维普资讯 http://www.cqvip.com 《农业网络信息》２００７年第１０期 网络与电子商务／政务 企业虚拟化系统监控、管理平台的研究与实现 先晓兵，常晋义 （常熟理工学院计算机系，江苏常熟２１５５００） 摘要：本文介绍了为满足企业数据中心的要求，帮助企业在空间和能源受限制的情况下建设数据中心，在此基础上，文章 探讨了虚拟化技术，介绍了企业虚拟化计算资源监控、管理平台的实现，并就ＡＪＡＸ在平台中的应用进行了探讨。 关键字：虚拟机；简单对象访问协议；模型一视图一控制模式；异步动态调用技术 中图分类号：ＴＰ３９９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２－６２５１（２００７）１０—００７６—０３ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＸＩＡＮ Ｘｉａｏ－ｂｉｎｇ，ＣＨＡＮＧ Ｊｉｎ—ｙｉ （Ｄｅｐｔ．ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｓｈｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈｕ ２１５５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ＰＣ ｓｅｒｖＧ￣ＰＳ ｄｕｒｉｎｇ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｔｅｒｍ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｔｒｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔ＇ｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｔｎｒｏｄｕｃｅｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ａｔ ｌａｓｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＪＡＸ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ＶＭ（ｖｉｒｔｕａｌ ｍａｃｈｉｎｅ）；ＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）；ＭＶＣ（Ｍｏｄｅｌ—Ｖｉｅｗ—Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）；ＡＪＡＸ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎ— ＯＵＳ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ａｎｄ ＸＭＬ） 、 １概述 服务器上，见图一，借助网络和存储，通过分区和整合功 随着企业业务的不断发展，经过多年的积累，在很多 能，同时能提供多个虚拟机（ｖｉｒｔｕａｌ ｍａｃｈｉｎｅ ＶＭ）环境（每 企业的ＩＴ机房中逐渐形成了大量的服务器系统，运行各 个虚拟机就象一个独立的物理主机一样），提供给多个应 种业务应用，其中有很多运行在Ｌｉｎｕｘ／ｕｎｉｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ、 用系系统使用。 Ｎｅｔｗａｒｅ等等系统平台上。 这种ＩＴ模式决定了管理员必须要同时管理大量的 服务器系统【１１，有时会达到几十台甚至上百台，企业往往 面临着巨大的成本压力、管理压力和业务连续性要求的 压力。 我们在一些企业的信息化建设中，通过虚拟机技术 提供了很好的解决方案，即通过ＶＭｗａｒｅ在单一的ｘ８６ 架构的硬件平台上同时、并发地运行多个异构操作系统。 可以将不同的应用运行在同一服务器平台的不同操作系 统下，并且相互安全隔离，不受病毒或者某个应用引起的 图１ ＶＭｗａｒｅ虚拟机技术架构图 系统崩溃的影响。实现了将众多中小应用进行整合和统 ＶＭ ＥＳＸ Ｓｅｒｖｅｒ是一种企业级的虚拟机系统［２１，每个 一管理。在此基础上，本文主要探讨了ＡＪＡＸ技术和计算 运行ＥＳＸ Ｓｅｒｖｅｒ的服务器被称为一个ＶＭ ＥＳＸ主机（以 资源监控管理系统的实现。 下简称主机），ＶＭｗａｒｅ ＶｉｔｒｕａｌＣｅｎｔｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｅｒ ２关键技术及术语 是用来管理和配置虚拟机。同时也为用户提供了Ｖｉ卜 ２．１ ＶＭｗａｒｅ虚拟机技术 ｔｕａｌＣｅｎｔｅｒ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ接口，借助它用户可以进行定制开 ＶＭｗａｒｅ虚拟机技术就是在为数不多的Ｘ８６架构的 发，以完成对所有主机和虚拟机的完全控制，并实现将扩 收稿日期：２００７—０７—１８；修回日期：２００７—０７—３１ 作者简介：先￣（１９７１－），男，硕士，讲师，研究方向：数据仓库、分布式技术。 常晋义（１９５５＿），男，教授，研究方向：决策支持系统、软件工程、电子商务等。 