【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）基于vSphere的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-軟件工程

中圖分類(lèi)號(hào)： 學(xué)校代碼： 10055 密級(jí)： 公開(kāi) 碩 士 學(xué) 位 論 文 基于 業(yè)務(wù) 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) 南開(kāi)大學(xué)研究生院 二七年五月 摘要 數(shù)據(jù)中心的虛擬化建設(shè)逐漸成為新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)的首選方案。虛擬化給數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)帶來(lái)了明顯的影響。服務(wù)器交付的速度明顯加快，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整更加便捷，服務(wù)器配置可剪裁。通過(guò)虛擬化管理系統(tǒng)可以對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作。這也給業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合虛擬化平臺(tái)提供了可能。 高校數(shù)據(jù)中心管理學(xué)校 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，在對(duì)這些資源的管理中， 涉 及到 和院系部門(mén) 間 的業(yè)務(wù)聯(lián)系。 本文 分析 數(shù)據(jù)中心的對(duì) 域名，虛擬機(jī)， 理發(fā)布的 管理工作 ， 從工作需求出發(fā)，提出建設(shè)基于 擬化的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。 本文 首先 對(duì)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的 術(shù)， 及 理發(fā)布服務(wù)的軟件 了簡(jiǎn)單介紹，然后對(duì)系統(tǒng)做了詳細(xì)分析，建立 了系統(tǒng)用 例 模型，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中 的 權(quán)限管理，配置管理，虛擬機(jī)管理做了 詳細(xì) 說(shuō)明 。 管理系統(tǒng)使用 言基于 式 開(kāi)發(fā)， 使用了 架 ， 并使用現(xiàn)持久化支持。在權(quán)限認(rèn)證和授權(quán)實(shí)現(xiàn)中采用了 架，對(duì)虛擬機(jī)的管理通過(guò)調(diào)用 現(xiàn) 。 關(guān)鍵字 ：虛擬化，數(shù)據(jù)中心， is on it to it to be by of of in of on of of a to PI a on a of a a on in is VC is in is by 目錄 摘要 . 2 . 3 第一章 緒論 . 6 第一節(jié) 選題背景 . 6 第二節(jié) 本文的主要工作 . 7 第二章 技術(shù)背景介紹 . 7 第一節(jié) . 7 第二節(jié) 2 . 8 第三節(jié) . 10 第三章 需求分析 . 12 第一節(jié) 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)分析 . 12 第二節(jié) 需求分析 . 14 制條件 . 14 能性需求 . 15 第三節(jié) 本章小結(jié) . 20 第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 20 第一節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和要求 . 21 第二節(jié) 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu) . 21 第三節(jié) 概要設(shè)計(jì) . 22 第四節(jié) 業(yè)務(wù)建模 . 23 第五節(jié) 數(shù)據(jù)建模 . 29 第六節(jié) 本章小結(jié) . 31 第五章 實(shí)現(xiàn)與評(píng)測(cè) . 32 第一節(jié) 運(yùn)行環(huán)境 . 32 第 二節(jié) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) . 33 限管理 . 34 置管理 . 35 擬機(jī)管理 . 37 全機(jī)制 . 38 第三節(jié) 測(cè)試 . 39 第六章 總結(jié) . 40 參考文獻(xiàn) . 42 第一章 緒論 第一節(jié) 選題 背景 隨著高校信息化建設(shè)工作的進(jìn)行，越來(lái)越多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)建設(shè)起來(lái)。隨之而來(lái)的是不斷增加的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。這些物理設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。如何在有限的空間里部署更多的應(yīng)用，如何降低數(shù)據(jù)中心的能源消耗，如何提高管理維護(hù)的效率和降低管理開(kāi)銷(xiāo)，成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)必須考慮的問(wèn)題。 