机群环境下多层次复杂商业应用管理的关键技术研究

发布时间：2020-08-06 12:00

【摘要】：随着社会信息化程度的不断提高以及机群技术的日益成熟,越来越多的商业应用被集中部署到以机群为主要环境的数据中心。这些应用服务一般要持续运行,承受大量的用户访问,在商业流程和其他社会活动中扮演重要的角色。服务提供者为了保障服务的负载均衡和高可用特性,通常会为这些商业应用配备冗余的软硬件资源,并采用相应的管理系统,辅助管理人员自动化地调配这些资源、维持稳定的服务质量(QoS)。在这种趋势下,应用管理开始成为系统管理的重要分支。而且,目前商业分布式应用的规模日益庞大,多层次复杂应用开始流行,其复杂的结构和内部相互关系使得人工控制已无法完全满足管理需求,迫切需要通过相应的应用管理系统来有效地实施管理行为。本文以机群环境下多层次复杂商业应用管理的关键技术为主要研究内容。文中首先将应用管理及系统作为独立的方向进行了研究,通过比较和总结,归纳了该领域内相关的基本概念和方法,并在此基础上,针对大规模机群内的多层次复杂应用的管理,提出了一种解决方案。本文首先对应用的结构和冗余资源配置进行了分析和抽象提炼,提出了一种用于描述大规模多层次复杂商业应用服务的形式化归纳模型,总结出了递归嵌套的表达方式,使得应用之间的复杂关系和冗余配置可以用符合上下文无关文法的语言所描述,应用管理系统对应用的认知过程得到了自动化。进一步应用这一模型及表述方法,本文还提出了适应于冗余资源大量存在的多层次复杂应用的状态判定原则,以及管理系统调度冗余资源、进行多层次负载均衡的算法。在这一系列理论分析的基础上,可以构建面向多层次复杂应用的通用应用管理环境,使得部署于机群之上的复杂商业应用在此架构下得到统一的管理。依据这一方案,本文设计并实现了应用管理平台服务系统,AMPS,并以该系统为例进一步讨论了应用管理系统的评价原则和基本指标。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（计算技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP338
【图文】：

系统结构图,系统结构,机群,高速互联

图 1 Top500 采用系统结构的趋势和 Top500 2005 年的系统结构分布本文中所指的机群定义[1]如下：机群是一类并行/分布式处理系统，它由一组高速互联的独立运行的计算机系统组成，这些系统共同工作,表现为统一的、集成的计算资源环境。用于商业应用服务的典型机群环境的架构如下图 2 ：Net Interface HWPC/WorkStationComm.Net Interface HWPC/WorkStationComm.Net Interface HWPC/WorkStationComm.Net Interface HWPC/WorkStationComm.Cluster Middleware (Single System Image and other infrastructure)Commercial ApplicationsCommercial ApplicationsCommercial ApplicationsManagement SystemManagement System

服务能力,服务单元

…,n）为组成C的各个服务单元的状态，“&进一步分析可以发现，复杂应用各组成部分能力，复杂服务单元整体的剩余服务能力(由其组成结构中可提供的最小的剩余服务能力单元的剩余服务能力，Ri表示各个子服务单务单元的总服务能力，Li是用百分数表示的当下：RMin(R)Min[S(L)],i,,...,niii∝∝×1 =12一次完整的请求应答，就要沿着服务单元按，所以通路上的任何一个作为“路口”的子请求的应答。如果用圆形面积的大小表示组余服务能力，那么整体服务能力即为各个圆，如下图中的阴影部分：[S(L)]iini× =11I

通信通路,配置服务

图 17 与 AMPServer 相关的通信通路特别说明的是图 16 中配置服务同 AMPServer 之间的通信。配置用以及 AMPServer 本身一切持久性信息，包括：a）Phoenix 平务模块的配置部署信息；b）AMPS 所能管理的所有机群节点信、节点号、角色和软件配置等；c）用户创建的所有应用的信息基本结构信息，应用负载均衡的边界条件和调整方案，应用的高可动应用的日志；e）分发器的部署和配置信息。MPServer 采取了如下图 18 中所示的方式将对配置服务的访问r 对象进行了包装。AMPServer 利用 wrapper 对象简化了对配置了进一步的满足系统资源的动态性，配置服务并不仅仅体现为一，还具有一定的资源事件通知特性。即在机群系统管理员改变资况的时候，这种变化会反映到 AMPServer，使得应用服务管理员况。事件服务

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