一７６— 维普资讯 http://www.cqvip.com 《农业网络信息》２ｏｏ７年第１０期 网络与电子商务／政务 展功能整合到现有管理平台中。 ２．２ ＶＭｗａｒｅ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＳＤＫ介绍 设备层，包括主机、虚拟机、网络及存储，每一个主机运行 ＥＳＸ ｓｅｒｖｅｒ系统嘲；第二层为资源管理层，该层主要负责 ＶＭｗａｒｅ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＳＤＫ工具允许你创建基于 提供所有管理和配置的Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ接口；第三层为Ｗｅｂ ｖｉｃｅ应用服务层，是为编程客户提供一个基于Ｗｅｂ ＳＯＡＰｔ３Ｊ（简单对象访问协议）的应用程序来控制主机和运 Ｓｅｒｖｉｃｅ服务的开发和应用平台；第四层为管理用户客户 行在主机之上的虚拟机，可以使用任何支持ＳＯＡＰ的开 Ｓｅｒ发环境（如ｉａｖａ和ｃ＃等），通过ＳＤＫ提供的接口，可以实 端，主要负责为用户提供ｗｅｂ方式的管理平台，实现对所 现对主机和虚拟机的配置、管理，并能和第三方管理系统 有企业计算资源监控、管理。 进行整合。 ２．３ ＡＪＡＸ技术 （２）系统调用流程：客户端调用桩（ｓｔｕｂ）上的方法， ｓｔｕｂ作为Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ方法的代理，向Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ应用 Ａｊａｘ是Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ ａｎｄ ＸＭＬ的缩写。 服务层发出请求。Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ应用服务层接收请求后， 它并不是一门新的语言或技术［４１，它实际上是几项技术按 将ＳＯＡＰ消息传递给资源管理层Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ接口。资源 定的方式组合在一起在共同的协作中发挥各自的作 管理层调用ＶＩ ＡＨ接口，借助私有协议ＶＭｗａｒｅ ｐｒｏｐｒｉ— 用，它包括：使用ＸＨＴＭＬ和ＣＳＳ标准化呈现；使用ＤＯＭ ｅｔａｒｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ向设备层发出调用请求。设备层响应后，通 一实现动态显示和交互；使用ＸＭＬ和ＸＳＬＴ进行数据交换 过代理（ＨＯＳＴ ａｇｅｎｔ和ＶＭ ａｇｅｎｔ）调用物理主机和虚拟 与处理；使用ＸＭＬＨｔｔｐＲｅｑｕｅｓｔ进行异步数据读取；最后用 机系统低层应用接口［６３，最终完成对所有虚拟计算资源的 ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ绑定和处理所有数据。 监控和配置管理。 ３－３平台具体实现 ３虚拟化计算资源监控、管理平台的实现 ３．１虚拟化计算资源监控、管理平台功能 （１）虚拟机基本管理功能模块的实现 这里以虚拟机基本管理功能模块实现为例进行介 结合企业实际和需求，设计虚拟企业应用平台的主 该模块主要实现通过ｗｅｂ界面创建、修改和克隆一个 要思路是：利用为数较少的服务器、网络和存储，通过虚 绍，并进行相关的参数配置等功能。 拟化技术，建立高效、安全、可靠的虚拟化应用平台，满足 虚拟机，这里给出该功能模块体系结构图，采用了标准的 企业实际需求。限于篇幅，我们这里主要探讨虚拟化计算 资源监控、管理平台的实现。其主要实现功能是： ＭＶＣ（Ｍｏｄｅｌ—Ｖｉｅｗ—Ｃｏｎｔｒｏ１）设计模式，该框架涉及ＪＳＰ、 （１）完全管理和配置虚拟机和主机。 （２）访问虚拟机和主机的实时性能指标数据。 ｓｅｒｖｌｅｔｓ、ＪａｖａＢｅａｎｓ和Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｘｙ技术的使用。采 用ＪＳＰ来实现表示层功能，ｓｅｒｖｌｅｔｓ来实现控制层功能， ｖｌｅｔ作 （３）控制虚拟机和主机的相关操作，包括配置和 ＪａｖａＢｅａｎｓ来实现业务逻辑的定义和处理。其中ｓｅｒ为控制层来负责客户端的请求并产生ＪＳＰ使用的组件 迁移等。 （４）在应用系统级别上监控和配置指定资源给各 ｂｅａｎｓ或对象，根据用户的请求决定哪一个ＪＳＰ页面来响 虚拟机。 应请求。代理层（Ｔｈｅ ｐｒｏｘｙ ｌａｙｅｒ）用来抽象Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ 层（Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌａｙｅｒ），其负责同Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ的交互并从 ３．２虚拟化计算资源监控、管理平台体系结构（见图２） ｖｉｃｅ获取信息，同客户端的ＪａｖａＢｅａｎｓ进行对话， （１）从结构上分为四层，从右向左依次是，第一层为 Ｗｅｂ ｓｅｒ图２虚拟化计算资源监控、管理平台体结构图 一７７— 维普资讯 http://www.cqvip.com 《农业网络信息》２ｏｏ７年第ｌｏ期 网络与电子商务／政豢 从而实现Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ对客户端的透明化，即从客户端来 ｖａｒ ｘｍｓｇ＝ｘｍｌｄｏｃ．