數(shù)據(jù)中心資源的虛擬化有助于降低成本，提高靈活性和永續(xù)性 ，以及增強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)需求的響應(yīng)能力。 利用服務(wù)器虛擬化和整合，將您的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變成靈活的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，使之具有運(yùn)行要求最嚴(yán)苛的應(yīng)用所需的性能和可靠性 1。 根據(jù) 司的統(tǒng)計(jì)，采用虛擬化技術(shù)能夠 將硬件和運(yùn)營(yíng)成本削減 50% 之多，將能源成本削減 80% 之多，每項(xiàng)虛擬化的服務(wù)器工作負(fù)載每年可節(jié)省 3,000 多美元。 將調(diào)配新服務(wù)器的時(shí)間縮短 70% 之多 3。 利用業(yè)務(wù)連續(xù)性和內(nèi)置的災(zāi) 難恢復(fù)功能減少停機(jī)并提高可靠性。 按需提供 務(wù)，擺脫對(duì)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用或基礎(chǔ)架構(gòu)提供商的依賴。 為，虛擬化技術(shù)經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展，經(jīng)歷了 4 個(gè)不同的階段 2。目前， “虛擬化 關(guān)注點(diǎn)將從虛擬化 段的資源整合、集中管理、降低服務(wù)器和能耗成本的集成模式轉(zhuǎn)移到實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性、資源提供的服務(wù)模式等方面?！疤摂M化 括虛擬化運(yùn)維管理、虛擬化業(yè)務(wù)連續(xù)性、虛擬化資源提供 3 個(gè)大的方面，并且可以細(xì)分為控制、監(jiān)控、可用性、災(zāi)難恢復(fù)、彈性 架構(gòu)、資源管理6 個(gè)子項(xiàng)。虛擬化 以 “虛擬化的手段 ”幫助用戶滿足服務(wù)水平等級(jí)，成為更核心的企業(yè)應(yīng)用與運(yùn)行環(huán)境。由于虛擬化 種種弊端，虛擬化 為虛擬化發(fā)展的必須階段和必然產(chǎn)物，可用性、可管理性和高連續(xù)性是虛擬化 代的重要基礎(chǔ)和明顯標(biāo)志。 經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，對(duì)數(shù)據(jù)中心的虛擬化成為了必然的選擇。國(guó)內(nèi)各大高校正在著力開(kāi)展數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作 ,采用虛擬化技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心已成為一個(gè)主要發(fā)展方向 4。 各個(gè)虛擬化廠商都提供了相應(yīng)的管理軟件。一些硬件 廠商也基于虛擬化平臺(tái)提供了相應(yīng)的管理插件。也有公司提供了一些虛擬化解決方案管理軟件。如思科。這些軟件能夠?qū)?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)如存、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等資源的管理，某些（如 具有 用發(fā)布的功能。但是，缺少對(duì)學(xué)校數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)邏輯的支持。 學(xué)校的數(shù)據(jù)中心承載著校內(nèi)主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)，管理著 名、服務(wù)器等資源。這些資源的申請(qǐng)和使用有不同于其它公司或機(jī)構(gòu)的要求。現(xiàn)有軟件或數(shù)據(jù)中心私有云解決方案要么過(guò)于昂貴，要么不具備我們所需要的功能。 通過(guò)本課題，梳理機(jī)房管理的業(yè)務(wù)流程，設(shè)計(jì)制作 用，管理 擬化平臺(tái)以及域名、資源，將學(xué)校數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，提高管理和維護(hù)效率。 第二節(jié) 本文的主要工作 本文首先介紹了項(xiàng)目的選題背景，以及項(xiàng)目的意義。然后，經(jīng)過(guò)對(duì)高校數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行分析，進(jìn)而獲取項(xiàng)目的需求。結(jié)合本單位的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，并給出 了虛擬化環(huán)境下的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 。對(duì)系統(tǒng)部署與測(cè)試進(jìn)行了闡述。并在第二章對(duì)項(xiàng)目涉及到的主要技術(shù)背景做了簡(jiǎn)要介紹。 第二章 技術(shù)背景介紹 本章介紹了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中涉及到的主要技術(shù)。 第一節(jié) 一個(gè)平臺(tái)獨(dú)立的，松耦合的，自包含的、基于可編程的 使用開(kāi)放的 準(zhǔn)來(lái)描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)和配置這些應(yīng)用程序，用于開(kāi)發(fā)分布式的互操作的應(yīng)用程序 5。 