基于OpenStack的Web-EDA云计算平台及应用管理系统开发

发布时间：2020-09-30 16:06

　　 EDA软件是集成电路(IC)设计领域中不可或缺的工具,随着云计算技术的日渐成熟,搭建基于该技术的Web-EDA云应用管理平台,为EDA领域的发展开辟了新的道路,对IC产业的发展具有十分重要的意义。为了减轻设计任务高并发时系统的负载压力,首先设计了一个基于OpenStack的云计算平台,并采用HAProxy实现云平台集群系统的负载均衡,提升EDA工具的并发运行负载能力。为了保障Web-EDA平台用户交易的安全进行,论文介绍了如何采用区块链技术和Raft分布式一致性算法来实现Web-EDA交易系统,保证云平台中用户交易信息的不可篡改性。为了实现EDA工具的联合仿真,论文介绍了如何转换设计文件格式及使用Python脚本建立EDA工具间的数据交互,并以MEMS加速度计仿真为例,使用软件接口完成加速度计的仿真。最后,在云计算平台上部署集成开发环境,搭建了基于Web的远程应用管理系统。论文工作的主要成果体现在:(1)基于云平台部署HAProxy+Keepalived负载均衡集群,采用源IP地址调度算法实现客户端的会话保持,HA主-备节点结构实现双机热备,保证了负载均衡集群的高可用性,有效提高了系统的吞吐率以及系统所能承受的最大负载压力。(2)采用SHA-256算法和区块链技术,实现区块链数据的不可篡改性以及区块链的唯一性;共识机制采用Raft分布式一致性算法,在分布式系统中完成Leader选举,确保各节点数据一致性,保证了 Web-EDA平台用户交易的安全。(3)设计一个可实现数据处理及工具调用的仿真集成软件,利用Python脚本实现Matlab与PSpice软件的数据交互,并完成实例的联合仿真,使不同EDA工具的设计文件可以方便地进行交互,具有普遍适用性。最后,本文设计了一个基于Web的管理系统,使用该平台进行MEMS加速度计的设计与仿真,演示了用户使用Web-EDA的全过程,验证了 Web-EDA系统的可用性。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.09;TP311.52
【部分图文】：

工作原理图,平台,计算操作,计算平台

ＯｐｅｎＳｔａｃｋ是当下流行的云计算操作系统软件，其代码完全开源。ＯｐｅｎＳｔａｃｋ逡逑是面向ＩａａＳ（基础设施即服务）服务的，其优点是资源利用率高，用户可操作性强。逡逑ＯｐｅｎＳｔａｃｋ云计算平台的工作原理如图２－１所示［６３１：逡逑今夕夕用户逡逑Ｉｎｔｅｒｎｅｔ邋Ｊ逡逑控制节点逦计算节点逡逑ｍ逡逑存储节点逡逑图２－１邋ＯｐｅｎＳｔａｃｋ云平台工作原理图逡逑１１逡逑

基本架构,计算操作,计算平台,控制节点

虚拟化

虚拟化（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）技术最初是应用在上世纪的ＩＢＭ大型机系统上，通过逡逑虚拟机监控器的程序在物理设备上虚拟出一个或多个能够运行独立操作系统的逡逑虚拟机［６４］。虚拟化与云计算之间的关系如图２．３所示，将多台机器虚拟为一台称逡逑为集群计算，提高了单一计算能力；用单台物理设备虚拟出多台虚机称作分区计逡逑算，如此便可以大大提高ＣＰＵ的使用效率。逡逑图２－３虚拟化与云计算之间的关系逡逑ＯｐｅｎＳｔａｃｋ可以很好地支持ＫＶＭ、ＸＥＮ以及ＶＭｗａｒｅ等虚拟化技术［６５１。但逡逑是ＶＭｗａｒｅ所需费用较高，ＸＥＮ的维护需求较高，而ＫＶＭ随着版本的更新，逡逑性能也不断提升，使用ＫＶＭ技术作为虚拟化平台软件逐渐成为了主流［６火因此，逡逑１３逡逑

【参考文献】