云计算系统故障注入平台的研究与设计

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1、硕士学位论文云计算系统故障注入平台的研究与设计RESEARCHANDDESIGNOFFAULTINJECTIONPLATFORMFORCLOUDCOMPUTINGSYSTEM柴森哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TP302.8学校代码：10213国际图书分类号：681.39密级：公开工程硕士学位论文云计算系统故障注入平台的研究与设计硕士研究生：柴森导师：左德承教授申请学位：工程硕士学科：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP302.8U.D.C:681.39Dis

2、sertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDDESIGNOFFAULTINJECTIONPLATFORMFORCLOUDCOMPUTINGSYSTEMCandidate：ChaiSenSupervisor：Prof.ZuoDechengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：Ju

3、ne,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着云计算技术的发展，各种各样的云计算平台都涌现了出来，各种研究机构和大公司都推出了自己的云平台，给用户提供方便的可伸缩的云计算服务。云计算平台是云计算中的核心基础设施，所有的云服务与应用都需要部署在云平台上，云平台可以管理底层的硬件资源例如网络资源、存储资源和计算资源。虚拟化层又可以把一个个物理硬件虚拟成多个设备提供给上层的软件使用。云计算包含多个层次，分为IaaS层、PaaS层以及SaaS层。但是，

4、随着云计算系统的复杂度和规模的增加，云系统在运行过程中可能出现的故障和错误也越来越多，严重的故障会给公司和用户都带来严重的损失。本文针对云计算系统的健壮性评测这一问题，构建了针对云计算系统的故障注入平台，采用分布式的架构，根据典型的云系统的分层架构，把故障注入分为多个层次，分别是分布式计算层，虚拟化层，云平台管理栈层，本文对这三层设计了统一的故障注入框架，并将故障注入的过程标准化，给测试人员提供多种接口方便测试的进行，一种是图形化的实时注入接口，一种是脚本方式的批量注入。并且可以对系统的简单故障进行检测，并能收集故障注入的信息。之后，本文针对定义的三层的故障层次

5、，对分布式计算层，虚拟化层，云平台管理栈层选取了典型的实际系统，分层研究了各个层次的结构特点和容错机制，然后设计了针对这种特点的故障模型和具体的故障注入工具。最后本文在自己搭建的由CloudStack，Xenserver，KVM，Hadoop，Spark组成云系统上进行了故障注入的测试实验。先分别对各个层次进行了故障注入的实验，然后对不同层次的故障进行了跨层次的故障注入实验。通过实验，我们不仅验证了一些系统自动的容错机制，还对系统的一些不足提出了改进的意见。关键词：云计算；分布式计算；虚拟化；故障注入；容错性测试；I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文Abstract

6、Withthedevelopmentofcloudcomputingtechnology,awiderangeofcloudcomputingplatformshaveemergedout,avariousofresearchinstitutionsandlargecompanieshavelaunchedtheirowncloudplatforms,toprovideuserswithconvenientandscalablecloudcomputingservices.Cloudcomputingplatformisthecoreofthecloudinfr

7、astructure,cloudservicesinallapplicationsneedtobedeployedoncloudplatforms,cloudplatformcanmanagetheunderlyinghardwareresourcessuchasnetworkresources,storageresourcesandcomputingresources.Thevirtualizationlayerandcanputaphysicalhardwareintomultiplevirtualdevicestothetopofthesoftware.C

8、loudcomputin