基于OpenStack云平臺的彈性資源配置系統

王侃 劉釗遠 西安郵電大學計算機學院

前言：OpenStac隸屬于開源軟件范疇，發揮基礎性平臺的功能，強化云平臺的部署與構建，對虛擬機的管理意義重大，是虛擬計算與存儲服務的云類型，既可以是公有云，也可以是私有云。OpenStac服務類型多樣，Nova虛擬計算、Swift存儲服務等都包含其中。

1 基于專業角度對OpenStac系統描述

1.1 OpenStac架構彰顯系統性特征，由多個功能組件構成

對于OpenStac平臺，其功能組件涉及七個組成部分。首先，Nova計算組件，其屬于整個平臺的核心部分，主要功能是執行計算功能，借助Nova，實現與相關組件之間的合理調度，同時，提供多種訪問功能，如網絡管理、用戶控制以及云訪問等方面；Swift對象存儲組件，采取分布式對象存儲模式，主要功能是進行和創建虛擬機的鏡像文件；Glance鏡像管理組件，主要涉及三個組成部分，即glance-api，作用是對API 的調用進行有效接收。Glance-registry，作用是對鏡像元數據進行存儲。Image store，主要功能是進行image blob的存儲；Cinder塊存儲組件，作用是滿足虛擬機永久性存儲的要求。這種存儲提供的是具有基礎性質的數據卷，實現與OpenStac計算功能的交互作用；Quantum網絡組件，其應用于網絡服務領域，有助于虛擬機進行IP地址的創建，同時，借助API實現對整個網絡架構的整體性管理；Keystone認證組件，主要進行權限的管控，強化服務目錄的實現，涉及用戶授權，關乎多種類型客戶；Horizon組件提供的是可視化GUI圖形界面，發揮操作平臺的功能，促使用戶能夠進行平臺資源的有效利用。

1.2 OpenStac命令行管理工具使用步驟

OpenStack云平臺之所以能夠對云資源進行有效管理，主要通過兩種方式實現，一種是借助Web 的GUI界面Horizon來完成，一種是借助OpenStack命令行接口實現。具體講，首先對OpenStack云平臺服務進行查詢，而后結合需要創建虛擬機實例，在應用結束后，對虛擬機進行停止或者刪除操作。

2 基于OpenStack云平臺的彈性資源配置系統設計

2.1 系統架構彰顯層次化特征，功能各異

在整個彈性資源配置系統中，主要涉及三個層次，即底層以OpenStack云平臺為基礎構建彈性資源池，承擔的是基礎性設施服務。中間層主要發揮OpenStack自身開放的API編程接口作用，促進組件封裝環節的完成，同時，為上層系統提供功能服務。上層主要依托J2EE技術以及B/S架構，實現對資源池內部多種資源的合理配置。

2.2 OpenStack云平臺資源池強化對邏輯資源的有效管理與調度

OpenStack云平臺的搭建得益于服務器集群效應，將抽象底層硬件資源作為邏輯資源，實現對虛擬資源的全面管控與合理調度分配。處于集群內部的資源池涵蓋其中所有資源總和。另外，邏輯資源池能夠實現對API編程接口的支持作用，同時，在中間件的功能中提供基礎設施調用功能。

2.3 JAVA本地中間件強化動態鏈接庫的構建，推動系統模塊功能的實現

中間件的形成主要得益于OpenStack平臺對API接口功能的開發，以JNI技術為依托，構建動態鏈接庫，加快上層系統功能模塊的實現。具體講，首先，對彈性資源配置系統功能模塊提出的調用請求進行接收；其次，結合請求，寫入腳本并執行操作，其中，腳本中需要涵蓋OpenStack相關調度指令；再次，以平臺指令為前提，促使云集群平臺發出響應，及時進行信息反饋，通知中間件；第四，針對來自云平臺的數據，中間件進行格式轉換，滿足系統傳遞原則，及時傳遞給系統模塊。

2.4 彈性資源配置系統是多種模塊功能的集合體

首先，立足虛擬機資源整體，管理模塊主要實現鏡像創建虛擬機，強化虛擬機管控以及查詢功能；其次，鏡像的作用是派生虛擬機母版文件，結合OpenStac云平臺標準鏡像制作要求，進行鏡像文件的創新，同時，上傳至云平臺。在鏡像管理模塊功能的支持下，能夠進行相關上傳、創建以及查詢操作，借助快照功能，在進行虛擬機保存的前提下，實現相同內容虛擬機的克隆；再次，在彈性資源配置系統中，單一虛擬機對應兩個IP，分別為固定狀態的內網IP以及浮動狀態的IP，后者需要與虛擬機進行綁定操作。也就是說，網絡管理模塊的主要功能是進行IP的批量創建與綁定；第四，用戶信息管理模塊，實現云平臺信息的批量處理，涉及創建、修改以及查詢等。這一功能的實現能夠查詢用戶綁定的虛擬機的相關信息；第五，對于輔助管理模式，其主要作用是進行后臺資源運行使用狀態的查看，以便實現對服務器運行情況的準確掌握，實現虛擬機的科學分配。

結束語：綜上，對于彈性資源配置系統而言，其以OpenStack云平臺為技術，強化虛擬資源的合理調配與管控，推動虛擬機管控、網絡資源管理等功能的實現，更顯服務界面的人性化特征，實現對資源平臺虛擬資源的合理分配，為用戶高效使用提供強大技術支持。

[1]趙德民. 基于OpenStack的工業實時云控制系統的研究[D].北方工業大學,2017.

[2]王彬. 基于OpenStack的云平臺管理系統的設計與實現[D].北京交通大學,2016.