用了面向服服務(wù)的體系架構(gòu) ( 冊(cè)服務(wù)，并響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求； 理已發(fā)布的服務(wù)，提供搜索服務(wù)； 用 找所需的服務(wù)，并發(fā)起請(qǐng)求。 非獨(dú)立的技術(shù)，它需要一系列協(xié)議和技術(shù)的支持。目前，這些協(xié)議和技術(shù)包括 消息傳遞。 示數(shù)據(jù)的基本格式。 簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議 （ ，它是一種基于 消息通訊格式，用于網(wǎng)絡(luò)上，不同平臺(tái)，不同語(yǔ)言的應(yīng)用程序間的通訊?？勺远x，易于擴(kuò)展。一條 息就是一個(gè)普通的 檔，包含下列元素： 素，標(biāo)識(shí) 檔一條 息 素，包含頭部信息的 簽 素，包含所有的調(diào)用和響應(yīng)的主體信息的標(biāo)簽 素，錯(cuò)誤信息標(biāo)簽。 來(lái)描述 用 言，給出 關(guān)的信息：義執(zhí)行的操作， 述 用的消息， 義 用的數(shù)據(jù)類(lèi)型， 述 用的通信協(xié)議 6。因此， 求者只要得到該服務(wù)對(duì)應(yīng)的 件，就能調(diào)用該服務(wù)。 即統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議 。 一種目錄服務(wù)，企業(yè)可以使用它對(duì) 行注冊(cè)和搜索 ,是一種規(guī)范，它主要提供基于 務(wù)的注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)制，為 務(wù)提供三個(gè)重要的技術(shù)支持： 標(biāo)準(zhǔn)、透明、專門(mén)描述 務(wù)的機(jī)制； 調(diào)用 務(wù)的機(jī)制； 可以訪問(wèn)的 務(wù)注冊(cè)中心。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 用 供跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)編碼和組織的方法， 于 8。正因?yàn)?這種特性，它它為跨平臺(tái)，跨系統(tǒng)間的協(xié)作提供了可能。有很多的數(shù)據(jù)集成方案基于 術(shù) 9。 為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的主流編程語(yǔ)言，自然少不了對(duì) 支持。與 關(guān)的 術(shù)相當(dāng)繁多，主流的有 。 10是一個(gè) 務(wù) / 擎，繼承了廣泛使用的的 棧 。 持不同的消息交換模式；提供阻塞和非阻塞客戶端 持內(nèi)置的 務(wù)尋址；靈活的數(shù)據(jù)綁定，可以使用 可以使用 專用的數(shù)據(jù)綁定框架；方便部署等。 簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的，基于注釋的模式來(lái)開(kāi)發(fā) 規(guī)范的戰(zhàn)略結(jié)盟與目前的行業(yè)趨勢(shì)，更以文檔為中心的消息模型取代了遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的編程模型 10。在 ，使用的是 22)，在 ，使用的是 PI 73)，同時(shí)它還完全支持 范 11。 供注釋方式部署 以方便將現(xiàn)有 發(fā)布成 持異步方式調(diào)用 異步調(diào)用時(shí)可選 式之下，客戶端處理請(qǐng)求，獲取結(jié)果對(duì)象。 式之下，客戶端提供一個(gè) 問(wèn)和處理結(jié)果對(duì)象。這兩種方式，都允許客戶端繼續(xù)處理工作而不必等待返回結(jié)果。只是在處理細(xì)節(jié)上的差異。與 式不同， 式下，請(qǐng)求發(fā)出后會(huì)關(guān)閉當(dāng)前連接。 第二節(jié) 2 為虛擬化主要廠商，提供了豐富的產(chǎn)品。其中 基礎(chǔ)機(jī) 構(gòu)虛擬化的產(chǎn)品，提供了對(duì)計(jì)算資源，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)的管理。 供了一系列的開(kāi)發(fā)工具，供第三方進(jìn)行開(kāi)發(fā)。下圖展示了它的工具集。 戶 端程序使用異步通信模式，分布式體系結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)基于服務(wù)器端被管對(duì)象（ 客戶端的被管對(duì)象引用（ 數(shù)據(jù)對(duì)象。 被管對(duì)象存在于 服務(wù)器上，包括 機(jī)和 務(wù)包括： 件包括諸如 資產(chǎn)對(duì)象。 被管對(duì)象引用是客戶端對(duì)服務(wù)器端對(duì)象的引用。客戶端程序調(diào)用服務(wù)器端的操作之后可以獲取 象。在對(duì)象的生命周期內(nèi)，一個(gè)象被確保是唯一的并被持久化。當(dāng)對(duì)象被放入資產(chǎn)， 跨越 服務(wù)重啟時(shí)，這個(gè)引用對(duì)象被持久化。例如，你從資產(chǎn)中移除了一個(gè)對(duì)象，比分說(shuō)是虛擬機(jī)，然后又把它放回到資產(chǎn)中。此時(shí)這個(gè)引用就變了。 數(shù)據(jù)對(duì)象包含了被管對(duì)象的信息?？蛻舳顺绦蚩梢韵?務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)象也可以收到 務(wù)器發(fā)回的數(shù)據(jù)對(duì)象。 下圖說(shuō)明了三種對(duì)象在客戶端和 務(wù)器之間扮演的角色。 我們?cè)陂_(kāi)發(fā)中采用的 運(yùn)行在 提供了監(jiān)控和管理 如計(jì)算資源、虛擬機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等組件的入口。 