【摘要】：近年來,云計算技術逐漸發(fā)展成熟,各行業(yè)的大中小企業(yè)紛紛加入云計算行列。云計算以其按需服務、彈性擴展的特性為企業(yè)解決了傳統(tǒng)計算模式難以適應的業(yè)務峰值及大數(shù)據(jù)處理等難題,為用戶提供幾乎無限量的基礎設施資源。然而云計算在給用戶帶來便利的同時,一些云宕機事件也讓用戶對上云的安全性產生很大顧慮。云平臺作為大型分布式系統(tǒng),底層由大量的物理節(jié)點組成,這些物理節(jié)點隨時都可能發(fā)生故障導致節(jié)點失效。為了降低云資源故障對用戶業(yè)務造成的影響,云服務提供商通常會建立具備故障處理能力的云平臺。但僅僅建立具有容錯性的云平臺是不夠的,還需要對云平臺進行系統(tǒng)綜合的容錯性驗證。目前有很多關于如何構建高可用云平臺的研究,但是鮮有測試與評價云平臺容錯性相關的研究。本文從這個角度出發(fā),對云平臺的節(jié)點失效處理能力進行研究,評價云平臺在底層節(jié)點發(fā)生失效的情況下,云平臺的處理能力以及對用戶應用的影響程度。本文提出的云平臺節(jié)點失效測評方法可以作為被測云的災難演練,測試云平臺的災難處理及恢復性能,測評結果可以幫助云服務商驗證云平臺的容錯性能,或找到云平臺的容錯性缺陷,從而提前進行優(yōu)化,減少實際生產環(huán)境中由于該缺陷造成的損失。論文首先對云平臺的高可用技術及高可用架構進行了分析,通過調研云平臺常見的部署結構,針對性地提出適用于不同云平臺的通用節(jié)點失效測評體系,該體系包括云平臺故障注入方法、測評指標、測試負載和測試流程四個方面。其中,對故障注入方法的提出,本文分析總結了近幾年云宕機案例的故障原因,選取CPU過度占用故障、內存過度占用故障、網(wǎng)絡故障、斷電故障四種故障類型,并針對云平臺底層不同功能類型的節(jié)點設計了不同的故障測試內容。接著,論文從云服務提供商及用戶的角度出發(fā),提出評價云平臺節(jié)點失效處理能力的測評指標;針對不同故障注入測試內容,提出不同的測試負載;并基于提出的測評方法,設計了詳細的測試流程。本文最后基于提出的測評體系,設計并實現(xiàn)了FailureTest自動化測評工具,測試人員通過填寫測試配置信息,運行工具即可進行測試。測試過程中該工具會實時展示測試環(huán)境的性能數(shù)據(jù),方便測試人員直觀地看出云平臺在故障注入前后的性能變化,并在測試結束后自動生成測試報告。論文最后選取開源OpenStack云操作系統(tǒng)搭建了具備容錯能力的實驗云平臺,使用本文的測評工具進行測試,并對測試結果進行了分析與評價。實驗證明,本文提出的節(jié)點失效測評體系能夠對云平臺進行合理的容錯性測試與驗證,同時本文開發(fā)的FailureTest測評工具可以有效地對被測云進行節(jié)點失效處理能力的測評。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.06
【圖文】：

需要的時候從池中去拿，不需要的時候放回池里，這種動態(tài)彈性的資源分配方式大大提高了數(shù)據(jù)中心的資源利用率。圖2.1 云平臺基本架構云平臺的基本架構如圖 3.1 所示。從圖中可以看到，云平臺基本架構主要可分為四層，自下而上依次是：物理基礎設施層、資源池層、云平臺管理層和云平臺服務層。 物理資源層指底層的物理硬件，包括計算機、存儲設備、網(wǎng)絡設備等，是云平臺所有服務的底層支撐。 資源池層是通過虛擬化等技術將大量相同類型的資源整合虛擬的資源池，如計算資源池、存儲資源池等。 云平臺管理層是云平臺操作系統(tǒng)的核心，負責調度和管理底層的虛擬資源，包括虛擬機調度，虛擬網(wǎng)絡管理等，同時負責對云平臺進行性能監(jiān)控，安全

2.2 典型云平臺介紹2.2.1 OpenStack 云平臺OpenStack 是一個開源的云操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心計算、存儲及網(wǎng)絡源的統(tǒng)一管理，并提供可視化界面讓管理員方便地操作數(shù)據(jù)中心的資源。OpenSta從 2010 年發(fā)展至今，已發(fā)布 18 個版本，從最初的兩個子項目發(fā)展到如今的 20 多子項目。OpenStack 核心的子項目包括計算服務 Nova，網(wǎng)絡服務 Neutron，身份認證服Keystone，鏡像服務 Glance 和存儲服務 Cinder[18]。每個項目都提供 RESTAPI 訪問務。OpenStack 系統(tǒng)的部署非常靈活，不同項目之間可以單獨部署，很多組件都是選的或者可以被兼容的系統(tǒng)替代[19]。下面以 OpenStack 各組件交互圖為例，OpenStack 的一些核心子項目及它們之間的交互關系進行簡要介紹。

CloudStack小規(guī)模部署[23]

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本文編號：2774312