基于OpenStack的工業(yè)云平臺研究與構(gòu)建.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息化的發(fā)展，信息技術(shù)促使各個行業(yè)快速發(fā)展，對于計算服務(wù)的需求也逐步的增加。與此同時，現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，使得工業(yè)信息化對于計算服務(wù)的需求也在日益提高，構(gòu)建“工業(yè)云平臺”成為企業(yè)進(jìn)一步向智能化發(fā)展的必然過程。雖然云計算技術(shù)已應(yīng)用于許多大型的計算中心，但由于工業(yè)現(xiàn)場對于數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備性能、安全可靠的要求與普通的云平臺不同，因此如何構(gòu)建安全可靠、能耗較低并且高可用性的工業(yè)云平臺，仍然是當(dāng)前許多學(xué)者研究的熱門問題。為此，

2、本課題針對工業(yè)云平臺的構(gòu)建做了以下研究:
　　(1)針對服務(wù)器負(fù)載性能預(yù)測問題，本課題提出了基于時間序列的服務(wù)器負(fù)載預(yù)測算法。為實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載性能監(jiān)控，本課題基于OpenStack作為開源云計算平臺，開發(fā)了資源監(jiān)控子模塊，使資源調(diào)度模塊最終實現(xiàn)了自動化運(yùn)行;同時使用滑動自回歸平均模型完成服務(wù)器負(fù)載各項指標(biāo)的預(yù)測，最后采用服務(wù)器仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗，驗證了本課題提出方法的有效性，為后續(xù)虛擬機(jī)動態(tài)遷移提供基礎(chǔ)。
　　(2)針對虛擬機(jī)

3、調(diào)度策略，本課題提出了基于能耗的動態(tài)調(diào)度策略方案。根據(jù)虛擬機(jī)動態(tài)遷移的優(yōu)化目標(biāo)，提出基于余弦相似度的動態(tài)調(diào)度策略方案，通過余弦相似度建立以服務(wù)器負(fù)載為衡量指標(biāo)以及相應(yīng)的動態(tài)調(diào)度方案的知識庫;同時使用OpenStack框架，設(shè)計并實現(xiàn)了業(yè)務(wù)模塊，采用服務(wù)器仿真數(shù)據(jù)驗證了本課題提出的基于能耗的動態(tài)調(diào)度策略的有效性。
　　(3)針對平臺部署問題，本課題設(shè)計了高可用性的云平臺架構(gòu)，并在該測試平臺上實際部署了研究中開發(fā)的資源調(diào)度模塊;同時為

4、消除單點(diǎn)故障，在系統(tǒng)中對整體服務(wù)、MYSQL服務(wù)以及消息隊列服務(wù)進(jìn)行冗余架構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了高可用性云平臺部署，最后通過真實部署環(huán)境，驗證了云平臺的可用性。
　　本文的研究結(jié)果表明，基于OpenStack構(gòu)建的工業(yè)云平臺，通過基于時間序列的服務(wù)器負(fù)載預(yù)測算法實現(xiàn)虛擬機(jī)動態(tài)遷移，能合理調(diào)度服務(wù)器資源;通過基于能耗及余弦相似度計算構(gòu)建的動態(tài)調(diào)度策略，能有效降低設(shè)備能耗;通過高可用性設(shè)計的云平臺部署驗證可用性，為工業(yè)云平臺構(gòu)建提供了新的思路