虚拟化云计算中资源管理研究与应用

摘 要 随着科技的快速发展以及社会的进度，云计算作为一种全新的网络服务，越来越受到客户的青睐。虚拟化技术与云处理技术完美结合，可以应用到资源管理工作中。这样的管理模式不仅可以节省使用成本，应用起来还比较便捷。本文就Platform公司开发的Excalibu虚拟化云计算架构、云计算资源管理策略设计与实现进行了分析，希望对大家的相关工作有所裨益。

【关键词】虚拟化 云计算 实施 准确 模块

云计算是一种全新的网络应用方式，它是将以网络为核心的人为处理模式代替原有的以桌面为核心的任务处理模式，然后利用计算系统来支持互联网的多种应用。云计算中的“云”表示大量的计算机，它的规模不是一成不变的，而是动态变化的。云计算使计算机分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，这使很多企业数据中心的运营商互联网相似。这样，企业就可以将资源切换到需要的应用上面，根据需求访问计算机和存储逻辑，客户简化了使用流程，从而可以将更多精力投入到其它工作。

云计算是多种技术混合演进的结果，很多大公司已经开发了自己的云计算技术，比如Amazon、Goole、IBM、Platform、微软以及雅虎等公司的云技术。Platform公司开发的数字管理系统Excalibur可以将虚拟资源以及物理资源进行整合，这样就可以构建一个云计算平台，为公司云计算服务管理和维护。Excalibur可以利用自身优势对多种虚拟环境进行管理，另外还可以非常友好的支持多种虚拟化产品。下面就Excalibu的架构以及使用进行分析。

1 Excalibu的基本情况

Excalibu可以根据用户需求，对资源进行自动分配、管理和维护，不仅可以降低IT消耗率，还可以提高物理环境与虚拟环境的产出。各个厂商提供的虚拟化技术也是区别的，不同的产品虚拟化技术以及管理平台的多样性会让使用者大伤脑筋，Excalibu的出现解决了上述问题。Excalibu可以将IT资源、客户基础信息、产品应用进行统一整合，构建云计算平台。

Excalibu包含四个基本功能模块，分别是Cloud GUI模块、ICM模块、CES模块以及PVMO模块。在Cloud GUI模块中，Excalibu的云交互界面更简化我们日常工作，管理员以及客户可以利用自己网路终端申请资源，随后对这些资源整合、处理与分析，进而为我们服务。这种简单的使用模式，不仅节约了大量的工作时间，还省去了不必要的开支。ICM模块可以管理Excalibu提供的服务，根据Application Definition对资源定义，资源的申请与调度都是根据契约来进行的。Master可以通过Contract向云计算处理中心申请资源凭证。CES模块是一种集群模块，它通过将分散、相互关联的计算机部分进行集合，来完成平台底层的主机资源管理工作。此处理过程不等同于之前过程，之前过程过于乏味，可以在多节点之前分配资源，做到合理分配资源。通过Platform EGO，不进可以获得物流资源，还可以获得虚拟资源，从而利用不同策略完成对资源的合理调度。PVMO模块可以实现对物理机以及虚拟机的管理。这样管理员只需要处理用户资源请求，其后的稻荽理以及维护管理工作就交由PVMO模块执行。

2 云计算资源管理模型Excalibu对虚拟化容器的支持

近些年，随着高新技术的发展以及虚拟化技术的广泛应用，很多互联网公司研发出了自己的虚拟化平台，这些平台不都是应用同一种技术，主要是由于内部形式决定的。为此，我们在应用虚拟化云计算平台时，应该支持多异构虚拟化容器。有的虚拟化平台利用了linux为基础，这样不仅可以将平台用于hypervisor外，还可以将linux作为通用的操作系统。经过这样的操作流程，不仅使我们在Linux hypervisor平台上运行多个操作系统，同时我们还可以通过这样的平台处理其他的事情。另外采用Linux可以使用Linux应用编程接口。Platform成熟的网格管理软件EGO可以很方便的安装到Linux平台上，实现对资源进行管理的功能。不仅如此，Excalibu还可以利用Adapter方式对虚拟化产品进行支持，基于此种方式，我们只需要通过Adapter接口方法就可以较为容易的增加对虚拟化容器的支持，不仅可以多平台兼容，还可以对这些平台进行扩展，做到随时调整结构，大大推动了虚拟化云计算中资源管理的应用。

3 云计算资源管理策略设计与实现

Excalibu通过对资源分组的方式来对它们进行管理，按照工程师预先的设计与分类，主要分为Excalibu资源、物理资源以及存储资源三种。分组管理资源使得Excalibu可以适应云计算资源的种类变化，而且在同一个资源池中对资源的调度可以采用成熟的网络计算方法，这样不仅可以增加云计算系统的可靠性，还可以降低系统设计的复杂性。

相对于其他资源管理工具，Excalibu虚拟机调度要复杂得多，根据虚拟机类别不同，需要对每一个虚拟机组进行调度。调动过程分为三个阶段，分别是创建VM调度策略，启动VM调度策略和迁移策略。Excalibu中共享储存的实现是主机上利用Linux的mount命令挂载专门的文件系统。通过专有的存储系统，可以将文件保存在共享存储区间内，通过这样的存储，资源池中的其他机器就可以随时访问这个文件，为资源调度的负载均衡提供必要的条件。同时，还可以使资源更加整合，提高资源使用效率。

Excalibu有三种基本策略满足用户的使用需求，常见的一种策略是UT策略，此策略是以均衡资源池中物理节点利用率作为工作目标，然后自动选择较为合理的方式启动虚拟机。虚拟机的静态迁移是从一个VMM上迁移到另一个VMM上，以保证均衡处理器上面的服务器运行的负载处于正常工作状态，相对于静态迁移，动态迁移对软硬件的要求就比较高了，实现起来也比较繁琐。

Excalibu利用资源管理PTM框架对虚拟机服务器实时监控，当有服务器出现故障时，可以及时将出现故障的服务机迁移到其它服务器上面。

通过虚拟化云计算对资源管理后，海量资源可以实现有机的融合，资源池也得到了符合客户要求的分组。另外，云计算使用户与资源管理相分离，当需要获取资源时，才需要单独付费，这样节省了企业开销和运营成本。虚拟化云计算对资源管理有着非常高的灵活性，它可以应用于各行各业中。Excalibu平台的建立实现了资源的优化配置，提高了系统的资源利用效率和用户的满意度，相信随着此技术的更深层次发展，其巨大应用潜力将会显现出来。

参考文献

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作者单位

1.深圳烟草工业有限责任公司 广东省深圳市 518000

2.国家超级计算深圳中心（深圳云计算中心） 广东省深圳市 518055