基于虚拟化技术和策略的弹性扩展系统

论文摘要

基于虚拟化技术和策略的弹性扩展系统能提供便捷高效的资源管控、策略控制和应用管理等功能，以期达到缩短系统上线时间，降低企业IT系统运维成本的目的。其核心价值包括：利用虚拟化技术将企业现有IT基础设施转变成企业私有云平台，并通过图形化工具实现计算、存储资源在不同企业应用间的随需调配。在应用层面提供支持面向应用系统及其组件的条件和指标定义，并通过可扩展的架构，支持应用系统运行负荷指标的定制化策略，同时提供基于规则的处理灵活性。实现针对系统事件的处理策略灵活定制，支持复杂的负载均衡、错误恢复逻辑定制以适应不同应用场景下的突发事件处理。基于绿色IT的理念，在保障应用系统足够处理能力和所需资源的前提下，减少不必要的服务器数量和动态降低CPU主频，提高能效，降低企业IT系统的运维成本。研究内容范围主要包括资源监控、资源管理、策略管理、弹性计算、系统冗余及灾难恢复管理等。资源监控：对各种网络、计算资源和中间件资源的实时监控。这些资源包括CPU、内存、硬盘使用率、网络通信状态、数据库、应用服务器请求处理情况等。资源管理：研究资源池中的主机的管理，以及主机下虚拟机的管理。主机管理包括添加主机、维护主机、删除主机、关闭指定主机和重启指定主机；虚拟机管理包括启动、停止和重启虚拟机，虚拟机的迁移和导入/导出，生成虚拟机快照等。策略管理：研究如何定义一个高可扩展性的策略框架，并通过策略模式满足特殊业务下增加自定义策略的需求，涉及的常规资源包括应用、中间件、主机、虚拟机等。弹性计算：根据虚拟机资源暂用情况来动态实现虚拟机的增减，以满足应用的性能要求。系统冗余及灾难恢复管理：当资源池中的一台物理主机发生故障宕掉之后，要有其他物理机监控到并作为宕掉主机的冗余备份自动接管。当主机下的某个虚拟机发生故障宕掉之后，要有其他虚拟机监控到并作为宕掉虚拟机的备份来自动接管宕掉的虚拟机。本文通过对目标的分析及对相关技术如何达成目标的方案研究，设计出了一个实验原型，来验证基于虚拟化技术和策略的弹性扩展系统的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 背景与挑战
• 1.2 研究价值与预期目标
• 1.3 国内外相关研究工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 系统分析
• 2.1 相关基础知识介绍
• 2.2 系统整体功能介绍
• 2.3 关键业务分析
• 第3章 架构设计
• 3.1 原则与思路
• 3.2 架构分析与设计
• 3.2.1 业务架构
• 3.2.2 逻辑架构
• 3.2.3 实现架构
• 3.2.4 部署架构
• 3.3 质量属性
• 3.3.1 可靠性
• 3.3.2 安全性
• 3.3.3 可伸缩性
• 3.3.4 易用性
• 第4章 模块设计与实现
• 4.1 基于标准的元模型设计
• 4.2 关键模块设计
• 4.2.1 多类型资源的集中监管
• 4.2.2 云应用快速部署及配置变更
• 4.2.4 适应业务需要的弹性伸缩
• 4.2.5 兼容主流虚拟化平台
• 4.2.6 智能的功耗管理
• 4.3 其它模块实现
• 第5章 系统研发与测试验收
• 5.1 敏捷研发
• 5.2 集成测试
• 5.3 性能测试
• 5.4 系统验收
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文研究总结
• 6.2 有待研究问题
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