基于OpenStack的工業(yè)云平臺研究與構建.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息化的發(fā)展，信息技術促使各個行業(yè)快速發(fā)展，對于計算服務的需求也逐步的增加。與此同時，現(xiàn)場總線技術在工業(yè)領域的快速發(fā)展，使得工業(yè)信息化對于計算服務的需求也在日益提高，構建“工業(yè)云平臺”成為企業(yè)進一步向智能化發(fā)展的必然過程。雖然云計算技術已應用于許多大型的計算中心，但由于工業(yè)現(xiàn)場對于數(shù)據(jù)傳輸、設備性能、安全可靠的要求與普通的云平臺不同，因此如何構建安全可靠、能耗較低并且高可用性的工業(yè)云平臺，仍然是當前許多學者研究的熱門問題。為此，

2、本課題針對工業(yè)云平臺的構建做了以下研究:
　　(1)針對服務器負載性能預測問題，本課題提出了基于時間序列的服務器負載預測算法。為實現(xiàn)服務器負載性能監(jiān)控，本課題基于OpenStack作為開源云計算平臺，開發(fā)了資源監(jiān)控子模塊，使資源調度模塊最終實現(xiàn)了自動化運行;同時使用滑動自回歸平均模型完成服務器負載各項指標的預測，最后采用服務器仿真數(shù)據(jù)進行實驗，驗證了本課題提出方法的有效性，為后續(xù)虛擬機動態(tài)遷移提供基礎。
　　(2)針對虛擬機

3、調度策略，本課題提出了基于能耗的動態(tài)調度策略方案。根據(jù)虛擬機動態(tài)遷移的優(yōu)化目標，提出基于余弦相似度的動態(tài)調度策略方案，通過余弦相似度建立以服務器負載為衡量指標以及相應的動態(tài)調度方案的知識庫;同時使用OpenStack框架，設計并實現(xiàn)了業(yè)務模塊，采用服務器仿真數(shù)據(jù)驗證了本課題提出的基于能耗的動態(tài)調度策略的有效性。
　　(3)針對平臺部署問題，本課題設計了高可用性的云平臺架構，并在該測試平臺上實際部署了研究中開發(fā)的資源調度模塊;同時為

4、消除單點故障，在系統(tǒng)中對整體服務、MYSQL服務以及消息隊列服務進行冗余架構設計，實現(xiàn)了高可用性云平臺部署，最后通過真實部署環(huán)境，驗證了云平臺的可用性。
　　本文的研究結果表明，基于OpenStack構建的工業(yè)云平臺，通過基于時間序列的服務器負載預測算法實現(xiàn)虛擬機動態(tài)遷移，能合理調度服務器資源;通過基于能耗及余弦相似度計算構建的動態(tài)調度策略，能有效降低設備能耗;通過高可用性設計的云平臺部署驗證可用性，為工業(yè)云平臺構建提供了新的思路