云数据中心操作系统设计与实现

本文追溯了计算模式的演变历史和云计算的起源与基本概念。计算模式大致经历了大型机计算、微机计算、网络计算三个阶段,而云计算是网络计算的最新形式。云计算不是突兀产生的,它是网络计算发展快速发展后,面临海量数据处理和数据中心绿化的必然要求。云计算广泛使用了大规模资源管理、虚拟化、动态资源调度、分布式文件系统、绿色节能管理等技术,这些技术往往脱胎于现有成熟技术,但面向云计算按需分配、按量付费等基本理念进行了整合。较之传统模式,云计算更加便捷、高效和节能,在应用效果上有了质的升华。 本文研究了云计算的基本理念,包括云计算的基本特征、云计算服务模式与部署模式、业界典型的应用以及云计算产业的发展趋势。面向云计算的基本理念和发展趋势,以云数据中心操作系统设计与实现作为硕士研究生的研究课题。 在云计算时代,数据中心社会化、专业化和集约化的趋势明显,云数据中心操作系统可以更好促进数据中心的发展。传统意义上的操作系统,是指管理控制单台计算机中软件和硬件资源,并为用户提供操作界面的系统软件。而云计算中心操作系统,则是针对云计算数据中心的,是负责云计算数据中心基础软件、硬件资源管理的系统软件。 本文着重从大规模基础资源管理、虚拟计算管理、资源调度管理和绿色节能管理等方面构建云数据中心操作系统。其中大规模基础资源管理实现对软硬件资源的监控和管理,为上层统计与资源调度提供参考数据,而虚拟计算管理主要负责虚拟机生命周期管理,是资源调度与节能管理的基础。资源调度管理,可以实现资源的按需分配,可以有效提高资源利用效率；节能管理则通过提高资源利用率的方式,减少无谓的能源消耗,实现数据中心绿色低碳运营。