下圖展示了 運(yùn)行方式。本地程序通過(guò) 現(xiàn)用 布出來(lái)的方法， 使用 議與服務(wù)器端通信。 第三節(jié) 一款高性能 務(wù)器，也可以作為電子郵件的代理服務(wù)器。它的高性能早就為世人所熟知。很多門(mén)戶網(wǎng)站如網(wǎng)易也都是使用它作為發(fā)布服務(wù)器來(lái)使用。有文獻(xiàn)表明， 持高并發(fā)連接；內(nèi)存消耗小 13。高校的網(wǎng)站基本上上規(guī)模都不大，如何利用現(xiàn)有的資源，提升網(wǎng)站性能，是很多高校數(shù)據(jù)中心考慮的。有文獻(xiàn)通過(guò)對(duì)比 出的解決的建議 14。 正是我們的選擇。 通過(guò) 行配置管理的。 配置指令分為簡(jiǎn)單指令和 塊指令。塊指令可以作為其他指令的上下文，也就是可以包含其他指令。配置文件的根上下文是 不用再 寫(xiě)出。 指令按照模塊進(jìn)行劃分。這些模塊又可以分為 關(guān)， 關(guān)三大類(lèi)。在 官方文檔中，對(duì)每條指令都有詳盡的說(shuō)明 15。 第三章 需 求 分析 在這一章討論高校數(shù)據(jù)中心的工作內(nèi)容，詳細(xì)分析數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)，從而整理出項(xiàng)目需求。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)分析 一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的運(yùn)行需要眾多資源和管理的支持。無(wú)論是物理還是虛擬的，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用必須依賴于計(jì)算資源，也就是物理或虛擬服務(wù)器，也需要網(wǎng)絡(luò)支持，包括 名服務(wù)。還需要有安全保障，如防火墻，入侵檢測(cè)系統(tǒng)等。有些 此之外之外，還需要遵守?cái)?shù)據(jù)中心其他的規(guī)章制度。例如，我們數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用必須經(jīng)過(guò)安全評(píng)估系統(tǒng)評(píng)估，具備開(kāi)放條件才會(huì)被發(fā)布。 通常，高校的數(shù)據(jù)中心作為 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 提供運(yùn) 行 環(huán)境 ，集中管理 名，網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)資源，并為各院系和部門(mén)提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行安全保障 ，服務(wù)支持。 高校數(shù)據(jù)中心通常提供域名解析服務(wù)。校內(nèi)部門(mén)有很多服務(wù)器，這些服務(wù)器分布在校內(nèi)各個(gè)學(xué)院，或者放在數(shù)據(jù)中心，甚至在校外。當(dāng)他們需要域名服務(wù)時(shí)，往往會(huì)向?qū)W校數(shù)據(jù)中心尋求支持。 在日常的工作中，通常有各個(gè)院系或組織，提交虛擬機(jī)使用申請(qǐng)，然后數(shù)據(jù)中心根據(jù)相關(guān)規(guī)定給予處理。 填寫(xiě)申請(qǐng)表分配虛擬機(jī)不同意同意審核這種處理方式過(guò)于粗糙。一項(xiàng)應(yīng)用從環(huán)境配置到上線對(duì)外提供服務(wù)還有很多步驟。用戶在取得虛擬機(jī)之后，還需要配置 署應(yīng)用，配置域名，如果是用 ，還可能會(huì)需要使用某種方式發(fā)布，如 硬件發(fā)布設(shè)備。這些后續(xù)的工作要么需要進(jìn)行申請(qǐng)流程，要么由業(yè)務(wù)管理員按照院系用戶要求進(jìn)行 配置。我們期望能夠?qū)p少不必要的環(huán)節(jié)，為用戶節(jié)省時(shí)間和手續(xù)，提高辦事效率，也規(guī)范業(yè)務(wù)流程。 填寫(xiě)申請(qǐng)表審核分配虛擬機(jī)同意配置域名分配 戶只要通過(guò)一次提交申請(qǐng)，就可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的基礎(chǔ)環(huán)境配置。 對(duì)于數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)管理人員來(lái)說(shuō)，面對(duì)用戶的虛擬機(jī)相關(guān)的業(yè)務(wù)，要進(jìn)行多個(gè)管理系統(tǒng)的切換。例如：在為用戶配置虛擬機(jī)時(shí)，需要使用 了給用戶分配 要查詢 配情況，然后再分配 行 域名管理還需要登陸域名管理系統(tǒng)；發(fā)布 務(wù)還需要登陸發(fā)布管理平臺(tái)。對(duì)一個(gè)服務(wù)器的業(yè)務(wù)進(jìn)行維護(hù)時(shí)需要在多個(gè)管理系統(tǒng)中切換。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心域名管理通常采用 件實(shí)現(xiàn)， 配一般采用手動(dòng)分配或 件， 件實(shí)現(xiàn)。這些管理都需要配置相應(yīng)的配置文件。當(dāng)服務(wù)器達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，配置就顯得格外繁瑣。編輯配置文件需要管理人員對(duì)指令相當(dāng)熟練，并且要有耐心，否則很容易出錯(cuò)。