ｇｅｔＥｌｅｍｅｎｔｓＢｙＴａｇＮａｍｅ（＇ｍｓｇ＇）； 看只存在代理层。 ｖａｒ ｘｎａｍｅ－－ｘｍｓｇ［０］．ｃｈｉｌｄＮｏｄｅｓ［０］．ｉｆｒｓｔＣｈｉｌｄ．ｎｏｄｅＶａｌｕｅ； 以创建虚拟机为例，来介绍具体编程实现，以下ｊａｖａ … 代码示例如何创建虚拟机： ③使用ＤＯＭ操作ＨＴＭＬ文档。 ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｃ ｖｍＳｐｅｃ ＝ ｎｅｗ ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅ－ｄｏｃｕｍｅｎｔ．ｇｅｔＥｌｅｍｅｎｔＢｙＩｄ（ ｎａｍｅ＇）．ｖａｌｕｅ－－ｘｎａｍｅ； Ｓｐｅｃ０；ｄｏｃｕｍｅｎｔ．ｇｅｔＥｌｅｍｅｎｔＢｙＩｄ（ ｃｐｕ３．ｖａｌｕｅ＝ｘｃｐｕ；． 腑玎始化ＶｉｒｕｔａｌＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｃ对象，由该对象设定一 … 个新建虚拟机的各项初始参数 ｆｏｒ（ｖａｒ ｉ＝０，ｉ＜ｘｓｅｌｅｃｔ．１ｅｎｇｔｈ；ｉ＋＋）ｆ ＶｉｒｔｕａｌＨａｒｄｗａｒｅ ｈａｒｄｗａｒｅ＝ｃｒｅａｔｅＨａｒｄｗａｒｅ０； ｖａｒ ｘｖａｌｕｅ＝ｘｓｅｌｅｃｔ［ｉ］．ｃｈｉｌｄＮｏｄｅｓ［０］．ｉｆｒｓｔＣｈｉｌｄ．ｎｏｄｅＶａｌ一 腑玎始化ＶＭｕａｌＨａｒｄｗａｒｅ对象 ｕｅ； ｖｍＳｐｅｃ．ｓｅｔＨｏｓｔ（ｈｏｓｔＨａｎｄｌｅ）； … ｖｍＳｐｅｃ．ｓｅｔＧｕｅｓｔＯＳ（ｇｕｅｓｔＯＳ）； Ｊｃａｔ … ４结论与展望 ／／虚拟机各项初始参数设置 通过企业虚拟化计算资源监控、管理平台的使用，简 ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｃ ｖｍＳｐｅｃ＝ｃｒｅａｔｅＶＭＳｐｅｃ（ｇｕｅｓｔＯＳ，化了管理人员对虚拟资源的管理配置，大大提高了管理 ｈｏｓｔＨａｎｄｌｅ）； 效率。今后，我们计划在该平台的靠可靠性和安全实现方 ／／仓Ｕ建新的虚拟机 面进行进一步的研究和提高。 （２）难点解决方案一ＡＪＡＸ 参考文献 我们确立了在Ｗｅｂ方式下，实现对计算资源如【ｌ】Ｉｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ＶＭｗａｒｅ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ＩＴ［ＥＢ／ＯＬ］Ｍａｎａｇｅ— ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ和ＲＡＭ等资源的动态实时监控。面临的最大问 ｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉ—Ｐｏｒｔ ＮＩＣｓ ａｎｄ ａ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｈｔｔｐ＇．／／ 题是：同时满足数据的动态实时显示和减少Ｗｅｂ面的刷ｗｗ・ｉｎｔｅｌ・ｃｏｎｒ／，２００７—０７—１７・ 新的矛盾，该问题也是ｗｅｂ应用一直难于解决的问题。 ［２］ Ｍ 盯ｅ ｎｃ‘Ｖｉｎ ｒｅ Ａ ｈｉ ｅｃ ｒｅ ０ 。ｒｖｉｅｗ ｗｈｉ 。 ＪＳＰ的页面中添加页面更新显示模块……． 要 题 路是：，通过ＸｍｌＨｔｔｐＲｅ一一 ｖＭ 在 Ｉｎ ； 一… …Ｇ蒯 ．２０ｏ５． ｑｕｅｓｔ对象来向服务器发异步请求，调用系统Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃ。［４］ 吁亮，王命延．Ａｊａｘ技术构架及其在Ｗ。ｂ中的应用［Ｊ］计算机 接口获得数据，将动态数据取出后以ＸＭＬ的形式返回给 与现代化，２００７，（１）． 客户端，然后调用ＤＯＭ而更新页面。下面介绍页面数据［５】 Ｍ．Ｔｉ Ｊｎａｅ Ｖｉｔｒ ａｌ Ｌｉｎｕｘ［ＥＢ／ＯＬ］，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ一１２８．ｉｂ ． 处理的过程如下： ｃｏｍ／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒｗｏｒｋｓ，２００７—０７—１７． ①客户端获取服务器返回的信息，即ＸＭＬ文档； ［６］ Ｋｅｉｔｈ Ａｄａｍｓ Ｏｌｅ Ａｇｅｓｅｎ Ａ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｔｅｃｈ— ｖａｒ ｘｍｉｄＯＣ－－ｒｅｑ．ｒｅｓｐｏｎｓｅＸＭＬ．ｄｏｃｕｍｅｎｔＥｌｅｍｅｎｔ； ｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｘ８６ Ｖｉｔｒｕａｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］ＡＳＰＬＯＳ’０６ Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｏｆｒ－ ②使用ＤＯＭ操作ＸＭＬ文档。 “ｉａ’ｕｓＡ・ Ｏ０６，（１０）‘ 一７８—
