基于OpenStack云平台的计算资源动态调度及管理

云计算是新一代IT模式,它从网格计算,并行计算和分布式计算发展而来,用户可以使用它来方便地按需通过网络访问一个可配置的计算资源(如计算、网络、存储、应用和服务等)的共享池,只需最小化的管理工作量或服务提供商干预就可以快速地开通和释放资源。当前云环境中的资源都是通过虚拟化技术将底层的硬件资源进行虚拟化,形成一个庞大的虚拟资源池之后然后通过动态伸缩的部署方式以服务的形式提供给用户。随着使用云计算的用户持续的增加,云数据中心的规模也不断的加大,如何让使云中的虚拟化资源高效的利用并快速的提供给用户,减少用户等待时间同时提高整个云数据中心的利用率,这已经成为目前云计算环境中虚拟机资源动态调度的重要问题。 本文主要研究云数据中心虚拟化资源的动态调度策略,在总结前人工作的基础之上,基于当前最热门的开源云计算平台OpenStack展开以下一系列工作和创新之处： (1)分析了当前云计算的基本特征、体系架构和关键技术,对比了几种开源的云计算平台,同时对云数据中心的资源调度和管理的需求和关键技术进行详细的研究。 (2)基于OpenStack的架构对虚拟化资源进行建模,从服务层面和资源层面分别对资源进行描述,并提出面向计算资源实时监测反馈综合负载均衡调度策略和算法,分别以CPU、内存、存储和网络带宽四个维度对云平台的计算资源进行综合负载均值分析,同时分别计算出云平台的数据中心和物理服务器的不均衡度。通过在cloudsim仿真平台对本算法与轮转调度算法、OpenStack调度算法以及随机选择算法进行对比实验,结果表明本文提出的算法能够使申请的虚拟机实例获得更佳的部署位置,能够使云数据中心的资源达到更加的负载均衡,证明了本算法的有效性和稳定性。 (3)结合集群管理工具xCAT并对其进行二次开发了在OpenStack环境下的资源自动化管理平台,能够有效的对资源进行监控管理,并能以自动化的方式动态扩展云环境下的资源,实现规模化的自动化运维以及裸机部署管理。