試析計算機軟件中的插件技術(shù)探討性論文

試析計算機軟件中的插件技術(shù)探討性論文

　　本文提出基于OpenStack構建一個(gè)高可用性插件,該插件主要目的是:第一,增加進(jìn)程級的高可用性模塊,不斷檢測進(jìn)程的運行情況,并利用虛擬機化技術(shù)對相應的故障進(jìn)行處理;第二,實(shí)現業(yè)務(wù)和云平臺及時(shí)溝通,對傳統的Web系統進(jìn)行云化提高專(zhuān)有云的高可用性,并在一定程度上實(shí)現云平臺的負載平衡。該插件不僅可以提高云平臺運行環(huán)境出現的故障,而且可以權衡云中資源的情況,合理分配資源,某種程度上實(shí)現云的負載平衡,避免了云平臺“假滿(mǎn)”的情況發(fā)生。

　　1 OpenStack云平臺概述

　　云計算作為一種新的計算模型,憑借其節省資源、降低成本、高可擴展性等優(yōu)點(diǎn)得到了快速發(fā)展,在此過(guò)程中開(kāi)源云計算架構也得到不斷發(fā)展和完善。OpenStack具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):代碼架構清晰,開(kāi)發(fā)者可以根據自己的需要修改相應的代碼;性能穩定,提供了完善虛擬機管理功能;部署靈活,用戶(hù)可以根據自己的需要,進(jìn)行相應地部署。

　　Opentstack主要有5大組件組成:Nova(計算服務(wù))、Swift(存儲服務(wù))、Glance(鏡像服務(wù))、Keystone(識別服務(wù))、Dashboard(用戶(hù)界面服務(wù))。Nova是整個(gè)平臺的核心,是云平臺的控制器,它提供管理虛擬機的所有功能,其中包括創(chuàng )建虛擬機實(shí)例、管理網(wǎng)絡(luò )、控制用戶(hù)等。Swift是一個(gè)具有容量大、擴展性高,并具有冗余和容錯機制的對象存儲系統。Glance是負責管理虛擬機鏡像image的,功能主要包括存放image、檢索image等功能,并向外提供接口,用戶(hù)可以根據自己的需求調用相應的AP I請求檢索實(shí)際的鏡像和查詢(xún)VM元數據。Keystone主要負責管理和認證OpenStack租戶(hù)、角色,并為Swift提供授權服務(wù)。Dashboard是提供給用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)OpenStack云平臺Web前端界面,用戶(hù)可以使用它方便使用OpenStack云平臺的功能。

　　2 基于OpenStack的高可用系統插件設計

　　基于OpenStack云平臺,構架一個(gè)自動(dòng)檢測故障,并進(jìn)行恢復的云平臺的插件。該插件主要從三個(gè)層次檢測故障,第一,從物理主機層,檢測物理主機運行時(shí)可能發(fā)生的故障;第二,從虛擬機層檢測虛擬機運行時(shí)可能發(fā)生的故障;第三,從虛擬應用層,檢測虛擬機中運行的進(jìn)程發(fā)生的故障。該平臺主要的思路是借用現有的開(kāi)源云平臺OpenStack的API,包括GUI層、Scheduler調度層、邏輯層和功能層層。按照該系統的工作機制,該系統從邏輯上化分為四個(gè)模塊:感知模塊、策略模塊、執行模塊、GUI模塊。

　　GUI層:主要用來(lái)與用戶(hù)進(jìn)行交互,用戶(hù)可以通過(guò)該界面,獲得系統的運行狀況,其中包括:虛擬機的運行狀態(tài)、虛擬機的資源情況等,同時(shí)用戶(hù)可以通過(guò)界面控制虛擬機的運行狀況(例如停止某臺虛擬機),也可以進(jìn)行一些系統的基本配置(比如掃描時(shí)間的設置),使得整個(gè)系統更靈活、更智能。

　　Scheduler調度層:主要是負責對事件隊列進(jìn)行操作,是整個(gè)系統的核心,該層能夠保證事件有條不紊地被執行。此外,它需要對事件隊列滿(mǎn)、事件隊列空等各種異常進(jìn)行處理,同時(shí)保證進(jìn)程同步。邏輯層:我們采取的是事件驅動(dòng)機制,每個(gè)事件都有相對應的處理對象。我們的事件主要分為三種:感知事件、策略事件、執行事件。感知模塊響應感知事件,策略模塊響應策略事件,執行模塊響應執行事件。

　　功能層:主要是對LibvirtAPI和OpenStack API的封裝,用來(lái)與OpenStack和Libvirt進(jìn)行交互,是整個(gè)系統的底層,提供對上述幾層的支持。

　　3 該插件由三個(gè)模塊組成

　　感知模塊:由感知層執行類(lèi)和感知層功能類(lèi)組成,負責感知整個(gè)系統的運行情況,感知功能類(lèi)是最底層類(lèi)的,提供對感知執行類(lèi)的支持。

　　目前,從三個(gè)層次進(jìn)行感知,第一層是感知物理主機,主要包括物理主機電源、主機網(wǎng)絡(luò )、物理主機CPU利用率、物理主機內存使用率、物理主機硬盤(pán)的使用情況;第二層是感知虛擬機,主要包括虛擬機狀態(tài)、虛擬機網(wǎng)絡(luò )、虛擬機CPU利用率、虛擬機內存使用率、虛擬機磁盤(pán)的使用情況;第三層是感知虛擬應用,主要包括虛擬應用狀態(tài)、虛擬應用CPU使用率、虛擬應用內存使用率、虛擬機應用鏈接數、虛擬機應用是否存在。

　　策略模塊:是由策略層執行類(lèi)和策略功能類(lèi)組成。主要根據感知的結果進(jìn)行處理。若感知的結果是正常的,我們將什么都不處理,若感知的結果是異常的,我們就要進(jìn)行制定相應的恢復策略。執行模塊:主要是由執行層執行類(lèi)和執行功能組成。其主要負載故障的恢復,針對主機,我們主要提供重啟主機、配置主機網(wǎng)絡(luò )、恢復主機上所有虛擬機、通知管理員等措施;針對虛擬機,主要由刪除虛擬機、重啟虛擬機、遷移虛擬機、配置虛擬機網(wǎng)絡(luò )、通知管理員等措施;針對應用層,我們主要是恢復應用、關(guān)閉進(jìn)程等措施。從上面的描述,該插件模塊執行的邏輯關(guān)系是:感知模塊觸發(fā)策略模塊,策略模塊塊觸發(fā)執行模塊。

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