VMware云计算创意大赛作品选登基于Web的云环境管理系统

文/青云团队

VMware云计算创意大赛作品选登基于Web的云环境管理系统

文/青云团队

作品介绍

这是一款基于Web的面向校园的云环境管理系统。要实现的主要目标是：用户通过Web访问系统，系统中能够实现虚拟机的操作，同时还能在云存储系统中进行文件操作。青云实验平台建立在分布式集群的基础上，通过采用VMware、Hadoop作为底层支撑技术，从而实现云存储和虚拟机管理。青云实验平台的地址：http://202.117.10.253:8080/cloud。

奖项团队 西安交通大学青云团队（三等奖）作品 基于Web的面向校园实验室级云环境的管理系统指导教师 桂小林——教授、博士生导师，陕西省计算机网络重点实验室主任成员 黄汝维，余思，庄威——西安交通大学电信学院计算机系

价值主张

在高校中，实验室的工作人员往往要对上百台计算机的软硬件进行维护，这是一项艰巨的工作；同时学校希望能给每个同学都配备一台电脑，可是没有这样的资金；但是，即使每个同学都配备了电脑，却不是时时刻刻在用，这样就造成了资源的浪费；学生希望能在别的地方访问自己的数据，目前只能通过把数据拷贝到光盘或U盘上随身携带，这样很不方便；老师和学生在进行科研实验时，往往会同时需要多台计算机或者功能比PC机强大的计算机，但这样的环境不易构建，而且实验完毕后，可能就要将这样一个费劲搭起来的环境拆除，而下次需要的时候又要重建搭建，这是极其浪费时间和精力的。与此同时，学校的一些实验室中往往有一些功能强大的、闲置的服务器，如何提高这些服务器的利用率也是一个亟待解决的问题。

云计算能够很好地解决以上的问题。本设计的目标是要构建校园级的实验云环境。通过分析，我们归纳出了构建面向校园级实验云环境要满足的要求：

1.虚拟机的管理：可以根据用户的需要和服务器的情况创建、修改、删除、迁移虚拟机，其中要解决的关键问题是虚拟机资源的动态调度。

2.数据的存储管理：为用户提供存储资源，用户可以使用上网设备在任何时候、任何地点访问其数据，并可以对数据进行上传、下载、删除等操作。

3.基于Web的访问：为了支持易用性和兼容性，系统要提供Web接口，让用户通过浏览器访问云环境，从而可以方便地使用虚拟机和存储资源。

根据以上需求，我们设计并实现了青云实验平台。该平台以VMware和Hadoop的HDFS为底层支撑技术，通过SpringSource Tool Suite建立了基于Java、JSP和MySQL的上层管理系统，并部署在Ubuntu9.04上，如图1所示。

Vmware作为虚拟机管理程序，实现了对虚拟机的创建、部署、删除操作，可以在一台物理机器上同时运行多个Windows、DOS、Linux系统；多个操作系统可以像Windows应用程序那样进行自由切换，无论在 Windows 还是 Linux 操作系统上。

Hadoop是Apache开源组织的一个分布式计算开源框架，在很多大型网站上都得到了应用，如亚马逊、Facebook和Yahoo等。H a d o o p框架中最核心的设计就是：MapReduce和HDFS。HDFS(Hadoop Distributed File System , Hadoop分布式文件系统)是Hadoop的分布式文件管理系统，它具有高容错性，并且可以被部署在低价的硬件设备之上。HDFS很适合那些有大数据集的应用，并且提供了对数据读写的高吞吐率。H D F S是一个master/slave的结构，就通常的部署来说，在master上只运行一个Namenode，而在每一个slave上运行一个Datanode。HDFS 支持传统的层次文件组织结构，同现有的一些文件系统在操作上很类似，例如创建和删除一个文件，把一个文件从一个目录移到另一个目录，重命名等等操作。Namenode管理着整个分布式文件系统，对文件系统的操作（如建立、删除文件和文件夹）都是通过Namenode来控制。Namenode将整个文件分为若干个数据块，将这些数据块(block)分布到各个Datanode节点上。

青云实验平台包括基于VMware的虚拟机管理子系统和基于HDFS的分布式文件子系统。虚拟机管理子系统实现了虚拟机的自动分配、关闭、启动以及撤销，而且实现了虚拟机的分用户管理，有效地将各个用户进行隔离，增强安全性。同时本系统实现了虚拟机资源的自动调整，在启动虚拟机前先判断虚拟机最近一次操作所消耗的CPU、内存资源，若返回动态信息中存在一半以上的项值超过75%，则增加相应的静态信息，增强灵活性，减少资源的浪费。分布式文件子系统能够按照用户的习惯保存用户的数据，并提供上传、下载、删除、创建文件夹等功能，方便用户对自己数据的管理。为了保障用户数据的安全，本系统还提供了数据备份功能。

用户只需要具有基本的操作系统和浏览器，就能够登录青云实验平台，然后通过平台提供的接口使用存储资源和虚拟机资源。

但青云实验平台还有许多需要完善的地方，例如实现数据的批量上传、下载、平台的安全性，虚拟机的动态调整算法的改进，具有简单上网功能的硬件设备的设计等，这些将是下一步工作目标。

图2 青云系统功能模块

图3 青云实验平台网络拓扑

系统功能模块

系统主要要实现的功能模块如图2所示。

虚拟机管理模块：实现虚拟机的创建、启动、关闭等功能。

存储管理模块：部署云存储管理系统，并且用户在系统中能够实现创建自己的目录、上传、下载、删除文件（夹）等操作。

系统管理模块：管理员对系统的相关信息进行管理，包括对用户的管理、对物理机和虚拟机的管理、对文件系统的管理等。

系统辅助功能模块：包括用户的注册、登录、注销等，以及用户个人信息更新等。

系统设计采用Web模式设计，客户端只需要安装基本的操作系统和互联网浏览器就可以使用本系统。系统的网络拓扑如图3所示。

惠普发布ProLiant BL 600系列刀片服务器

本刊讯 日前，惠普最新发布了ProLiant BL620c G7与BL680c G7刀片服务器。前者是当前扩展能力最高的双插槽刀片服务器，而后者则率先在刀片服务器中提供了1TB的内存容量。

据了解，在对性能影响明显的I/O与网络带宽方面，ProLiant BL680c G7提供了20倍的嵌入式网络带宽以及7个支持PCI-E 2.0的Mezzanine扩展插槽，总I/O带宽达到了惊人的192GB/s，同时通过10Gb级虚拟网络连接技术将传统的存储网络与以太网络彻底融合。而新一代的iLO 3集成管理方案为用户提供了强大的远程全局硬件管理的手段。

据悉，根据最新的IDC数据，在2010年第二季度，刀片服务器的出货量同比增长13.6%，工厂收入同比增长30.9%，而服务器市场总收入同比增长率只有11%。这其中惠普刀片服务器占到了55.8%的市场份额。