基于OpenStack的高可用集群云平台研究

发布时间：2020-10-27 04:40

　　 近几十年来,云计算技术发展迅速,并且已经应用到生活的各个角落。通过云计算技术,人们能够以一种更便捷、更廉价的方式获得IT服务。目前,社会各大企业都借助于云计算技术来完成自己的云上业务,保证自己的业务灵活、高效地运行。大多数企业使用的是第三方云计算服务提供商提供的云平台,然而第三方云平台的可控性太低,用户对于云平台的操作和管理权限有限。因此,越来越多的用户开始自己搭建云平台。在众多的开源云计算技术中,OpenStack以其开源、稳定的优点获得了人们的广泛认可,但是使用OpenStack搭建的云平台无法满足人们对服务器高可用性、服务器集群高并发性的需求。针对OpenStack无法实现服务器高可用和集群的缺陷,本文提出一种基于Keepalived+LVS(Linux Virtual Server的简称)的高可用集群方案。通过Keepalived监测负载均衡服务器的状态,当负载均衡主机故障时,迅速切换到负载均衡从机,由负载均衡从机继续向外提供服务,从而保证了负载均衡服务器的高可用性;通过LVS将负载均衡主机发送过来的用户请求按照一定的规则发送给后端的真实服务器,由众多真实服务器共同处理用户的请求,从而实现了真实服务器的高可用集群。最后,本文对云平台进行了大量的测试,并根据测试结果改进云平台。通过对云平台进行高可用测试发现当真实服务器发生MySQL服务故障时,云平台的可用性急剧下降,本文对此提出一种改进方案:实时监测真实服务器MySQL服务的运行状况,当监测到MySQL服务发生故障时自动关闭网络服务,最终达到了提高云平台可用性的目的。通过对云平台进行集群性能测试,发现云平台的性能瓶颈为负载均衡服务器,通过提高负载均衡服务器运行内存的方式提高其性能,最终通过实验证明:提高负载均衡服务器运行内存的云平台在并发处理能力和请求响应速度上都有很大的提升。为了验证高可用集群云平台可以正常投入生产使用,本文将云平台应用到了路面状况监测系统中,达到了实时监测路面状况的目的。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP393.09
【部分图文】：

Compute 节点、Network 节点和 Storage 节点自动安装 CentOS 或 Ubuntu 操作系统，安装方式采用全自动 PXE 方式。同时 Fuel 主节点会利用 Orchestration 和 Puppet 为Controller 节点、Compute 节点、Network 节点和 Storage 节点安装 OpenStack 组件相应的服务。目前 Fuel 可以支持 Multi-node HA 和 Multi-node 部署模式，其中 Multi-node HA模式下Controller节点支持高可用，可同时支持3个以上的Controller节点；Multi-node模式下Controller节点不支持高可用，只允许存在1个Controller节点。相比Multi-nodeHA 模式，Multi-node 模式对物理机运行内存的需求较小，并且部署过程比较简单。由于硬件资源有限，本系统采用 Multi-node 模式部署。使用 Fuel 成功部署 OpenStack 云平台后开始创建云主机，如图 3.3 所示为创建的四台云主机 Master1、Master2、Server1 和 Server2，云主机的运行内存分配 1GB。由图可知，四台云主机正在运行。

（3）在非抢占方式下，只要负载均衡主机没有发生故障，负载均衡备机即使了比负载均衡主机更高的优先级，也会保持备用状态。只有当负载均衡主机发障时，负载均衡备机才会转变为主机状态。（4）如果负载均衡备机未在定时器规定的时间内接收来自负载均衡主机RRP 通告报文，则认为负载均衡主机发生了故障，此时 VRRP 会选举出新的负衡主机承担数据的传输工作。3.2 Keepalived 的实现（1） 创建 VIP登陆 OpenStack DASHBOARD，选择内部网络 admin_internal_net 并使penStack 的新特性“Allowed-Address-Pairs”创建 VIP 端口，端口信息如图 3.6。端口创建完后将 VIP 端口与浮动 IP 172.16.0.136 绑定，绑定后即成功为云平建虚拟 IP。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文（3） 修改 Keepalived 服务的配置文件Keepalived 服务只有一个配置文件，配置文件是否正确直接关系 Keepalived 服否成功运行，因此本节详细记录了 Keepalived 服务配置文件的内容。修改负载均衡服务器 Master1的Keepalived 服务的配置文件keepalived.conf 如.7 所示：
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本文编号：2858052