基于OpenStack云平台的弹性资源配置系统

王侃 刘钊远 西安邮电大学计算机学院

前言：OpenStac隶属于开源软件范畴，发挥基础性平台的功能，强化云平台的部署与构建，对虚拟机的管理意义重大，是虚拟计算与存储服务的云类型，既可以是公有云，也可以是私有云。OpenStac服务类型多样，Nova虚拟计算、Swift存储服务等都包含其中。

1 基于专业角度对OpenStac系统描述

1.1 OpenStac架构彰显系统性特征，由多个功能组件构成

对于OpenStac平台，其功能组件涉及七个组成部分。首先，Nova计算组件，其属于整个平台的核心部分，主要功能是执行计算功能，借助Nova，实现与相关组件之间的合理调度，同时，提供多种访问功能，如网络管理、用户控制以及云访问等方面；Swift对象存储组件，采取分布式对象存储模式，主要功能是进行和创建虚拟机的镜像文件；Glance镜像管理组件，主要涉及三个组成部分，即glance-api，作用是对API 的调用进行有效接收。Glance-registry，作用是对镜像元数据进行存储。Image store，主要功能是进行image blob的存储；Cinder块存储组件，作用是满足虚拟机永久性存储的要求。这种存储提供的是具有基础性质的数据卷，实现与OpenStac计算功能的交互作用；Quantum网络组件，其应用于网络服务领域，有助于虚拟机进行IP地址的创建，同时，借助API实现对整个网络架构的整体性管理；Keystone认证组件，主要进行权限的管控，强化服务目录的实现，涉及用户授权，关乎多种类型客户；Horizon组件提供的是可视化GUI图形界面，发挥操作平台的功能，促使用户能够进行平台资源的有效利用。

1.2 OpenStac命令行管理工具使用步骤

OpenStack云平台之所以能够对云资源进行有效管理，主要通过两种方式实现，一种是借助Web 的GUI界面Horizon来完成，一种是借助OpenStack命令行接口实现。具体讲，首先对OpenStack云平台服务进行查询，而后结合需要创建虚拟机实例，在应用结束后，对虚拟机进行停止或者删除操作。

2 基于OpenStack云平台的弹性资源配置系统设计

2.1 系统架构彰显层次化特征，功能各异

在整个弹性资源配置系统中，主要涉及三个层次，即底层以OpenStack云平台为基础构建弹性资源池，承担的是基础性设施服务。中间层主要发挥OpenStack自身开放的API编程接口作用，促进组件封装环节的完成，同时，为上层系统提供功能服务。上层主要依托J2EE技术以及B/S架构，实现对资源池内部多种资源的合理配置。

2.2 OpenStack云平台资源池强化对逻辑资源的有效管理与调度

OpenStack云平台的搭建得益于服务器集群效应，将抽象底层硬件资源作为逻辑资源，实现对虚拟资源的全面管控与合理调度分配。处于集群内部的资源池涵盖其中所有资源总和。另外，逻辑资源池能够实现对API编程接口的支持作用，同时，在中间件的功能中提供基础设施调用功能。

2.3 JAVA本地中间件强化动态链接库的构建，推动系统模块功能的实现

中间件的形成主要得益于OpenStack平台对API接口功能的开发，以JNI技术为依托，构建动态链接库，加快上层系统功能模块的实现。具体讲，首先，对弹性资源配置系统功能模块提出的调用请求进行接收；其次，结合请求，写入脚本并执行操作，其中，脚本中需要涵盖OpenStack相关调度指令；再次，以平台指令为前提，促使云集群平台发出响应，及时进行信息反馈，通知中间件；第四，针对来自云平台的数据，中间件进行格式转换，满足系统传递原则，及时传递给系统模块。

2.4 弹性资源配置系统是多种模块功能的集合体

首先，立足虚拟机资源整体，管理模块主要实现镜像创建虚拟机，强化虚拟机管控以及查询功能；其次，镜像的作用是派生虚拟机母版文件，结合OpenStac云平台标准镜像制作要求，进行镜像文件的创新，同时，上传至云平台。在镜像管理模块功能的支持下，能够进行相关上传、创建以及查询操作，借助快照功能，在进行虚拟机保存的前提下，实现相同内容虚拟机的克隆；再次，在弹性资源配置系统中，单一虚拟机对应两个IP，分别为固定状态的内网IP以及浮动状态的IP，后者需要与虚拟机进行绑定操作。也就是说，网络管理模块的主要功能是进行IP的批量创建与绑定；第四，用户信息管理模块，实现云平台信息的批量处理，涉及创建、修改以及查询等。这一功能的实现能够查询用户绑定的虚拟机的相关信息；第五，对于辅助管理模式，其主要作用是进行后台资源运行使用状态的查看，以便实现对服务器运行情况的准确掌握，实现虚拟机的科学分配。

结束语：综上，对于弹性资源配置系统而言，其以OpenStack云平台为技术，强化虚拟资源的合理调配与管控，推动虚拟机管控、网络资源管理等功能的实现，更显服务界面的人性化特征，实现对资源平台虚拟资源的合理分配，为用户高效使用提供强大技术支持。

[1]赵德民. 基于OpenStack的工业实时云控制系统的研究[D].北方工业大学,2017.

[2]王彬. 基于OpenStack的云平台管理系统的设计与实现[D].北京交通大学,2016.