环境监测系统的需求分析
• 4.1 系统概述
• 4.2 系统需求分析
• 4.3 功能性需求分析
• 4.3.1 视图管理
• 4.3.2 配置管理
• 4.3.3 故障及告警管理
• 4.3.4 报告管理
• 4.4 非功能性需求分析
• 4.5 本章小结
• 5 数据中心环境监测系统的设计与实现
• 5.1 系统设计目标
• 5.2 系统使用的技术
• 5.2.1 对象池（缓存）
• 5.2.2 线程池
• 5.2.3 JSON
• 5.2.4 JMS（Active MQ）
• 5.2.5 所用的相关设计模式
• 5.3 系统总体设计
• 5.3.1 系统总体框架
• 5.3.2 系统应用OSGI框架下的REST层次架构
• 5.4 系统OSGI模块设计
• 5.4.1 系统总控模块
• 5.4.2 系统存储模块
• 5.4.3 系统发现模块
• 5.4.4 系统监测模块
• 5.4.5 系统客户端模块
• 5.5 系统REST资源表示层设计
• 5.5.1 资源的分类
• 5.5.2 返回代码设计
• 5.5.3 浏览器缓存ETag
• 5.5.4 重复提交控制
• 5.6 JMS中间件架构设计
• 5.7 本章小结
• 6 数据中心环境监测系统测试
• 6.1 OSGI模块测试
• 6.2 REST功能测试
• 6.3 本章小结
• 7 总结与展望
• 参考文献
• 附录A 系统监测的SNMP扩展点Schema定义
• 附录B REST Web服务扩展点的Schema定义
• 作者简历
• 学位论文数据集