开题报告一种面向paas的web应用宿主平台管理框架的设计与实现

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1、材料2－1、2硕硕士研究生开题报告暨中期考核表研究生姓名李蕾导师姓名许舒人学号200928015029047学科专业计算机软件与理论所在部门软件工程技术中心拟定学位论文题目一种面向PaaS的Web应用宿主平台管理框架的设计与实现已完成总学分：33分，其中：公共学位课7分，专业学位课12分。一、选题的依据和意义云计算（CloudComputing）[1]是2007年诞生的新名称，从其诞生开始，就被作为未来主流的计算模式为各大公司和研究机构所关注，并各自加大了对云计算的研究和开发投入。事实上，云计算从上个世纪90年代初就开始演化，在并行计算、分布式计算、网格计算、虚拟计算、集群计算、效用计算、We

2、b2.0等相关理论技术成熟之后，才作为一种新的计算模式走向前台。在这种计算模式下，应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。资源共享和开放是该计算模式的核心内容，用户可以像购买水、煤气、电力等资源一样，按需（On-Demand）购买云端资源，并可以在很短的时间内获取大规模可扩展包括计算、存储在内的各种资源，并只需对所使用的部分进行付费。按照提供的服务类型，可以将云计算分为基础架构即服务（InfrastructureasaService,IaaS）、平台即服务（PlatformasaService,PaaS）和软件即服务(SoftwareasaService,SaaS)。Web应用

3、宿主平台(webapplicationhostingplatform)包含中间件、操作系统等软件系统以及底层的硬件系统，用于部署、运行和管理Web应用的支撑平台，是端到端网络中不可缺少的关键环节，它主要面向单租户的场景，通常使用集群技术来解决应用的负载的爆炸式增长，但是传统的Web宿主平台的资源使用率偏低，一般在5%-20%[1]之间。而平台即服务作为云计算的重要形式，它将计算资源以平台服务的形式提供给Web应用，已成为Web应用的下一代宿主模式。PaaS平台不仅屏蔽了底层云设施（cloudinfrastructure）的复杂性和异构性，更为上层应用提供弹性资源供给（elasticity）、多

4、承租资源共享（multi-tenant）等云计算特性支持，最终实现保障Web应用性能、高效利用平台资源的目的[2]。其中，弹性资源供给可实现平台资源的按需供给，即根据当前应用负载对资源的需求来控制资源的供给量，例如，AmazonEC2[3]；多承租资源共享通过多个租户共享同一软件或硬件实体来实现各类资源的共享，提高资源利用率，例如force.com[4]、GoogleAppEngine[5]、WindowsAzure[6]等。为了Web应用宿主平台的多租户，即在同一个宿主环境中运行多个应用程序，并实现高可用、可扩展性的功能，Web应用服务器集群将作为应用主要的运行支撑平台，那么对多租户运行环境

5、的支持主要体现在对多集群的管理上，但是相对传统单集群的宿主环境，它面临下面的问题：l传统集群需要完成拓扑结构管理、资源监控、部署管理、状态备份等任务，导致应用服务器过于臃肿，不利于大规模部署。9l在单服务器需要部署多个应用服务器的PaaS中，导致管理服务在同一个服务器中运行多次，当成百上千服务器的这种开销进行叠加时，资源浪费变得不可接受。同时由于这种复杂的部署场景，使得对集群应用、配置、监控的管理也变得异常繁杂。同时为了实现平台的“按需供给”(ProvisionOn-DemandorPayasyougo)，需要提供资源的自适应供给方法。当分配给用户的资源过多时，回收部分资源，当分配给集群的资源

6、不足以支持现有负载时，为集群增加资源。但是存在以下几个问题：l由于是一个多租户应用部署运行平台，并且每个服务器上可以运行一个或多个集群节点，它们可以属于同一个集群，也可能属于不同的集群，所有在进行资源分配和回收是需要考虑每台服务器的负载状况和每个集群节点的负载状况，通过有效的资源供给，提高资源利用率。l负载均衡，传统的集群面临的是同构环境或者静态异构环境，可以通过静态加权等方式实现高效的负载平衡，但是在面向PaaS的Web宿主平台中，每个集群节点的最大能力随时都可能发生变化，所以需要一种新的自适应负载均衡方法。基于上述的一些问题，本论文主要研究面向PaaS的Web宿主平台管理框架，通过自适应的

7、资源供给和负载均衡，实现PaaS平台的多租户和按需供给的特性。一、国内外研究状况分析PaaS[2][7]是一种典型的云计算平台，构建在底层的云计算基础架构，使用一个标准的软件栈来构建一个应用部署和运行的支撑平台。它主要面向一些特定种类的应用，比如Web应用、数据分析应用等。用户使用简单的方式将应用部署到云平台中，由云平台负责管理、监控应用程序，甚至还提供自动伸缩应用部署环境，保证使用最少的资源来满