而且，這些配置其實(shí)是有一定關(guān)聯(lián)性的，多頭管理，容易出現(xiàn)不一致的情況。 隨著信息化建設(shè)的推廣和深入，高校的信息化應(yīng)用如 同雨后春筍，層出不窮。隨之而來(lái)的就是服務(wù)器數(shù)量快速增長(zhǎng)。加重了數(shù)據(jù)中心 名，反向代理等配置與維護(hù)的強(qiáng)度。我們需要一套系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些功能與虛擬機(jī)環(huán)境進(jìn)行整合。 綜上所述，數(shù)據(jù)中心需要有一個(gè)綜合各種基礎(chǔ)配置，滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)的平臺(tái)， 用以規(guī)范現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，提高管理效率。 第二節(jié) 需求分析 制條件 數(shù)據(jù)中心的設(shè)備眾多，配置也較復(fù)雜。項(xiàng)目實(shí)施依賴于數(shù)據(jù)中心的實(shí)際環(huán)境。我們結(jié)合本數(shù)據(jù)中心的實(shí)際，給出項(xiàng)目的限制條件。 目前，數(shù)據(jù)中心基本運(yùn)行環(huán)境： 基于 現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化； 理仍然采用人工分配的方 式； 理發(fā)布采用 域名管理使用第三方管理系統(tǒng)； 身份認(rèn)證使用統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)。 因此，項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)立足現(xiàn)有運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)管理的目標(biāo)。 開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)立足現(xiàn)有運(yùn)行環(huán)境，記錄數(shù)據(jù)中心的 配使用情況；通過(guò)調(diào)用域名管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)域名的注冊(cè)、更改和撤銷(xiāo)；通過(guò)需要進(jìn)行 布的網(wǎng)站進(jìn)行代理發(fā)布；通過(guò) 考慮到跨平臺(tái)的問(wèn)題，采用 言編程實(shí)現(xiàn)。 由于管理系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)服務(wù)，因 此，系統(tǒng)必須可靠，可用和有效。 1) 可靠性要求 可靠性是對(duì)系統(tǒng)在安全性，穩(wěn)定性等方面的要求。 作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)服務(wù)的管理系統(tǒng)，安全是必須滿足的。如果系統(tǒng)出現(xiàn)安全性問(wèn)題，將會(huì)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)造成難以估量的影響。雖然，數(shù)據(jù)中心部署了防火墻，入侵檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)本身的安全建設(shè)也還是不容忽視。 系統(tǒng)一旦投入使用，將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)辦理方式產(chǎn)生較大的改變。各個(gè)院系部門(mén)將通過(guò)這個(gè)管理系統(tǒng)辦理業(yè)務(wù)，因此系統(tǒng)必須運(yùn)行穩(wěn)定。 2) 可用性要求 可用性包括對(duì)系統(tǒng)界面，人機(jī)交互以及文檔的要求。這個(gè)系統(tǒng)投入使用后將成為院系信息員辦理業(yè)務(wù)的 主要窗口，因此系統(tǒng)是否容易操作很重要。系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡量減少用戶的手動(dòng)輸入工作，提高操作效率，盡量做到系統(tǒng)易用，好用。在關(guān)鍵性的操作中應(yīng)當(dāng)有提示信息。 3) 有效性要求 有效性要求是指系統(tǒng)在性能、伸縮性和擴(kuò)展性方面的要求。 鑒于一般的網(wǎng)站一旦投入使用，很少會(huì)改變它的基礎(chǔ)配置（ 名等），因此可以推斷，系統(tǒng)將來(lái)的使用頻率并不會(huì)很高，因此，系統(tǒng)的并發(fā)性能要求不高。 系統(tǒng)涉及到較多的第三方系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有一定的彈性。應(yīng)當(dāng)在第三方系統(tǒng)接口不可用時(shí)，允許業(yè)務(wù)管理員轉(zhuǎn)而使用第三方管理系統(tǒng)操作相關(guān)業(yè)務(wù)，最大限度維持業(yè)務(wù)的持續(xù)性 。例如，現(xiàn)在系統(tǒng)只能記錄 用情況，將來(lái)應(yīng)當(dāng)很容易實(shí)現(xiàn)調(diào)用第三方系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 態(tài)分配。再例如，域名管理系統(tǒng)可用時(shí)，業(yè)務(wù)員通過(guò)管理系統(tǒng)可以管理 域名， 當(dāng) 域名管理系統(tǒng) 的 接口失效時(shí)，管理系統(tǒng)不 應(yīng)該崩潰 ，此時(shí) ，系統(tǒng)只 記錄域名 業(yè)務(wù)變化 結(jié)果 ， 業(yè)務(wù) 員 使用 域名管理系統(tǒng) 實(shí)施 域名的 變更。 