基于OpenStack的云平台构建与调度方案研究

发布时间：2017-05-27 05:13

  本文关键词：基于OpenStack的云平台构建与调度方案研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算是一种新型的IT服务模式,它由网格计算、并行计算和分布式计算发展而来,为用户从互联网按需获取计算资源提供了方便的途径。云计算技术目前已经进入了实质性的发展阶段,很多相关技术正在逐渐的融合和沉淀。与此同时,伴随着网络技术的发展和完善,web应用系统开始普及,高校信息化建设也逐渐展开。信息化建设在高校的教育改革中起到了一定的推动作用的同时也存在着一些问题：一方面,为了满足众多信息系统的部署需求,数据中心的服务器数量逐渐增多,随之而来的服务器资源的浪费现象愈发严重。另一方面,研究表明数据中心来自硬件设施和电能消耗的支出已达到总支费用出的75%,能耗过高的问题亟待解决。因此,如何对现有服务器进行整合,使服务器资源得到充分的利用并减少数据中心的能耗是一个十分具有现实意义的研究课题。 本文对虚拟机的节能调度策略进行了一系列的研究,在总结现有算法的基础上从降低能耗方面对虚拟机调度策略进行了优化。本文分别从负载迁移速率和虚拟机负载增长潜力两方面对虚拟机选择策略进行了优化,并从虚拟机集中部署程度的角度出发提出了以节能为目的的虚拟机安置策略。此外,本文还基于OpenStack构建了一个稳定的云平台,并在此基础上加入了虚拟机负载监控模块和虚拟机调度模块,使优化的虚拟机节能调度策略能够在实际中得到应用。 本文使用CloudSim进行调度算法仿真,其结果表明：考虑负载迁移速率的虚拟机选择策略能够极大的减少虚拟机迁移次数；虚拟机集中安置策略能够使更多的服务器进入休眠状态,节能效果明显。同时,本文设计的云平台能够有效的提供基础设施服务,使服务器资源得到充分的利用,并在保证服务质量的前提下有效的降低了服务器集群的总能耗,为高校信息化建设工作的推进提供了良好的环境和有效的保障。
【关键词】：云计算 虚拟机调度 节能调度 OpenStack平台
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP302
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 背景和意义11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.2.1 计算的发展和研究现状12-13
• 1.2.2 节能调度策略的研究现状13-14
• 1.3 工作内容14-15
• 1.4 论文结构15-16
• 2 云计算与虚拟化技术16-29
• 2.1 计算技术16-22
• 2.1.1 云计算的概念16
• 2.1.2 云计算的分类16-19
• 2.1.3 云计算体系结构19-20
• 2.1.4 云计算的主要特点20-22
• 2.2 虚拟化技术22-25
• 2.2.1 虚拟化技术的分类22-23
• 2.2.2 服务器虚拟化技术23-24
• 2.2.3 虚拟化与云计算的关系24-25
• 2.3 OPENSTACK云框架25-28
• 2.3.1 OpenStack简介25
• 2.3.2 OpenStack的组成25-27
• 2.3.3 OpenStack的调度策略27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 虚拟机节能调度策略的研究29-50
• 3.1 物理节点过载判断29-32
• 3.2 虚拟机选择32-36
• 3.2.1 虚拟机选择的意义32-33
• 3.2.2 基本的虚拟机选择策略33-34
• 3.2.3 考虑负载迁移效率的虚拟机选择策略34-36
• 3.2.4 考虑负载增长潜力的虚拟机选择策略的改进36
• 3.3 虚拟机安置36-39
• 3.3.1 基本的虚拟机安置策略36-38
• 3.3.2 虚拟机集中安置策略38-39
• 3.4 低负载物理机的处理策略39-40
• 3.5 实验与分析40-49
• 3.5.1 实验环境40
• 3.5.2 实验数据40-41
• 3.5.3 性能指标41-43
• 3.5.4 实验过程与结果分析43-49
• 3.6 本章小结49-50
• 4 云平台的构建50-62
• 4.1 需求特性说明50-51
• 4.2 总体架构设计51-53
• 4.3 模块设计53-60
• 4.3.1 模块组成53
• 4.3.2 负载监控模块设计53-56
• 4.3.3 虚拟机调度模块设计56-58
• 4.3.4 资源申请模块设计58-60
• 4.4 部署规划60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 结论62-64
• 5.1 总结62
• 5.2 展望62-64
• 参考文献64-66
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果66-68
• 学位论文数据集68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 方巍;文学志;潘吴斌;薛胜军;;云计算:概念、技术及应用研究综述[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2012年04期

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本文编号：398894