基于云计算平台的虚拟化资源全生命周期管理的研究

基于云计算平台的虚拟化资源全生命周期管理的研究内容摘要：

从决定创建虚拟资源池开始，创建工作离不开规划，也离不开把物理资源转化为虚拟资源的工作；初始的虚拟资源池形成以后，就可以投入运行，运行的过程中，为了达到最优化的效果，依然离不开规划，而规划也需要根据运行的结 果来作为初始条件，规划与运行形成一个相对的闭环，一直交互进行着直到虚拟资源的生命周期的结束；在虚拟资源池的整个生命周期中，可能还会出现各种各样的情况，需要向虚拟资源池再注入虚拟资源，或者导致某些虚拟资源退出虚拟资源池；虚拟资源池不会无限期的运转下去，最终，构成虚拟资源池的虚拟资源以及相关的物理资源会被回收或拆除，虚拟资源池正式结束其生命。 在整个过程中，为了能够跟踪、审查虚拟资源池是否按照要求运转，并根据情况进行纠偏、调整等操作，必然需要对全过程进行监控。 完整的云计算（ IaaS）虚拟资源全生命周期管理示意图如 下所示： 8 云 计 算虚 拟 资 源 池创 建 结 束规划运行注入退出监 控图 4 云 计 算 （ I a a S ） 虚 拟 资 源 全 生 命 周 期 管 理 示 意 图 6. 虚拟 资源生命周期管理流程 . 虚拟资源生命周期管理流程概述 虚拟资源服务的生命周期可以划分为服务规划、服务设计、服务订阅和开通、服务维护、运营和变更管理、服务运营情况评估等阶段。 而虚拟资源管理的生命周期可以划分为资源规划、云平台建设、资源部署、资源维护、运营和变更管理、资源运营情况评估等阶段。 可以看出由于资源服务生命周期管理流程的引入，单个业务资源的申请已经由资源服务订阅所取代，而云平台资源的申请和实施则主要通过资源规划和云平台建设来实 现。 资源服务和资源管理在生命周期的各个阶段都有紧密的交互，尤其是资源和资源服务的维护、运营和变更往往会相互影响和转变，因此将这两个生命周期管理流程在一个二级流程中展现，并将资源维护、运营、变更和回顾与资源服务的对应流程合并描述。 9 . 虚拟资源管理流程概要设计 资 源 （ 服 务 ） 生 命 周 期 管 理 过 程8 . 4 服 务 终 止虚 拟 资 源 回 收8 . 1 2 实 体 资 源回 收重 大 资 源 ( 服 务 )变 更8 . 1 1 虚 拟 资 源回 收4 . 服 务 设 计服 务 模 版 定 义是 否 有 适 用 的资 源 模 板4 . 3 资 源 模 板创 建4 . 4 资 源 模 板调 用服 务 创 建 和 注 册4 . 5 根 据 模 板 定义 服 务4 . 6 注 册 和 发 布到 服 务 目 录服 务 目 录1 . 服 务 规 划1 . 1 目 标 业 务 规划1 . 2 业 务 评 估 和分 类1 . 3 资 源 服 务 分类1 . 4 资 源 分 配 标准 制 定 和 更 新8 . 5 服 务 退 订5 . 服 务 订 阅5 . 1 用 户 选 择所 需 服 务标 准 服 务。 资 源 申 请已 批 准资 源 ( 服 务 )运 营 情 况评 估否6 . 1 服 务 实 例生 成6 . 2 服 务 实 例开 通6 . 3 服 务 开 通成 功 确 认资 源 维护 和 运营6 . 服 务 开 通7 . 1 资 源 自 动部 署自 动 部 署成 功。 7 . 2 资 源 手 工部 署1 0 . 资 源 运 营 情 况 评 估资 源 ( 服 务 ) 运 营情 况 评 估1 服 务 规划3 云 平 台建 设8 . 6 服 务 下 线1 . 5 云 平 台 业 务容 量 规 划服 务 管 理 规 程 设 计4 . 1 资 源 服 务 级别 目 标 制 定4 . 2 资 源 维 护 和运 营 流 程 细 化8 . 资 源 （ 服 务 ） 维 护 、 变 更 和 运 营8 . 1 资 源 、 服 务监 控 和 告 警8 . 2 资 源 动 态 优化8 . 3 资 源 （ 服务 ） 告 警 及 故 障处 理8 . 1 4 服 务 计 费服 务 报 告 ；平 台 优 化 扩 容 建 议 ；资 源 变 更 申 请 ；特 殊 资 源 服 务 申 请平 台 扩 容 建议服 务 标 准 调整 建 议资 源 ( 服 务 ) 申请 审 批 意 见4 服 务 设计否是变 更 和 资 源优 化 审 批8 . 7 服 务 变 更8 . 1 0 变 更 实 施7 . 资 源 部 署2 . 资 源 规 划2 . 1 云 平 台 物 理资 源 需 求 分 析2 . 2 云 平 台 现 有容 量 评 估2 . 3 云 平 台 建 设或 扩 容 规 划3 . 云 平 台 建 设资 源 扩 容 方案平 台 建 设 和扩 容云 平 台 资源 池8 . 8 资 源 变 更8 . 9 变 更 审 批实 体 资 源 回 收资 源 服 务运 营 情 况评 估是否是是8 . 1 3 资 源 ( 服 务 )运 营 情 况 分 析9 . 5 变 更实 施服 务 管 理 规程 优 化 建 议服 务 管理 规 程设 计否 7. 模型实现 . 整体 架构设计 本文提出了面 向服务的 IaaS 理念。 即，将在引入虚拟化技术的基础之上考虑到所承载服务的特性，采用面向服务的思想重构虚拟资源管理方法，通过优化的虚拟机部署策略和动态调度策略实现底层物理资源与上层服务的最优匹配，从而提高服务 QoS。 系统逻辑架构如图 1所示。 通过面向服务的 IaaS对物理资源实现统一的管理以形成动态的资源池，在解耦合上层核心能力层对底层物理资源的强绑定基础之上，通过灵活的虚拟资源部署和调度机制有效提高资源利用率和系统鲁棒性。 业务节点用于承载服务节点系统功能部分，数据收集模块用于收集服务节点运行时的相关资源信息 ，如 CPU、内存利用率等； Agent 是用于获取服务系统的相关信息数据（随服务类型不同而不同），如服务响应时间等，用于实现面向服务的虚拟资源监控和调度。 管理节点用于承载虚拟资源管理系统实现对虚拟资源的统一管理，以提供动态的统一资源池。 面向服务的虚拟资源部署实现高效的服务创建和服务部署；面向服务的虚拟资源调度实现高效的服务整合，首先通过数据收集和数据分析模块对虚拟机目前的状态进行准确判断和定位，并通过虚拟机动态迁移和资源能力流动等原子服务操作的组合实现最优化资源利用。 门户服务器用于实现管理系统的 UI 层面，通 过标准化的接口操作实现管理系统的可视化，用户基于浏览。