计算机软件中的插件技术分析

邱恩海

摘要：虚拟化作为信息技术领域一个新兴的事物，云计算近年来逐步推广和普及。由于云计算拟化技术大大节省物理资源、具有良好的隔离性、高可用的优点，云计算大受IT界的欢迎。目前，在如何提高云平台的高可用性方面已经有很多的研究，传统的云平台高可用性措施都停留在物理主机层面，没有提供应用级、业务级的高可用性措施。大多平台的高可用性只针对公有云的，对私有云需要越来越大，虽然现在有很多的管理云平台和很多业务平台但是连通性不好，当业务出现故障，不能及时地通知管理平台。文提出基于OpenStack构建一个高可用性插件。

关键词：云计算 OpenStack 插件 运行环境

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0248-01

本文提出基于OpenStack构建一个高可用性插件，该插件主要目的是：第一，增加进程级的高可用性模块，不断检测进程的运行情况，并利用虚拟机化技术对相应的故障进行处理；第二，实现业务和云平台及时沟通，对传统的Web系统进行云化提高专有云的高可用性，并在一定程度上实现云平台的负载平衡。该插件不仅可以提高云平台运行环境出现的故障，而且可以权衡云中资源的情况，合理分配资源，某种程度上实现云的负载平衡，避免了云平台“假满”的情况发生。

1 OpenStack云平台概述

云计算作为一种新的计算模型，凭借其节省资源、降低成本、高可扩展性等优点得到了快速发展，在此过程中开源云计算架构也得到不断发展和完善。OpenStack具有以下几个方面的优点：代码架构清晰，开发者可以根据自己的需要修改相应的代码；性能稳定，提供了完善虚拟机管理功能；部署灵活，用户可以根据自己的需要，进行相应地部署。

Opentstack主要有5大组件组成：Nova（计算服务）、Swift（存储服务）、Glance（镜像服务）、Keystone（识别服务）、Dashboard（用户界面服务）。Nova是整个平台的核心，是云平台的控制器，它提供管理虚拟机的所有功能，其中包括创建虚拟机实例、管理网络、控制用户等。Swift是一个具有容量大、扩展性高，并具有冗余和容错机制的对象存储系统。Glance是负责管理虚拟机镜像image的，功能主要包括存放image、检索image等功能，并向外提供接口，用户可以根据自己的需求调用相应的API请求检索实际的镜像和查询VM元数据。Keystone主要负责管理和认证OpenStack租户、角色，并为Swift提供授权服务。Dashboard是提供给用户访问OpenStack云平台Web前端界面，用户可以使用它方便使用OpenStack云平台的功能。

2 基于OpenStack的高可用系统插件设计

基于OpenStack云平台，构架一个自动检测故障，并进行恢复的云平台的插件。该插件主要从三个层次检测故障，第一，从物理主机层，检测物理主机运行时可能发生的故障；第二，从虚拟机层检测虚拟机运行时可能发生的故障；第三，从虚拟应用层，检测虚拟机中运行的进程发生的故障。该平台主要的思路是借用现有的开源云平台OpenStack的API，包括GUI层、Scheduler调度层、逻辑层和功能层层。按照该系统的工作机制，该系统从逻辑上化分为四个模块：感知模块、策略模块、执行模块、GUI模块。

GUI层：主要用来与用户进行交互，用户可以通过该界面，获得系统的运行状况，其中包括：虚拟机的运行状态、虚拟机的资源情况等，同时用户可以通过界面控制虚拟机的运行状况（例如停止某台虚拟机），也可以进行一些系统的基本配置（比如扫描时间的设置），使得整个系统更灵活、更智能。

Scheduler调度层：主要是负责对事件队列进行操作，是整个系统的核心，该层能够保证事件有条不紊地被执行。此外，它需要对事件队列满、事件队列空等各种异常进行处理，同时保证进程同步。

逻辑层：我们采取的是事件驱动机制，每个事件都有相对应的处理对象。我们的事件主要分为三种：感知事件、策略事件、执行事件。感知模块响应感知事件，策略模块响应策略事件，执行模块响应执行事件。

功能层：主要是对LibvirtAPI和OpenStack API的封装，用来与OpenStack和Libvirt进行交互，是整个系统的底层，提供对上述几层的支持。

该插件由三个模块组成。

感知模块：由感知层执行类和感知层功能类组成，负责感知整个系统的运行情况，感知功能类是最底层类的，提供对感知执行类的支持。目前，从三个层次进行感知，第一层是感知物理主机，主要包括物理主机电源、主机网络、物理主机CPU利用率、物理主机内存使用率、物理主机硬盘的使用情况；第二层是感知虚拟机，主要包括虚拟机状态、虚拟机网络、虚拟机CPU利用率、虚拟机内存使用率、虚拟机磁盘的使用情况；第三层是感知虚拟应用，主要包括虚拟应用状态、虚拟应用CPU使用率、虚拟应用内存使用率、虚拟机应用链接数、虚拟机应用是否存在。

策略模块：是由策略层执行类和策略功能类组成。主要根据感知的结果进行处理。若感知的结果是正常的，我们将什么都不处理，若感知的结果是异常的，我们就要进行制定相应的恢复策略。

执行模块：主要是由执行层执行类和执行功能组成。其主要负载故障的恢复，针对主机，我们主要提供重启主机、配置主机网络、恢复主机上所有虚拟机、通知管理员等措施；针对虚拟机，主要由删除虚拟机、重启虚拟机、迁移虚拟机、配置虚拟机网络、通知管理员等措施；针对应用层，我们主要是恢复应用、关闭进程等措施。

从上面的描述，该插件模块执行的逻辑关系是：感知模块触发策略模块，策略模块块触发执行模块。

参考文献

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