能性需求 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的分析，結(jié)合本單位的實(shí)際情況，工作主要涉及針對(duì)服務(wù)器進(jìn)行 名以及 布的管理和虛擬機(jī)相關(guān)的業(yè)務(wù)。虛擬機(jī)作為一種特殊的服務(wù)器交付形式，也具有 名和 布的業(yè)務(wù)需求。由于很多服務(wù)器并歸學(xué)校數(shù)據(jù)中 心調(diào)配和管理，而是分散在各個(gè)部門(mén)和學(xué)院，由他們的信息員負(fù)責(zé)。因此，在調(diào)用業(yè)務(wù)平臺(tái)時(shí)，需要將他們管理的服務(wù)器納入數(shù)據(jù)中心的管理系統(tǒng)，才能使用管理系統(tǒng)中的功能，所以，增加對(duì)服務(wù)器的注冊(cè)管理業(yè)務(wù)。 業(yè)務(wù)涉及到數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)員和各個(gè)學(xué)院的信息員。 院系信息員是很多具體業(yè)務(wù)的發(fā)起者。院系信息員向系統(tǒng)提交域名的注冊(cè)、修改、撤銷(xiāo)申請(qǐng)；提交虛擬機(jī)的創(chuàng)建、修改配置和銷(xiāo)毀的申請(qǐng)；為管理的服務(wù)器或虛擬機(jī)上運(yùn)行的網(wǎng)站配置 布。 數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)員負(fù)責(zé)具體業(yè)務(wù)的辦理，例如對(duì)院系信息員提交的對(duì)域名、服務(wù)器、虛擬機(jī)相關(guān)業(yè)務(wù)的申請(qǐng)進(jìn)行 審批，并管理在系統(tǒng)中注冊(cè)的服務(wù)器或虛擬機(jī)的資源（ 名）配置和 布管理。根據(jù)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的約定，對(duì)服務(wù)器的管理只限于協(xié)助院系管理員進(jìn)行注冊(cè)，注銷(xiāo)相關(guān)的工作和實(shí)現(xiàn)域名管理， 下面，從服務(wù)器，域名， 理發(fā)布，虛擬機(jī)四個(gè)業(yè)務(wù)方面進(jìn)行說(shuō)明。 1) 服務(wù)器業(yè)務(wù) 服務(wù)器在系統(tǒng)中的注冊(cè)只是為了方便用戶通過(guò)系統(tǒng)對(duì)域名和 理發(fā)布功能的訪問(wèn)。注冊(cè)和撤銷(xiāo)應(yīng)當(dāng)無(wú)需數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)員介入。 服務(wù)器注冊(cè)流程如下： 注銷(xiāo)服務(wù)器活動(dòng)如下圖： 已注冊(cè)的服務(wù)器有可能已經(jīng)申請(qǐng)了 理發(fā)布業(yè)務(wù)。因此需要先 解除代理發(fā)布。 2) 域名業(yè)務(wù) 院系信息員能夠?yàn)樽约贺?fù)責(zé)的應(yīng)用服務(wù)器注冊(cè)、變更和撤銷(xiāo)域名。為了維護(hù)提供服務(wù)器信息判別 w e 校負(fù)責(zé)域名系統(tǒng)的穩(wěn)定，用戶對(duì)域名的操作必須經(jīng)過(guò)申請(qǐng)，然后由數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)員進(jìn)行具體操作。 注冊(cè)域名活動(dòng)如下圖： 填寫(xiě)申請(qǐng)單審核域名存在域名已存在是判斷 記錄公網(wǎng) e b 代理發(fā)布添加 A 記錄否否是數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)員院系信息員為私有地址配置域名是沒(méi)有意義的，因?yàn)椋饩W(wǎng)用戶根本不能夠訪問(wèn)到。因此必須對(duì) 出判斷。在我們的數(shù)據(jù)中心中存在大量的內(nèi)網(wǎng) 務(wù)器，通過(guò) 理發(fā)布發(fā)布時(shí)要制定域名，因此，判讀如果是內(nèi)網(wǎng) 且是 務(wù)就講注冊(cè)的域名指向代理服務(wù)器的 代理服務(wù)器上注冊(cè)該站點(diǎn)。只有域名有效，代理發(fā)布 才能夠有效。所以在流程中，“保存域名”在“ 理發(fā)布”之前。 對(duì)域名的修改流程與注冊(cè)類(lèi)似。 域名注銷(xiāo)申請(qǐng)的審核也需要院系信息員提交申請(qǐng)，數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)員對(duì)申請(qǐng) 進(jìn)行審核。審核判斷流程如圖： 撤銷(xiāo) w e b 發(fā)布注銷(xiāo)域名w e b 代發(fā)布是否域名不是孤立的資產(chǎn)，它和業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接相關(guān)聯(lián)。因此，需要判斷與這個(gè)域名相關(guān)的應(yīng)用是如何發(fā)布的，如果是通過(guò) 理發(fā)布，則需要撤銷(xiāo) 理發(fā)布，然后注銷(xiāo)域名。 3) 理發(fā)布業(yè)務(wù) 通過(guò)發(fā)布設(shè)備或代理機(jī)制進(jìn)行 布所帶來(lái)的好處是明顯的。除了性能的提升，還可以提供一定的安全保障。 院系所屬的應(yīng)用大多數(shù)都是以 式部署的。他們有通過(guò)代理發(fā)布 院系信息員進(jìn)行具體工作。 理發(fā)布業(yè)務(wù)邏輯如下圖： 存在域名注冊(cè)域名w e b 代發(fā)布 e 理發(fā)布時(shí)， 域名解析到代理服務(wù)器，訪問(wèn)者通過(guò)代 理服務(wù)器訪問(wèn)網(wǎng)站。