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《基于openstack清華云平臺構(gòu)建和調(diào)度方案設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于OpenStack清華云平臺構(gòu)建和調(diào)度方案設(shè)計 摘要：從一般云計算的體系結(jié)構(gòu)與清華大學(xué)的實際需求出發(fā)，利用先進(jìn)的OpenStack平臺，采用分層設(shè)計的方法設(shè)計實現(xiàn)一個可對云資源進(jìn)行綜合管理的清華云平臺。分析了該系統(tǒng)的優(yōu)勢和應(yīng)具備的主要模塊功能，重點研究系統(tǒng)中的資源調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)，提出了一種基于任務(wù)調(diào)度和負(fù)載均衡的策略，并通過對調(diào)度方案的實驗與分析，驗證了該調(diào)度策略在保證服務(wù)性能和執(zhí)行效率的基礎(chǔ)上能夠均衡服務(wù)器的資源負(fù)載，使云平臺處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。關(guān)鍵詞：云計算；云平臺；OpenStack；體系結(jié)構(gòu)；資源調(diào)度中圖分類號：TP3
2、93.027；TP311文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A0引言13工業(yè)界以Google、Amazon、IBM、Microsoft等為代表的公有云計算平臺發(fā)展迅猛，在網(wǎng)站數(shù)據(jù)處理、在線服務(wù)等領(lǐng)域作用顯著。學(xué)術(shù)界對云計算也開展了許多研究，但遇到了諸多困境，如難以取得資源池上的測量參數(shù)指標(biāo)等，限制了對云計算系統(tǒng)的全面了解，因此建立一個小型的云計算基礎(chǔ)平臺就顯得尤為重要。為此，本文在OpenStack開源軟件包的基礎(chǔ)上，根據(jù)清華大學(xué)教學(xué)科研的實際需要，利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建了清華云（TsinghuaCloud）服務(wù)平臺，該平臺對云端資源池的分配合理高效。1一般
3、云計算IaaS體系架構(gòu)云計算的體系結(jié)構(gòu)的特點包括：設(shè)備眾多，規(guī)模較大，利用了虛擬化技術(shù)，提供任意地點、各種設(shè)備的接入，并可以定制服務(wù)質(zhì)量等。圖1所示是一種面向市場應(yīng)用的云計算體系結(jié)構(gòu)[1]。用戶/代理可以從任意地點提交服務(wù)請求任務(wù)，服務(wù)等級協(xié)議（ServiceLevelAgreement，SLA）資源分配器接收用戶提交的請求，經(jīng)過相應(yīng)的處理，再提交到后端處理。SLA資源分配器的子模塊主要有：服務(wù)請求檢測和接納控制模塊、定價模塊、計費模塊、虛擬機(jī)（VirtualMachine，VM）監(jiān)視器模塊、任務(wù)分派模塊以及服務(wù)請求監(jiān)視模塊等。服
4、務(wù)請求檢測和接納控制模塊主要完成當(dāng)服務(wù)請求首次提交時，服務(wù)請求檢測和接納控制模塊檢測該請求的服務(wù)質(zhì)量（QualityofService，13QoS）需求，決定是否接納該請求，該機(jī)制確保不會出現(xiàn)資源過載，但是可能會因此導(dǎo)致部分請求因為資源短缺問題而被拒絕，它需要協(xié)同VM監(jiān)視模塊的資源可用信息和服務(wù)請求監(jiān)視器模塊的負(fù)載處理信息；定價模塊主要負(fù)責(zé)服務(wù)請求的計價方式選擇；計費模塊主要負(fù)責(zé)根據(jù)計價方式和實際用量計算用戶應(yīng)付的費用，同時會保存用戶的資源請求信息；虛擬機(jī)監(jiān)視器模塊主要負(fù)責(zé)監(jiān)測VM的可用情況和資源信息；服務(wù)請求監(jiān)視模塊主要負(fù)責(zé)監(jiān)視
5、跟蹤已接納服務(wù)的執(zhí)行情況。2TsinghuaCloud平臺的選用為了構(gòu)建合理的清華云平臺架構(gòu)，保證云平臺中各種應(yīng)用的順利實施，最根本的是需要建立一個穩(wěn)定的基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（InfrastructureasaService，IaaS）層。IaaS通過互聯(lián)網(wǎng)提供給消費者的服務(wù)是對所有設(shè)施的利用，包括處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)和其他基本的計算資源，用戶能夠部署和運行任意軟件。用戶不需要管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施，就能進(jìn)行操作系統(tǒng)的選擇乃至儲存空間、部署的應(yīng)用，也有可能獲得有限制的網(wǎng)絡(luò)組件（如防火墻、負(fù)載均衡器等）的控制。目前，可用于搭建IaaS服
6、務(wù)的工具較多，主要有Rackspace和NASA聯(lián)手推出的OpenStack、美國加利福尼亞大學(xué)設(shè)計的Eucalyptus以及歐洲的OpenNebula等。清華云選用OpenStack作為云計算設(shè)計的平臺工具，主要原因是由于其開源的特質(zhì)，并具有良好的控制性、兼容性、可擴(kuò)展性與靈活性。OpenStack由美國國家航空航天局和Rackspace公司合作研發(fā)，目前已占據(jù)市場主流地位。它致力于提供規(guī)?；?、靈活擴(kuò)展易部署且功能豐富的全開源模式平臺，協(xié)助運營商、企業(yè)、ISP/CP、科研機(jī)構(gòu)等搭建并實現(xiàn)滿足自身需求的公共云和私有云服務(wù)，有力地推
7、動了云計算的創(chuàng)新發(fā)展。13OpenStack的主要組件及其相互關(guān)系包括：OpenStackCompute（Nova），OpenStackObjectStorage（Swift），OpenStackImageService（Glance），Identity（Keystone），Dashboard（Horizon）以及NetworkConnectivity（Quantum）等[3]。其中，Dashboard（Horizon）提供了一個Web前端到OpenStack其他服務(wù)的界面；Compute（Nova）組件主要負(fù)責(zé)管理虛擬機(jī)，存儲和
8、檢索虛擬磁盤（Image）和Image上相關(guān)的元數(shù)據(jù)（Glance），并提供管理和維護(hù)系統(tǒng)鏡像的服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)組件Network（Quantum）提供構(gòu)建與管理虛擬網(wǎng)絡(luò)的功能，它將網(wǎng)絡(luò)連接作為服務(wù)提供；塊存儲服務(wù)組件BlockStorage（Cinde
