基于云计算的Web应用部署与扩容系统

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要随着互联网的高速发展，Web应用逐渐成为最重要的应用类型之一，Web应用高负载的特点推动着Web服务端架构从开始的单机演变为现在流行的分布式Web集群，有效地应对了互联网流量的膨胀，提高了Web应用的服务能力，但也存在着部署困难，资源利用率低和配置单一等问题。针对以上问题，基于云计算的Web应用部署与扩容系统充分利用虚拟化和云计算的技术，将Web服务器集群虚拟化，基于通用云计算基础设施服务实现了兼容传统Web应用的一键部署和动态扩容。Web应用的部署过程复杂，通常要考虑到应用的负载需求，应用的语言类型，Web容器的选择以及物理服务器软硬件的限制。一键部署的基

2、本思想是利用云计算基础设施服务将服务器的物理资源进行整合，屏蔽掉物理层的复杂性，以虚拟机作为服务的基本载体，从而利用资源动态分配与调度技术，软件与配置模板机制以及远程部署技术来自动完成Web应用的部署，使得部署过程简单快捷，而且软件与配置多样化。为了满足潜在的负载需求，Web服务器一般都会为预估的最高负载留足资源，这使得资源利用率大大降低。动态扩容的基本思想是利用虚拟机的启停和配置的自动化与低开销，结合资源的监控技术，基于可扩展的分布式Web虚拟集群架构，对服务器的负载进行实时的监控，根据一定的扩容策略适时地触发扩容操作，将后端虚拟服务器的数目进行增减，从而在保障应用的服务质量的同时提

3、高服务器的资源利用率。基于Linux操作系统和云计算基础设施服务，使用Python，Java等语言实现了该系统。功能测试结果表明，系统能够为PHP和Java两种语言的Web应用一键部署执行环境，且应用的服务能力能够随着负载变化动态伸缩。性能测试表明，应用性能随着后端虚拟服务器数量的增加而以几乎线性的速率增长，部署和扩容操作的时间开销平均在两分钟以内，多指标的扩容算法能够较准确地判断扩容时机。关键字：虚拟化，云计算，Web应用，一键部署，动态扩容I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofInternet,Webapplicationsha

4、vebecomemoreandmorepopular.ThehighloadcharacteristicsofWebapplicationspromotethedevelopmentofthearchitectureintheWebserverend,whichevolvedfromstand-aloneserversatfirsttodistributedWebclustersthatarepopularnowadays,thuseffectivelyhandlingthesurgeinthenetworktrafficandimprovingtheservicecapacityof

5、Webapplications.However,thestaticstructureofphysicalclustersleadstodifficultdeployment,lowresourceutilizationandmonotonoussoftwareenvironment.Tosolvetheaboveproblem,thedeploymentandscalingsystemforWebapplicationsinthecloudachievesone-clickdeploymentanddynamicscalingofWebapplicationsbytakingfulla

6、dvantageofvirtualizationandcloudcomputingtechnology,basedoncommonIaaSservice.Thebasicideaofone-clickdeploymentistoutilizedynamicresourceallocationandschedulingtechniques,virtualmachinetemplatesmechanismandremotedeploymenttechnologytoautomatethedeploymentofWebapplications,makingthedeploymentproce

7、ssfasterandeasier,andthesoftwareenvironmentmorediverse.BasedonascalabledistributedvirtualWebclusterarchitecture,thedynamicscalingisachievedbymonitoringtheworkloadonthevirtualserversandscalingupanddownaccordinglythroughtheinc