基于自主计算的集群管理软件的设计和实现

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1、基于自主计算的集群管理软件的设计和实现作者:李云春、张德生、李强2008年10月29日2021/10/41北航计算机学院报告内容研究背景主要研究内容ACMS体系结构和功能模块实现ACMS事件通知机制节点代理的自配置机制中间汇集节点的自恢复机制工作总结和展望2021/10/42北航计算机学院概述课题来源北航校园网格建设中对集群计算环境的管理需求"十一五"863计划信息技术领域重大项目：高效能计算机系统研制及关键技术研究2007AA01A127研究背景集群占据了我国高性能产品和应用的90%份额集群管理日趋复杂北航校园网格目前采用ganglia集群监测软件，无法满足需求平均故障恢复时

2、间较长自主计算研究计算系统的自管理问题，为集群系统管理提供了一种新的思路2021/10/43北航计算机学院自主计算IBM于2001年提出自主计算的概念思想起源于人体的植物神经系统其动机是试图通过“技术管理技术”自主计算系统具有的属性自动修复自动优化自我保护自动配置2021/10/44北航计算机学院集群管理的国内外相关研究Ganglia树状分层式结构，可扩展没有解决非叶子节点层的容错，易造成单点故障Supermon基于linux集群的分布式监控不能动态添加节点Hawkeye可以定制资源监测模块，适用多平台系统客户端工具还不完善国内曙光公司的DCMM集群监控系统面向曙光服务器集群，软

3、硬件结合研究现状：1、国外起步较早，国内相对滞后2、大多侧重集群的监测3、缺乏自主管理能力2021/10/45北航计算机学院报告内容概述主要内容ACMS体系结构和功能模块实现ACMS事件通知机制节点代理的自配置机制中间汇集节点的自恢复机制工作总结和展望2021/10/46北航计算机学院消息通信机制命令通道事件通知机制ACMS自主管理模型管理策略集群资源分析传感器效应器消息通信机制决策监视执行事件信息模型IBM自主计算框架没有解决具体实现问题：1、管理策略2、事件信息模型3、组件之间的消息通信机制2021/10/47北航计算机学院ACMS体系结构JNDI连接资源监视泵中间汇集组件动

4、态发现管理服务资源探针节点代理服务分析决策引擎监视组件资源中介执行组件数据库事件模型数据库组件管理服务器WEB用户界面监测视图性能曲线负载预测自主管理事件通知机制中间汇集节点域内节点域内节点应用层管理服务层代理服务层域内节点2021/10/48北航计算机学院节点代理服务的功能模块实现MBeanServerCPUMemoryDiskNetworkOSTomcat…管理服务组件资源监视泵节点动态发现中间汇集组件资源探针组件各组件设计为标准MBean组件，利用Jmx的动态类装载服务mlet服务实现远程URL路径的动态注册和加载资源探针注册为资源监视泵中线程实例中间汇集组件收集域内节点的

5、监视泵的事件消息节点动态发现组件实现节点自配置动态发现注册运行时可管理可扩展2021/10/49北航计算机学院ACMS体系结构JNDI连接资源监视泵中间汇集组件动态发现管理服务资源探针节点代理服务分析决策引擎监视组件资源中介数据库组件数据库事件模型执行组件管理服务器WEB用户界面监测视图性能曲线负载预测自主管理事件通知机制中间汇集节点域内节点域内节点域内节点管理服务层2021/10/410北航计算机学院管理服务器的功能模块实现资源中介事件监听节点连接器访问接口监视模块消息中间件事件解析器连接器分析决策引擎数据库模块执行模块消息中间件Java规则引擎分析处理单元连接器规则文件消息中

6、间件数据库ORM消息中间件执行器事件信息模型访问接口数据库Web界面节点代理异步消息通信实现松耦合的消息通信自主管理控制环路2021/10/411北航计算机学院基于规则的策略决策决策的问题依据当前的状态,决定采取什么样的动作传统的控制理论建立数学模型计算机系统管理复杂性很难建立建立精确的数学模型基于规则的控制将规则表示为产生式规则产生式规则一般形式IF(条件1)and(条件2)and…and(条件m)THEN（动作1）and（动作2）and…and(动作n）规则引擎基于规则的专家系统的推理引擎试探性规则正向推理和反向推理2021/10/412北航计算机学院分析决策引擎管理服务器模

7、块的核心组件，通过java规则引擎实现基于规则的自主管理控制五种管理级别采用Drools的规则语言定义规则cpu_alarm_ra.isActive()CpuMonitorHelper.isOverThre