基于云計算的數(shù)字實驗平臺的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展和傳統(tǒng)實驗系統(tǒng)的升級,提高實驗平臺的利用率和增強服務(wù)能力的成為業(yè)界研究的熱點。云計算(Cloud Computing)為實驗平臺提供了有力的支撐,然而如何有效的利用云計算技術(shù),構(gòu)建具有交互能力、資源利用率高、規(guī)范化的開放性數(shù)字實驗平臺仍然面臨技術(shù)性的挑戰(zhàn)。
　　本文圍繞數(shù)字實驗平臺下用戶實驗環(huán)境需求任務(wù)和實驗資源的特點展開了以下研究:
　　1.研究了數(shù)字實驗平臺的現(xiàn)狀和發(fā)展需求,分析了數(shù)字實驗平臺與云計算結(jié)

2、合的必要性;研究了數(shù)字實驗平臺的支撐技術(shù)——云計算的原理、一般體系架構(gòu)、實現(xiàn)機(jī)制、任務(wù)分割和資源調(diào)度以及行業(yè)領(lǐng)先者VMware的云計算,分析了數(shù)字實驗平臺和云計算結(jié)合的可行性。
　　2.針對數(shù)字實驗平臺的具體需求,設(shè)計了基于云計算的數(shù)字實驗平臺(Digital Experimental Platform Based on Cloud Computing,DEP2C)三層架構(gòu)模型,由資源層、平臺層和應(yīng)用服務(wù)層組成,該架構(gòu)下,以平臺層

3、為核心,實現(xiàn)資源和用戶的銜接,提供用戶所需的服務(wù);深入研究 DEP2C中任務(wù)分割、資源劃分、資源調(diào)度關(guān)鍵技術(shù),提出了任務(wù)分割模型和資源劃分模型,并對分割后的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級編碼、劃分后的資源進(jìn)行功能等級編碼,給出了資源調(diào)度策略,實現(xiàn)任務(wù)和資源的有效匹配。
　　3.詳細(xì)設(shè)計了DEP2C,并引入任務(wù)分割、資源劃分以及資源調(diào)度策略來實現(xiàn)資源的規(guī)范化管理,以及三層協(xié)同資源調(diào)度機(jī)制,由資源調(diào)度器、負(fù)載均衡器、綜合調(diào)度器協(xié)同實現(xiàn)資源的調(diào)度;利用

4、VMware云計算技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了DEP2C的原型系統(tǒng),采用ESX4.1實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化,OSN實現(xiàn)FC和IP存儲虛擬化,形成資源池,由vCenter統(tǒng)一管理,劃分成若干能完成不同實驗任務(wù)的虛擬機(jī),為用戶提供實驗環(huán)境應(yīng)用服務(wù)。
　　最后,本文實現(xiàn)了云模式下的開放性數(shù)字實驗平臺,并在 DEP2C原型系統(tǒng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)了兩種用戶需求實驗環(huán)境;再者,以渲染應(yīng)用為例,對渲染任務(wù)進(jìn)行分割和資源分配,通過資源調(diào)度性能測試,驗證了資源調(diào)度策略的有