OpenStack Magnum 的双层自动扩展服务平台研发

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1、OpenStackMagnum的双层自动扩展服务平台研发作者姓名李金龙学校导师姓名、职称杜军朝教授企业导师姓名、职称刘光亚高工申请学位类别工程硕士万方数据万方数据学校代码10701学号1410122580分类号TP311.52密级公开西安电子科技大学硕士学位论文OpenStackMagnum的双层自动扩展服务平台研发作者姓名：李金龙领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：杜军朝教授企业导师姓名、职称：刘光亚高工学院：软件学院提交日期：2017年4月万方数据万方数据Twolevelautoscali

2、ngserviceplatformdevelopmentofOpenStackMagnumAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByLiJinlongSupervisor:DuJunzhaoTitle:ProfessorSupervisor:LiuGuangyaTitle:SeniorEngineerApril2017万方数据

3、万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明

4、本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据万方数据摘要摘要随着云计算的快速发展，OpenStack作为开源云计算管理平台，为云计算提供可靠

5、的云部署方案及良好的可扩展性，受到社区的重视和青睐。OpenStack是由几个主要的组件结合起来完成具体的工作，支持几乎所有类型的云环境。Docker作为一个开源的引擎，可以很容易的为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器，这几年的发展特别快。Magnum是OpenStack里面比较热门的一个和Docker集成专门针对容器的新项目，用来向用户提供容器服务(ContainerasaService)。在Mangum中，Kubernetes和docker都是与OpenStack集成后的组件，Magnum

6、调用它们来管理后端容器。Magnum是分布式架构，支持负载均衡，支持多租户，具有高可用性。Magnum主要由两个服务：一个是Magnum-API，一个是Magnum-Conductor。Magnum-API用来处理接受到的client请求，通过消息队列的形式将请求发送到backend。在Magnum后台的处理是通过Magnum-Conductor来完成的，Magnum-Conductor的主要作用是将client的请求转发到对应的backend，backend在Magnum的官方术语叫COE(Containe

7、rOrchestrationEngine)。虽然Magnum目前在社区很活跃，但是离进入实际生产环境还有一定的距离，主要表现在没有可视化用户操作界面和不具有双层自动扩展机制。双层扩展机制旨在解决集群的稳定性和资源的使用率问题，双层自动扩展机制保证了在集群中应用增加时集群资源的及时供给和集群中应用减少时资源的利用率。用户可视化界面也称作Magnum-UI，目的是为了方便用户的操作和降低对用户的技术要求。为了解决以上问题，本论文设计与实现了Magnum双层扩展性，以及统一API服务和用户界面。Magnum双层自动

8、扩展平台负责集群的资源调度问题，双层自动扩展是指底层的虚拟机、物理机和上层的Container之间进行双向转换。当Container中的负载增加时，备用机器会创建更多的Container，从而使Container中的负载维持在一个区间，这种直接由备用资源创建Container，节省了大量的时间，提高了效率。为使备用机器的数量保持恒定，需要从底层提供机器，这样底层的一部分虚拟机或者物理机转换为备用机器