因此進(jìn)行 代理發(fā)布的服務(wù)器必須要擁有域名。 申請(qǐng)域名時(shí)，如果是私網(wǎng) 要指定 理服務(wù)器，并將域名指向代理服務(wù)器。 取消代理發(fā)布時(shí)需要恢復(fù)域名指向。具有私有 服務(wù)器要進(jìn)行 理發(fā)布，需要將域名指向代理服務(wù)器。而域名又不能指向私有 此，此時(shí)應(yīng)當(dāng)注銷(xiāo)域名。取消代理發(fā)布的業(yè)務(wù)邏輯如下圖： 公網(wǎng) w e b 代理發(fā)布是注銷(xiāo)域名4) 虛擬機(jī)相關(guān)業(yè) 務(wù) 數(shù)據(jù)中心按照部門(mén)應(yīng)用的需求，為校內(nèi)各部門(mén)提供虛擬機(jī)，用于部署各種應(yīng)用。 對(duì)虛擬機(jī)的配置要求是多種多樣的。配置上會(huì)涉及配置私有 P，性能高低，存儲(chǔ)空間等要求。例如，虛擬機(jī)的創(chuàng)建是一個(gè)相對(duì)較為復(fù)雜的過(guò)程，面對(duì)多種多樣的需求，需要通過(guò) 理客戶端進(jìn)行協(xié)助實(shí)施。虛擬機(jī)的銷(xiāo)毀也是不能草率進(jìn)行的工作。 統(tǒng)中，對(duì)虛擬機(jī)的銷(xiāo)毀有兩種方式，一種方式是取消注冊(cè)，這種方式將會(huì)從 資產(chǎn)清單中去除該虛擬機(jī)，而虛擬機(jī)相關(guān)的配置和文件仍然存在，可以通過(guò)注冊(cè)回復(fù) 該虛擬機(jī) 管控。另一種方式是直接從硬盤(pán)刪除。這種方式將徹底銷(xiāo)毀該虛擬機(jī)。這兩種方式的執(zhí)行如果直接交給部門(mén)管理員都會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)影響。第一種方式會(huì)造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，而且日后清理不再使用的虛擬機(jī)也不容易進(jìn)行，因?yàn)槿鄙倭?產(chǎn)清單，在眾多文件中定位需要清理的虛擬機(jī)文件不是件輕而易舉的事。第二種方式的危害更加明顯，因?yàn)槭郎细緵](méi)有后悔藥。 由于虛擬機(jī)業(yè)務(wù)的特殊性，部門(mén)用戶對(duì)虛擬機(jī)的所有訴求必須經(jīng)過(guò)申請(qǐng)。由院系信息員填寫(xiě)申請(qǐng)，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)員進(jìn)行審核，如果符合辦理?xiàng)l件，則分配虛擬機(jī)，并依據(jù)申請(qǐng)表進(jìn)行其他業(yè)務(wù)的辦理。 填寫(xiě)申請(qǐng)表審核分配虛擬機(jī)同意配置域名分配 e b 代理發(fā)布否是反饋意見(jiàn)不同意終止為了確保資源能被充分利用，對(duì)于不需要的虛擬機(jī)應(yīng)當(dāng)釋放其占有的各種資源。因此，注銷(xiāo)虛擬機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)撤消 理發(fā)布，注銷(xiāo)域名，收回 放虛擬化平臺(tái)資源（ 存，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)）。資源釋放順序：注銷(xiāo)域名，取消代理發(fā)布，銷(xiāo)毀虛擬機(jī)，收回 個(gè)順序遵循先停止服務(wù)，然后釋放資源的原則。 第三節(jié) 本章小結(jié) 需求分析是軟件工程中重要的工作。我們對(duì)數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)有業(yè)務(wù)進(jìn)行了分析，了解其中的不足之處。我們給出了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的限制條件，功能性需求。對(duì)業(yè)務(wù)中的重要活動(dòng)也進(jìn)行詳細(xì)分析，給出活動(dòng)相關(guān)的邏輯約束。為后續(xù)的工作做準(zhǔn)備。 第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)是對(duì)所管理的各種資源的調(diào)配和管理。經(jīng)過(guò)分析，我們需要建設(shè)一套綜合的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 名，虛擬機(jī)的管理，并提供給院系和部門(mén)一種網(wǎng)站發(fā)布的途徑。經(jīng)過(guò)上一章的分析，我們得到了管理系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能。這一章將為從需求到實(shí)現(xiàn)架起橋梁。 第一節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和要求 作為數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，它的系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足一定要求，才能夠滿足實(shí)際需要。 1) 可靠性 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)服務(wù)，因此，必須具備高可靠性。通過(guò)設(shè)計(jì)，確保各個(gè)環(huán)節(jié)配置信息的一致性。 2) 可用性 由于系統(tǒng)主要面向各個(gè)院系的信息員，需 要他們提交各種申請(qǐng)，因此，系統(tǒng)的可用性尤為重要。