基于云计算平台的养老服务系统的研究与实现

发布时间：2017-07-08 04:10

  本文关键词：基于云计算平台的养老服务系统的研究与实现

  更多相关文章： 云计算平台 养老服务系统 高可用性 架构可扩展性 弹性负载均衡性 K-Means

【摘要】：随着经济的发展,医疗技术的进步以及生活质量的提高,我国已进入老龄化社会,在我国这样的一个人口大国,养老问题尤为严峻。机构养老作为养老的主流趋势虽然有服务专业化的优点,但是长期以来的独自运营严重影响了信息的交互和养老服务质量的改善。养老服务一般依赖于已有的养老服务系统为老人提供服务,而目前的养老服务系统存在系统类型功能不一、重复开发、系统升级缓慢等缺点,这造成了硬件资源上的浪费。而且养老机构还需要聘请专门的软硬件维护人员,花销巨大,且不易升级,无法根据需要动态扩展养老服务系统。大部分养老服务系统被设计成“信息孤岛”,既不能共享服务和资源,也不能与其他医疗等服务类系统相整合,影响了养老服务质量的改善。如何整合各地养老机构的服务和资源进行充分利用以及如何方便的为养老机构和老人提供各种各样的服务是当前养老服务系统亟需解决的问题。本文针对以上背景及系统需求,构建并开发了一套基于云计算平台的养老服务系统原型。基于云计算平台的养老服务系统通过云计算平台为多家养老机构提供信息共享、按需取用的服务。对整个云计算平台来说,平台管理人员可以通过平台管理子系统管理各个养老机构和云计算平台：云计算平台中的养老机构服务子系统可以为养老机构提供运营服务：家属信息查询子系统可以为老人家属提供信息查询服务。本文首先从系统整体需求出发,研究了系统的总体设计方案,建立了基于云计算平台的养老服务系统架构。为实现整个系统的可靠运行,本文对云计算平台的高可用性进行了研究,对云计算平台中的关键组件进行了高可用性的设计与实现；为实现云计算平台中资源的按需取用,本文研究了云计算平台中的弹性负载均衡性,可以根据用户访问量的大小,动态调整养老机构虚拟服务器集群中虚拟服务器的数量；为实现架构的开放性,保证每个养老机构服务子系统的数据安全,本文研究了系统架构可扩展性,即每个养老机构都拥有一组独立的服务器集群,实现了不同养老机构间数据的隔离以及平台下信息的共享。对于养老机构服务子系统,本文通过了解目前养老机构的实际需求,实现了一套适用于一般养老机构运营管理流程的基于B/S的养老机构服务子系统。其次,本文对K-Means聚类算法进行了研究,并实现了算法的并行化。最后,根据系统的数据整合分析需求,本文设计了基于Map/Reduce的数据整合处理方案,对系统中的数据进行了分析处理,探讨了老人家庭教育程度对老人入住养老机构的影响,得到的聚类结果为养老机构提供了辅助决策。
【关键词】：云计算平台 养老服务系统 高可用性 架构可扩展性 弹性负载均衡性 K-Means
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.09;D669.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景及课题意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 养老服务系统发展现状10-11
• 1.2.2 云计算发展现状11-12
• 1.3 本文工作12
• 1.3.1 研究目标12
• 1.3.2 工作内容12
• 1.4 本文组织结构12-14
• 第二章 关键技术介绍14-26
• 2.1 云计算14-16
• 2.1.1 云计算概念14
• 2.1.2 云计算服务14
• 2.1.3 开源云计算平台14-15
• 2.1.4 虚拟化技术15-16
• 2.2 OpenStack开源云计算平台16-20
• 2.2.1 OpenStack系统架构16-17
• 2.2.2 OpenStack相关组件17-19
• 2.2.3 Cloud-init19
• 2.2.4 RESTful API19-20
• 2.3 Hadoop20-22
• 2.3.1 Hadoop概述20-21
• 2.3.2 MapReduce21-22
• 2.3.3 K-Means聚类算法22
• 2.4 高可用性22-24
• 2.4.1 可用性概念22-23
• 2.4.2 高可用性概念23-24
• 2.4.3 keepalived24
• 2.4.4 HAProxy24
• 2.5 弹性负载均衡性24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 需求分析及总体设计26-34
• 3.1 系统总体目标与需求26-27
• 3.2 系统需求分析27-29
• 3.2.1 系统性能需求分析27
• 3.2.2 系统用户分析27-29
• 3.3 总体设计29-30
• 3.4 系统功能设计30-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第四章 基于云计算平台的养老服务系统架构建立34-47
• 4.1 搭建基于云计算平台的养老服务系统架构34-37
• 4.2 云计算平台高可用性设计与实现37-41
• 4.2.1 云计算平台高可用性分析37-38
• 4.2.2 云计算平台关键组件高可用性设计与实现38-41
• 4.2.3 云计算平台高可用性总体架构41
• 4.3 云计算平台中弹性负载均衡性设计与实现41-43
• 4.4 养老服务系统架构可扩展性设计与实现43-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 基于云计算平台的养老服务系统功能实现47-57
• 5.1 平台管理子系统主要功能实现47-48
• 5.1.1 养老机构管理模块实现47
• 5.1.2 云计算平台管理模块实现47-48
• 5.2 养老机构服务子系统主要功能实现48-55
• 5.2.1 入住管理模块实现48-50
• 5.2.2 老人管理模块实现50-52
• 5.2.3 收费管理模块实现52-54
• 5.2.4 系统数据库设计54-55
• 5.3 家属信息查询子系统主要功能实现55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第六章 云计算平台下数据处理设计与实现57-64
• 6.1 云计算平台下的数据处理技术57-58
• 6.2 基于MapReduce的K-Means聚类算法的设计与实现58-59
• 6.2.1 算法基本步骤58
• 6.2.2 初始化簇中心58
• 6.2.3 Map和Reduce操作58-59
• 6.3 云计算平台下老人家庭教育程度聚类的数据处理算法59-63
• 6.3.1 数据收集和提取60
• 6.3.2 数据预处理60
• 6.3.3 数据处理60-62
• 6.3.4 结果分析62-63
• 6.4 本章小结63-64
• 第七章 系统测试64-74
• 7.1 云计算平台高可用性测试64-67
• 7.1.1 MySQL数据库高可用性测试64-65
• 7.1.2 RabbitMQ消息队列高可用性测试65-66
• 7.1.3 Neutron L3 agent高可用性测试66-67
• 7.1.4 系统整体高可用性测试67
• 7.2 弹性负载均衡性测试67-69
• 7.3 养老服务系统架构可扩展性测试69-70
• 7.4 平台管理子系统主要功能测试70-71
• 7.4.1 养老机构管理模块正确性测试70
• 7.4.2 云计算平台管理模块正确性测试70-71
• 7.5 养老机构服务子系统主要功能测试71-73
• 7.5.1 入住管理模块正确性验证71
• 7.5.2 老人管理模块正确性验证71-72
• 7.5.3 收费管理模块正确性验证72-73
• 7.6 家属信息查询子系统主要功能测试73
• 7.7 本章小结73-74
• 第八章 总结与展望74-75
• 8.1 总结74
• 8.2 展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文79

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