一种基于组件化的云服务平台的设计与实现

论文摘要

作为分布式技术发展的新阶段,云计算将为互联网的发展带来革新。云计算颠覆了传统的服务提供方式,提供了以云端为核心的服务,这些服务涉及到了传统软硬件行业的各个层次,包括软硬件基础设施以及应用平台等。虽然业界已经出现了很多优秀的云计算产品,比如Google App Engine, Amazon EC2等,但是在云计算技术发展的过程中存在的一些问题也值得研究,比如资源调度及任务调度问题,大规模数据并行计算及存储问题,大规模消息通信等。对上述提问题的研究需要一个合适的平台。本文在介绍云计算发展背景及相关技术的基础上,设计了一个在云计算环境下的分布式服务平台。该平台旨在搭建一个基础的云环境下的分布式实验环境,基于这个环境,方便平台使用者进行分布式相关技术的研究及实验。论文主要介绍了分布式平台的架构和组件化模型,并详细介绍了通信及路由子系统的设计及实现,同时基于前端路由系统进行了流量控制、区分服务及负载均衡策略的研究。平台采用了“框架+组件”的架构形式,并将组件分为“功能组件”和“基础服务组件”,整个架构设计具有很大的灵活性和扩展性。通信子系统采用两层的Pub/Sub消息通信模式,作为整个分布式平台的通信基础。路由子系统包含了路由信息扩散和应用请求代理两个部分,在路由系统的基础上增加了区分服务和负载均衡的策略模块。论文的最后介绍了分布式平台的构建环境,并对平台的性能进行了实际测试。目前分布式平台的相关文档及代码已经开放到开源社区,便于更多的使用者进行扩展和改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 云计算定义
• 1.1.2 云计算的分类
• 1.2 研究工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 现有云计算平台及相关技术概述
• 2.1 现有云计算平台介绍
• 2.1.1 Google App
• 2.1.2 Amazon EC2
• 2.1.3 IBM蓝云
• 2.2 云计算相关技术概述
• 2.2.1 多租户技术
• 2.2.2 资源调度技术
• 2.2.3 并发请求的任务调度技术
• 2.2.4 大规模消息通信技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 云计算服务平台TANSO的总体设计
• 3.1 TANSO系统提出的背景
• 3.2 TANSO系统设计原则
• 3.3 TANSO应用框架
• 3.3.1 TANSO的栈层次结构
• 3.3.2 TIS和TCI
• 3.4 组件编程模型
• 3.4.1 组件编程接口
• 3.4.2 组件配置文件
• 3.4.3 标准功能接口
• 3.5 TCI实例
• 3.5.1 资源管理TCI
• 3.5.2 通信TCI
• 3.5.3 路由TCI
• 3.6 TANSO平台构建
• 3.7 本章小结
• 第四章 TANSO通信和路由子系统的设计与实现
• 4.1 TANSO中的多租户技术
• 4.1.1 应用隔离
• 4.1.2 应用标识
• 4.2 通信子系统的设计与实现
• 4.2.1 发布/订阅消息模型
• 4.2.2 层次结构的pub/sub通信子系统
• 4.2.3 通信子系统接口
• 4.3 路由子系统的设计与实现
• 4.3.1 路由场景
• 4.3.2 路由信息更新模块
• 4.3.3 应用请求代理模块
• 4.4 请求流量控制策略
• 4.4.1 流量控制策略
• 4.4.2 分布式流量控制器
• 4.4.3 随机转发/丢弃策略
• 4.5 区分服务策略
• 4.5.1 Web集群中的服务区分
• 4.5.2 TANSO基于优先级队列区分服务
• 4.6 负载均衡策略
• 4.6.1 传统Web集群下负载均衡策略
• 4.6.2 负载均衡算法
• 4.6.3 TANSO中的负载均衡机制
• 4.7 本章小结
• 第五章 基于TANSO平台的简单应用部署及测试
• 5.1 应用部署实例
• 5.2 TANSO平台性能测试
• 5.3 通信子系统测试
• 5.3.1 同一节点不同插件之间通信
• 5.3.2 不同节点插件之间的通信
• 5.4 路由系统性能测试
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表论文