通過(guò)設(shè)計(jì)，盡量減少院系信息員手工錄入，提供選擇項(xiàng)工他們選擇，基本實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊鼠標(biāo)完成。 3) 易維護(hù) 管理系統(tǒng)在實(shí)際使用中會(huì)有不斷地修改，因此需要使得系統(tǒng)易于維護(hù)。 4) 經(jīng)濟(jì)性 立足現(xiàn)有軟硬件環(huán)境，對(duì)現(xiàn)有環(huán)境不做大的調(diào)整，管理系統(tǒng)能夠順利開(kāi)展工作，既減少硬件投資，又降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 第二節(jié) 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu) 數(shù)據(jù)中心的核心基礎(chǔ)業(yè)務(wù)包括域名服務(wù)、代理發(fā)布服務(wù)，虛擬化管理系統(tǒng)（ 統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)（ 數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)的建設(shè)依賴與這些基礎(chǔ)服務(wù)。統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)通過(guò) 名管理系統(tǒng)通過(guò) 式對(duì)外提供二次開(kāi)發(fā)接口；我們通過(guò) 實(shí)現(xiàn) 理發(fā)布服務(wù)，并開(kāi)發(fā)了管理系統(tǒng)，以 式對(duì)外提供服務(wù)；虛擬化管理系統(tǒng)提供了基于 數(shù)據(jù)中心全局考慮，數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)，域名系統(tǒng)，別為節(jié)點(diǎn)，其中管理系統(tǒng)是這個(gè)分布式系統(tǒng)的中間節(jié)點(diǎn)。 發(fā)布服務(wù)器n g i n x 1 . 4 . 3N g i n x W e b S e r i v c eW e b 服務(wù)器To m c a t 服務(wù)器v S p h e r e W e b S e r v i c e C l i e n tN g i n x S e r v i c e C l i e n e n t e p h e r e A P y S Q L 5 . 1T C P / I P W e b S e r v ic X - W 服務(wù)器域名解析服務(wù)編程接口T C P / I D A ，即瀏覽器 /服務(wù)器模式。用戶通過(guò)瀏覽器完成與管理系統(tǒng)的交互活動(dòng)，具體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)交由服務(wù)器來(lái)完成。在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)業(yè) 務(wù)邏 輯，通過(guò)其它節(jié)點(diǎn)提供的接口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)功能。 管理系統(tǒng)網(wǎng)站使用 言基于 式開(kāi)發(fā)， 務(wù)器采用 ，數(shù)據(jù)庫(kù)采用 用 久化層使用架使用 第三節(jié) 概要設(shè)計(jì) 通過(guò)分析，系統(tǒng)主要涉及到數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)員，院系信息員。因此我們將系統(tǒng)的角色分為系統(tǒng)管理員（ 操作員（ 院系信息員（ 在對(duì)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。主要 業(yè)務(wù)涉及虛擬機(jī)管理， 名管理， 布管理。進(jìn)而給出角色分工。 系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的參數(shù)設(shè)置和資源配置相關(guān)的工作。例如人員管理，權(quán)限設(shè)置，系統(tǒng)變量設(shè)置等相關(guān)的工作。 系統(tǒng)參數(shù)管理是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括 備是否可用，理發(fā)布服務(wù)器配置， 務(wù)器配置等。 操作員負(fù)責(zé)審核院系信息員提交的申請(qǐng)。并管理系統(tǒng)中注冊(cè)的服務(wù)器或虛擬機(jī)的相關(guān)資源。 院系信息員負(fù)責(zé)管理自己管理范圍內(nèi)的服務(wù)器包括虛擬機(jī)及相關(guān)的資源?？梢宰?cè) /修改 /注銷(xiāo)服務(wù)器，申請(qǐng)?zhí)摂M機(jī)，申請(qǐng) 更改虛擬機(jī)配置，申請(qǐng)銷(xiāo)毀虛擬機(jī)，為管理的服務(wù)器申請(qǐng)注冊(cè) /修改 /注銷(xiāo)域名，為管理的 務(wù)器申請(qǐng)代理發(fā)布或申請(qǐng)取消代理發(fā)布。 系統(tǒng)管理員，操作員和院系信息員的系統(tǒng)用列，如下面三張圖所示： s u _ 申請(qǐng)變更域名s u _ w e b 代理發(fā)布s u _ 取消 w e b 代理發(fā)布s u _ 注銷(xiāo)服務(wù)器s u _ 注冊(cè)服務(wù)器s u _ 申請(qǐng)域名s u _ 申請(qǐng)注銷(xiāo)域名s u _ 申請(qǐng)?zhí)摂M機(jī) s u _ 申請(qǐng)修改虛擬機(jī)u s e rs u _ 申請(qǐng)注銷(xiāo)虛擬機(jī) s u _ 變更域名 s u _ 注冊(cè)域名s u _ w e b 代理發(fā)布s u _ 取消 w e b 代理發(fā)布s