一种虚拟化资源管理服务模型及其实现

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1、一种虚拟化资源管理服务模型及其实现王敏李静范中磊许鲁wangmin@ict.ac.cn摘要当前IT资源基础构架日益增长的复杂性和应用对系统平台的要求不断变化，使得如何搭建合理的资源管理基础构架成为企业信息平台亟待解决的基本问题。按需计算或效用计算等理念成为业界追求的目标，SOA思想是解决应用集成的一种思路。我们提出了一种虚拟化资源管理服务模型VMA，它适用于构建计算机系统资源的统一管理平台。我们也实现了VMA最小系统，它包括三个虚拟资源管理系统：虚拟存储资源系统VSDS，虚拟计算资源系统VCRS，

2、虚拟用户资源系统VUSS。这三个系统分别提供三种虚拟资源，VSDS提供虚拟化的存储空间，VCRS提供虚拟化的服务器，VUSS提供虚拟化的用户系统。本文介绍了VMA模型概念，接着分别介绍了VMA的实现，最后描述了我们未来的工作。关键词VMA网络存储虚拟化资源管理面向服务的架构1引言由于企业内部的IT资源基础构架日趋庞大，大量异构的物理资源存在于不同的部门，多种各异的资源管理系统并存，使得管理非常复杂，资源利用率低下。另外，应用的需求不断改变，在线服务的请求经常不可预测，这种动态的环境要求企业的数据中

3、心或计算中心能够对各类资源进行灵活、快速、动态的按需调度。因此，如何搭建合理的资源管理基础架构，以及怎样管理复杂的资源系统使得资源能被有效管理和按需服务，就自然成为企业信息平台发展中亟待解决的基础问题。针对资源的有效管理和按需服务，业界提出许多相关的理念和解决方案。按需计算[1]（on-demandcomputing）和效用计算(utilitycomputing)提出了资源使用的远景目标。惠普1（HP）的UDC（UtilityDataCenter，公用数据中心）、IBM的Tivoli系列产品、Su

4、nMicrosystem2（升阳）的N1、微软的DSI计划是业界为实现这些目标而进行的努力。同时，相当多的技术研究与资源管理和按需动态调度有关。虚拟集群（virtualclusters）技术可以对计算资源按[2][3][4]34需动态调度，这方面的研究有Neptune、Oceano、OnCall；与NAS和SAN相关的存储[5~8]虚拟化技术提供了集中式的存储资源管理和灵活的资源分配，例如IBM的TivoliStorage、[9]惠普实验室（HPL）的Minerva。另外，面向服务的构架（SOA，

5、Service-OrientedArchitecture）[10~15]思想为实现应用集成和按需服务提供了一种思路，它将系统的不同功能单元定义为服务，通过这些服务间定义良好的接口将这些服务联系起来。接口独立于服务的硬件平台和软件环境，使得服务能够以一种统一和通用的方式交互，实现服务间的松耦合。我们提出了一种虚拟资源管理服务模型—虚拟管理构架（VMA，VirtualManagementArchitecture），旨在为企业建立一个合理的统一的资源管理基础构架，以实现资源和资源系统的统一管理以及资源的

6、按需服务。虚拟管理构架可以管理和调度的资源包括存储资源、服务器资源、文件系统资源、集群资源和用户系统资源等系统级的资源。我们基于网络存储实现了虚拟管理构架的最小系统，它包含三个子系统，即三种虚拟化资源管理系统：虚拟存储本课题得到国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目（2002AA112010，2002AA1Z2102B）资助。1IBM提供的了智能基础设施管理解决方案2NetworkONE，升阳公司推出的新一代网络计算架构3NetworkAttachedStorage，网络附连存储4Storage

7、AreaStorage，存储区域网资源系统（VSDS,virtualstoragedeviceresourcesystem）、虚拟计算资源系统（VCRS,virtualcomputingresourcesystem）、虚拟用户系统资源系统（VUSS,virtualusersystemresourcesystem）。虚拟存储资源系统提供虚拟化的存储资源服务，虚拟计算资源系统提供动态组合的计算资源服务，虚拟用户系统资源系统提供虚拟化的用户系统资源服务。本文第2章介绍虚拟管理构架模型，第3章介绍虚拟管理

8、构架的实现，分别介绍虚拟存储资源系统、虚拟计算资源系统和虚拟用户系统资源系统，第4章是结论和未来进一步的工作。2虚拟管理构架（VMA）模型2.1虚拟管理构架的概念虚拟管理构架是一种以虚拟化技术为基础，融入自主调度技术，统一了管理和使用接口的资源管理构架模型。虚拟管理构架由多个资源管理系统组成，每个资源管理系统提供一种虚拟资源服务，这些虚拟资源服务包括虚拟存储服务、虚拟服务器服务、虚拟文件系统服务、虚拟集群系统服务、虚拟用户系统服务等系统级的资源服务。虚拟管理构架将这些虚拟资源服务系