基于虚拟化技术和策略的弹性扩展系统

发布时间：2020-07-18 21:20

【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。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP302
【图文】：

业务架构,虚拟化

图 3.1 业务架构上图中黄色部分代表 Aclome 的业务功能边界物理设施ξPhysicalInfrastructureο与虚拟化设施ξVirtual Infrastructureο不属于 Aclome 的功能范围，并且 Aclome 恰要基于物理设施与虚拟化设施之上，面向云应用来管理ǐ调度与组装这些物理与虚拟化资源，使其满足云应用的部署ǐ监控ǐ运行和管理需要为了屏蔽各类虚拟化平台的异构性，Aclome 中提供了 Virtual Machine Adaptor，使得各业务模块通过统一的虚拟化管控接口来实现服务，而无需考虑底层使用的是哪种虚拟化平台由于应用有不同的种类和技术实现手段，Aclome 本着开放的原则提供了 Application Adaptor 层，根据不同应用的特征可以进行适配以满足需要 Aclome 的业务功能主要包括支持应用快速部署与配置变更ǐ支持基于策略的预警与应用资源弹性伸缩ǐ支持主机/虚拟机的容灾迁移ǐ支持多类型资源的集中监管ǐ支持面向租户的自助式服务ǐ支持计费与 SLA 等 3.2.2 逻辑架构

架构图,架构,逻辑

图 3.2 逻辑架构 Aclome Agent 定期自动探查宿主机中安装的软件，检测相关配置项及属性变更，收集可用性ǐ功能ǐ性能及吞吐量相关指标，进行日志及事件跟踪；执行相关的控制操作，如启动或停止虚拟机等；定期向服务器发送资产及指标数据 Aclome Server 接收从 Agent 发送过来的资产及指标统计数据[10]；对软件资产进行分层次及分组管理，以便简化监测和处理过程；进行条件预警，执行相关的处理流程；通过 Web 访问接口执行相关的操作 Inventory Database 保存 Aclome Server 接收到的资产配置及指标数据 Aclome Portal 提供丰富的数字仪表板，通过层次化及分组的浏览模式，用户可更为

类图,局部模,类图,实现层面

图 3.3 局部模块的类图上图反映了 Aclome 中比较关键的资源管理模块，以及其与监控ǐ预警ǐ策略等模块的关系由于此处仅作为实现层面的设计示例，更详细的模块设计请参见第 4 章图 3.4 重点配置文件的 Scheme 示意Aclome 中支持的资源有上千种，包括主机ǐ虚拟机ǐ操作系统ǐ中间件等等

【参考文献】