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,構建具有交互能力、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

2、合的必要性;研究了數(shù)字實驗平臺的支撐技術——云計算的原理、一般體系架構、實現(xiàn)機制、任務分割和資源調度以及行業(yè)領先者VMware的云計算,分析了數(shù)字實驗平臺和云計算結合的可行性。
　　2.針對數(shù)字實驗平臺的具體需求,設計了基于云計算的數(shù)字實驗平臺(Digital Experimental Platform Based on Cloud Computing,DEP2C)三層架構模型,由資源層、平臺層和應用服務層組成,該架構下,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;深入研究 DEP2C中任務分割、資源劃分、資源調度關鍵技術,提出了任務分割模型和資源劃分模型,并對分割后的任務進行優(yōu)先級編碼、劃分后的資源進行功能等級編碼,給出了資源調度策略,實現(xiàn)任務和資源的有效匹配。
　　3.詳細設計了DEP2C,并引入任務分割、資源劃分以及資源調度策略來實現(xiàn)資源的規(guī)范化管理,以及三層協(xié)同資源調度機制,由資源調度器、負載均衡器、綜合調度器協(xié)同實現(xiàn)資源的調度;利用

4、VMware云計算技術,設計并實現(xiàn)了DEP2C的原型系統(tǒng),采用ESX4.1實現(xiàn)服務器虛擬化,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的虛擬機,為用戶提供實驗環(huán)境應用服務。
　　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)基礎上實現(xiàn)了兩種用戶需求實驗環(huán)境;再者,以渲染應用為例,對渲染任務進行分割和資源分配,通過資源調度性能測試,驗證了資源調度策略的有