数据中心一体化：监测与控制

发布时间：2017-06-04 15:19

  本文关键词：数据中心一体化：监测与控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在当今一个信息通讯技术无处不在的时代,现代化的数据中心扮演着不可替代的作用。基于经济效益,社会作用和环境保护等多方面的考虑,工业界和学术界一直致力于打造一个更高效,更环保的数据中心。当前兴起的技术,例如云计算和软件定义网络(Software Defined Networking, SDN),在某种程度上为达成这一目标取得了重要进展。然而,数据中心是一个天然异构的环境,由众多不同的模块组成,包括服务器,网络设备,制冷设备,供电设备等等。数据中心的异构性给数据中心管理和控制带来了巨大的挑战。在网络设备管理这个领域,网络设备的天然异构性同样存在。针对这一挑战,软件定义网络中提出了统一网络设备管理接口的概念。在本研究课题里,我们参考统一接口的基本思路,尝试为数据中心固有的三大组成部分,即信息通讯系统,供电系统和制冷系统,开发一套统一的监测与控制的中间件。具体来说,我们开发了一个统一的,可扩展的,基于IP的,数据中心监测系统,并以此作为数据中心管理控制的基础。数据中心监测子系统主要包含三个组成部分,针对不同数据中心设备的数据源适配器,统一的用于数据传输的消息通道,高效的数据持久化存储。针对系统的关键部分,即消息服务器和数据库,我们进行了性能测试,以确认我们的系统在高设备密集的条件和实时管理的要求下依然是可行的。另外,我们增加了众多系统特性,例如配置文件,动态模块加载,数据压缩,和消息发送去同步等等,用于增强系统扩展性并提高性能。数据中心控制子系统复用监测子系统中消息通道用于控制命令传输,并同样使用适配器来提供高级的设备控制接口。为了展示系统的可用性,我们还在收集到的数据之上开发了几个样例应用,包括以网络负载均衡为目的的网络数据流迁移,以资源预留为目的的虚拟机迁移,和以保障设备安全为目的的服务器电源管理。我们认为统一的数据中监测和控制是未来发展的方向,而我们的工作则为此打下了基础。
【关键词】：数据中心 监测 控制 云计算 软件定义网络
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP308
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 表格索引9-10
• 插图索引10-11
• 算法索引11-12
• 主要符号对照表12-13
• 第一章 绪论13-15
• 1.1 研究背景13
• 1.2 研究动机和目标13-14
• 1.3 本文内容安排14-15
• 第二章 背景介绍15-23
• 2.1 数据中心系统组成15-17
• 2.1.1 数据中心供电系统15-16
• 2.1.2 数据中心制冷系统16
• 2.1.3 数据中心信息通讯系统16
• 2.1.4 数据中心的挑战和解决方案16-17
• 2.2 软件定义网络17-20
• 2.2.1 软件定义网络参考模型19
• 2.2.2 软件定义网络实现：OpenFlow19-20
• 2.3 相关研究20-21
• 2.4 本章小结21-23
• 第三章 数据中心监测23-41
• 3.1 系统设计23-25
• 3.1.1 数据导出24
• 3.1.2 数据传输24-25
• 3.1.3 数据存储25
• 3.1.4 系统设计总结25
• 3.2 系统实现25-29
• 3.2.1 数据源适配器26-28
• 3.2.2 消息传输通道28-29
• 3.2.3 数据库29
• 3.3 系统特性29-39
• 3.3.1 可扩展性29-31
• 3.3.2 数据传输性能测试31-32
• 3.3.3 数据压缩32-34
• 3.3.4 数据库性能测试34
• 3.3.5 消息发送去同步34-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 数据中心控制41-45
• 4.1 网络负载均衡41-42
• 4.2 虚拟机迁移42-43
• 4.3 服务器电源管理43-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 结语45-47
• 参考文献47-49
• 致谢49-51
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果51

【共引文献】

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本文编号：421395