河南大學(xué) 李雪瑤

1 基于虛擬服務(wù)器管理技術(shù)的機(jī)房管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

傳統(tǒng)機(jī)房管理的部署方式分為兩種，一種是一對一式部署，一臺服務(wù)器對應(yīng)一個服務(wù)系統(tǒng)，這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)不同服務(wù)系統(tǒng)之間的物理隔離，具有較高的安全性和響應(yīng)速度，但僅有一個服務(wù)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器資源的有效利用；另一種是一對多式部署，一臺服務(wù)器對應(yīng)多個服務(wù)系統(tǒng)，這種方式能夠最大程度利用服務(wù)器資源，但不同服務(wù)系統(tǒng)之間難免會出現(xiàn)交叉混淆，安全性較低，并且其中一個服務(wù)系統(tǒng)負(fù)載較大時，會對其他服務(wù)系統(tǒng)造成影響，出現(xiàn)服務(wù)器資源配置混亂的問題。所以兩種傳統(tǒng)部署方式都有一定的應(yīng)用缺陷，不利于機(jī)房的精細(xì)化管理，可以使用虛擬服務(wù)器管理技術(shù)重新設(shè)計機(jī)房管理系統(tǒng)架構(gòu)[1]。虛擬服務(wù)器管理技術(shù)能夠集中管理所有服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，通過集群將數(shù)據(jù)中心資源進(jìn)行優(yōu)化配置，分割成多個子集，能夠讓多個主機(jī)同時運(yùn)行，服務(wù)系統(tǒng)則運(yùn)行在一個或多個虛擬機(jī)中。由此通過主機(jī)中的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源的動態(tài)配置，當(dāng)一對一運(yùn)行模式時，虛擬機(jī)只在對應(yīng)的服務(wù)系統(tǒng)中運(yùn)行，遵循物理隔離，保證安全性；當(dāng)一對多運(yùn)行模式時，虛擬機(jī)根據(jù)不同服務(wù)系統(tǒng)之間的負(fù)載情況對資源進(jìn)行分配，負(fù)載較大的服務(wù)系統(tǒng)分配的服務(wù)器資源較多，反之較低。該系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)中心管理模塊、集群管理模塊、主機(jī)管理模塊和虛擬機(jī)管理模塊[2]。

2 系統(tǒng)管理模塊的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)管理模塊的設(shè)計

2.1.1 數(shù)據(jù)中心管理模塊的設(shè)計

設(shè)計使用DataCenterManager 來抽象數(shù)據(jù)中心管理模塊，DataCenterManager 中設(shè)有兩個變量，分別是morDC 和dcName，分別代表數(shù)據(jù)中心受管對象和數(shù)據(jù)中心的名稱。實(shí)現(xiàn)流程為查找數(shù)據(jù)中心、查找所有集群、查找hostFolder、查找vmFolder 和創(chuàng)建集群功能[3]。

2.1.2 集群管理模塊的設(shè)計

設(shè)計使用ClusterManager 來抽象集群管理模塊，ClusterManager 中設(shè)有三個變量，分別是morCluster、clusterName 和dataCenter，分別代表受管對象引用、集群受管對象和集群名稱。實(shí)現(xiàn)流程為查找集群、查找所有主機(jī)、查找資源池、刪除集群、創(chuàng)建集群和添加主機(jī)功能[4]。

2.1.3 主機(jī)管理模塊的設(shè)計

設(shè)計使用HostSystemManager 來抽象主機(jī)管理模塊，HostSystemManager 中設(shè)有三個變量，分別是morHost、hostName 和cluster，分別代表集群受管對象、主機(jī)名稱和主機(jī)對應(yīng)集群受管對象。實(shí)現(xiàn)流程為查找主機(jī)、查找所有虛擬機(jī)、創(chuàng)建虛擬機(jī)、查詢主機(jī)的信息和查詢主機(jī)的性能[5]。

2.1.4 虛擬機(jī)管理模塊的設(shè)計

設(shè)計使用VirtualMachineManager 來抽象虛擬機(jī)管理模塊，VirtualMachineManager 中設(shè)有三個變量，分別是morVM、vmName 和hostSystem，分別代表虛擬機(jī)受管對象虛擬機(jī)名稱和虛擬機(jī)對應(yīng)主機(jī)受管對象。實(shí)現(xiàn)流程為查找主機(jī)、查找虛擬機(jī)的信息、配置虛擬機(jī)的屬性、定制虛擬機(jī)的客戶機(jī)系統(tǒng)、創(chuàng)建模板和克隆虛擬機(jī)[6]。

