基于云计算的多平台虚拟化集成管理系统

张梦杰，谭锐华，梁海仲

（广东石油化工学院 广东 茂名 525000）

1 引言

云计算流行以来，虚拟化技术的发展进入了一个新的发展阶段，在当今发展潮流与发展趋势下，随着虚拟化技术在服务器中不断壮大更新，多平台虚拟化环境以势不可挡之态，服务于广大的集群性私有云计算平台，本论文通过专业性信息化技术有效地与虚拟化搭建技术结合起来，为云计算平台创造出一个独特的虚拟化环境，并进一步推动了虚拟化技术的前进步伐。

2 多平台虚拟化环境集成管理平台

多平台虚拟化环境集成管理平台主要通过多平台虚拟化环境集成管理系统的四大管理模块实现了服务器，客户端，测试平台三者有效结合，模拟一定量的用户访问虚拟机的web服务，并且通过交互工具向客户端实时获取虚拟机信息。如图1所示。

图1 多平台虚拟化环境集成管理系统

3 多平台虚拟化环境集成管理平台的设计

3.1 系统功能架构的设计

监控与管理专属性云计算平台离不开集群虚拟化技术，而多平台的虚拟化环境更有效地工作于系统的架构上，统筹系统中资源，存储，安全，虚拟机四大核心管理模块。特别地，安全资源管理包括cpu，内存，网络和外围的管理；存储管理包括了存储设备和存储空间的管理；安全管理包括设备运行，数据，权限和账号的安全管理；虚拟机的创建，迁移，隔离和配置为其管理的四大核心模块。

3.2 系统总体功能的设计

本系统针对安全、资源、存储、虚拟机这四大核心管理功能，创建了虚拟化管理系统，而其主要功能是对受控主机进行虚拟化操作，外加对虚拟机的操作。

3.3 用户登录的设计

本系统运用双层身份认证功能，主层是进入系统后获取用户名密码进行登陆，如日常系统般，次层身份认证则需要主层率先完成用户身份核对，接而录入管理对象主机所对应的IP地址，实现两者之间连接，采用libvirt的机制实现了安全的认证，最后成功则进入系统。

3.4 CPU监控的设计

CPU的监控核心功能为获取对象主机CPU信息数据，例如，对象主机的CPU的个数、核心数、运行频率、使用情况等一列状态。此等数据通过session直接生成在libvirt机制下的连接通道上。

3.5 网络监控的设计

在缺乏具体的容量和可参考量的情况下，网络流量会成为一个动态变参数，那么必须实时处理好在用户页面显示上的网络流量信息。

3.6 虚拟机操作的设计

虚拟机列表主要是接收对象主机上的虚拟机，其一般处于开启或关闭两种状态，附属操作为删除和查看，系统将以列表形式，在用户页面上显示接收到的虚拟机的基础信息，并根据如名称、ID、操作系统、内存、CPU个数信息进行有效地操作流程。

接收虚拟机列表成功后，便对所有目标虚拟机实行操作，操作条件在一般情况下是受到限制的。若虚拟机当前为启动状态，则显示查看和关闭功能，否则其只能进行启动和删除操作。

4 多平台虚拟化环境集成管理平台的实现

4.1 系统总体功能

登陆，监控，虚拟机为三大已实现管理。针对于总体设计里面的四大模块，初期为了实现保护目标的权限和账号安全，登陆模块严密地对数据信息进行保存；其次，四大监控功能则有效地为资源、存储和设备运行实现安全管理，如此细分的设备管理，进一步为所有元件的数据管理和运行状态进行监控；最后，最主要的功能的虚拟机管理则对应了功能模块中的虚拟机管理。

4.2 用户登录

用户登录需要用户名，密码，IP地址三大主要输入内容，系统根据用户的用户名和密码输入操作激活次层认证，其后再根据有效的IP地址，将对应主机获取的连接信息存入到session当中，以供往后用户额外的操作使用，在退出系统时，用户所进行的操作信息将被系统自动销毁。

4.3 CPU监控

CPU监控启动后，系统默认将后台session中得到的有效连接的参数，数据则存在归总、拆分、计算等基础操作，建立连接到对应主机后，将CPU的申请信息上交，对应主机则把接收到的数据返回给客户端，系统则在页面上显示处理后的返回信息。

4.4 网络监控

在开源的网络流量监控模块下，libvirt能够提供相对普通的网络连接名称、状态等信息，因此在技术层面上来说是稍有欠缺的，所以必须利用其他工具和开源接口来实习技术性弥补。针对这种状况，libvirt在虚拟机管理上主要负责关键性功能的实现。

4.5 虚拟机操作

虚拟机存在一些重要的参数数据，例如，名称，内存大小、存储空间大小、CPU个数、网络配置信息以及该虚拟机安装操作系统的方式。因此，创建虚拟机最主要的是，在对应受控主机之间的建立连接通道，用户需先输入虚拟机参数数据，系统获取信息后会为数据作出相应的合法性检查，若用户的输入信息达不到要求则需要重新进行操作，否则，系统将这些数据生成XML格式文件，在libvirt的机制支持下调用虚拟机的创建函数，接而发送虚拟机创建申请，并传递所生成的XML格式文件，接收方获取请后便进行虚拟机创建工作，并向用户返回结果。

连接通道建立以后，系统则会进入到迁移工作。该工作需要用户输入迁移目标服务器的 IP 地址、登陆信息，还有对应的虚拟机三个内容，目标服务器在连接系统后处理接收到的信息，如对应的名称，ID，存储空间，内存，CPU虚拟核心数，网络地址等进行有效检查，所有配置信息成功通过后，迁移操作便开始，虚拟机则暂停一段服务时间，期间把所需虚拟机状态和配置信息的文件迁移到对应的目标服务器上，接而重新注册该虚拟机信息，最后则马上重启该虚拟机。

5 结语

基于云计算的多平台虚拟化集成管理系统利用Xen、KVM和VMWare的服务器进行虚拟化，应用C++、Qt、libvirt基础库编写的客户端，并由TPC-W基准测试主程序，使得服务器，客户端，测试平台三者有效结合，实现了虚拟机交互，迁移，克隆等虚拟化管理技术。本项目在广东石油化工学院大学生创新性项目训练计划资助下取得优异成果，项目全体成员对此深怀的感谢。

[1]石磊.Xen虚拟化技术[M].华中科技大学出版社，2009.

[2]张波.Qt中的C++技术[M].电子工业出版社，2012.

[3]任永杰，单海涛.KVM虚拟化技术[M].机械工业出版社，2013.

[4]王柏生.深度探索Linux操作系统[M].机械工业出版社，2013.