2.2 系統(tǒng)管理模塊的實(shí)現(xiàn)程序

系統(tǒng)管理模塊的實(shí)現(xiàn)程序如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)管理模塊的實(shí)現(xiàn)程序Fig.1 Implementation program of the system management module

3 性能測試與分析

文章使用Apache JMeter 來測試基于虛擬服務(wù)器管理技術(shù)的機(jī)房管理系統(tǒng)的性能情況。Apache JMeter 是Apache 組織基于Java 開發(fā)的壓力測試工具，可用于測試靜態(tài)和動態(tài)資源，如靜態(tài)文件、Java 小服務(wù)程序、CGI 腳本、Java 對象、數(shù)據(jù)庫和FTP 服務(wù)器等。JMeter 能夠模擬服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)或?qū)ο笾械木薮筘?fù)載，在不同壓力類別下測試它們的強(qiáng)度和分析整體性能[7]。

3.1 測試步驟

文章在Apache JMeter 中設(shè)定三個測試機(jī)、兩個Tomcat服務(wù)器、一個Nginx 服務(wù)器和一個MySQL 服務(wù)器。測試步驟分為單個Tomcat 測試和兩個Tomcat 測試兩部分，通過兩次測試的數(shù)據(jù)對比判斷文章機(jī)房管理系統(tǒng)的應(yīng)用性能。三臺測試機(jī)均設(shè)置為1000 個并發(fā)線程，每個線程循環(huán)2 次。

3.2 測試數(shù)據(jù)分析

單個Tomcat 測試數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)如表1 所示。

根據(jù)表1 可以得知，總請求次數(shù)為41132 次、整體響應(yīng)時間為3434ms、錯誤比例均為0.00%、延遲為631.9KB/sec，說明服務(wù)器會在3434ms內(nèi)，完成41132次請求。

表1 單個Tomcat 測試數(shù)據(jù)Tab.1 Single Tomcat test data

在進(jìn)行單個Tomcat 測試中發(fā)現(xiàn)服務(wù)器192.179.1.72的負(fù)載過重，機(jī)房管理系統(tǒng)將服務(wù)器192.179.1.83 的服務(wù)器資源分配到服務(wù)器192.179.1.72中，提升服務(wù)器192.179.1.72 的性能，兩個Tomcat 測試數(shù)據(jù)如表2 所示。

根據(jù)表2 可以得知，總請求次數(shù)為42784 次、整體響應(yīng)時間為2798ms、錯誤比例均為0.00%、延遲為581.3KB/sec，說明服務(wù)器會在2798ms內(nèi)，完成42784次請求。證明相比于單個服務(wù)器，兩個服務(wù)器分擔(dān)負(fù)載的方式能夠大幅度提升服務(wù)系統(tǒng)的性能，在請求次數(shù)增加1652 次的前提下，響應(yīng)時間減少636ms。

表2 兩個Tomcat 測試數(shù)據(jù)Tab.2 Two Tomcat test data

4 結(jié)語

綜上所述，文章設(shè)計的基于虛擬服務(wù)器管理技術(shù)的機(jī)房管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)中心管理模塊、集群管理模塊、主機(jī)管理模塊和虛擬機(jī)管理模塊4 個模塊，能夠在服務(wù)系統(tǒng)負(fù)載較大的情況下，動態(tài)分配服務(wù)器資源，負(fù)載較大的服務(wù)系統(tǒng)分配的服務(wù)器資源較多，反之較低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對服務(wù)系統(tǒng)性能的提升和機(jī)房的精細(xì)化管理。經(jīng)過Apache JMeter 測試后，通過測試數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證文章機(jī)房管理系統(tǒng)的應(yīng)用性能，在請求次數(shù)增加1652 次的前提下，響應(yīng)時間減少636ms。

引用

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[2] 游釤栗,熊衛(wèi)華,應(yīng)繁.基于服務(wù)器虛擬化的智慧云桌面系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J].軟件工程,2022,25(10):54-58.

[3] 彭紅旭.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在民辦高校經(jīng)管實(shí)驗(yàn)中心的應(yīng)用探究[J].電腦知識與技術(shù),2022,18(15):112-113+122.

[4] 金俊玲,王昕.基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2022(5):5-7.

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[6] 徐巖.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化的應(yīng)用研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2022(1):115-117.

[7] 宋文彬,潘晉.多玩家在線游戲中的虛擬世界劃分和服務(wù)器分配[J].國外電子測量技術(shù),2022,41(3):137-144.