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基于QT框架的通信制造公司桌面云管理系统的设计与实现改

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专业硕士学位论文

基于QT框架的通信制造公司桌面云管理系统的设计与实现

作者:

导师: XXXX

北京交通大学

2024年10月

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签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日

中图分类号: XXXX 学校代码: XXXX
UDC: XXXX 密级: 公开

北京交通大学
专业硕士学位论文

基于QT框架的通信制造公司桌面云管理系统的设计与实现

The design and implementation of cloud desktop management system based on QT

作者姓名: 赵薇 学 号: XXXX

导师姓名: XXXX 职 称: XXXX

工程领域: XXXX 学位级别: 硕士

北京交通大学

2024年10月

致谢
光阴似箭, 两年充实而有意义的研究生生活即将结束。六年的锤炼, 我收益颇丰。在此, 我想所有帮助过我、 关心我的人表示最诚挚的感谢。
首先, 感谢 XX 教授, 老师是为性格温和、 技术基础扎实的老师。从论文的选题到写作, 老师都给了我悉心的指导。在实验的过程中, 每当遇到各种奇离古怪的问题, 老师总是那么耐心替我解答, 给了我很多的建议和研究方法, 拓展了我视野、 提升了我的功力, 特别是在本文启动阶段, 老师详细地为我解析了整个系统的架构。从老师身上, 我学会了深入学习的方法, 更学会为人处事的道理, 感谢老师一年来为我默默地付出, 老师, 感谢您。
其次, 感谢实验室同一本文组的一起学习、 一起成长的同学们。是你们陪我走过困难时期, 在我无助的时候, 你们总能及时地伸出友谊双手。和你们共同协作、 一起解决问题的日子是永远值得怀念的。在此, 谢谢你们在论文进行初期帮助我将环境搭好。
再次, 感谢我的家人和朋友, 是你们的鼓励关心, 我才能一步一步地走来, 感谢你们。
最后, 感谢北京理工大学软件工程学院给我们提供良好的实验平台和环境, 这对论文完成起到了相关重要的作用。

中文摘要
摘要: 回顾 IT 行业这几十年来的技术演进, 每次的改变都会带来一场信息产业的革命。从刚开始的硬件时代, 软件时代到现在的云计算服务时代, 云计算将 IT 真正带入到了服务的时代。推动云计算大规模发展的是云计算的服务给商务带来的价值, 如 IaaS、 PaaS 和 SaaS。
本文在研究了基于QT云计算技术运营系统的基础上, 针对 SaaS 云计算平台运营管理的需要, 为其设计和开发了一套运营管理系统。首先, 讨论了云计算和技术运营的概念和相关理论知识, 经过借鉴这些理论作为系统设计的指导; 接着, 结合对该运营平台业务需求的分析, 设计了具有应用级和数据级容灾的系统架构, 系统采用 MVC 三层架构进行实现, 利用Hibernate 进行持久化管理, Spring 的 AOP 技术和 IOC 技术进行组件的管理; 然后, 开发出基于安全考虑和业务需求的权限管理模块和符合 ITIL 理念的云计算运营管理流程模块, 包括自动化部署、 发布管理、 变更管理、 容量管理、 问题追踪管理等模块; 最后, 使用开源软件实现和开发出整个系统, 因为只完成了最初的原型系统, 只做最简单的功能测试。能够完成桌面池的创立、 删除、 升级等操作而且能够将桌面池授权给用户。
云计算运营管理系统已经成为云计算服务的”中枢神经”, 实现了设计需求, 满足了云服务高可用性、 安全性的需求, 同时提供了完善的报表展现功能。

关键词: QT, 云计算, 运营管理, SaaS, ITIL

ABSTRACT
ABSTRACT: Reviewing the decades of the technology evolution of IT industry, everytime the change will bring a revolution in the information industry. From the beginning of the era of the hardware, software era to the current cloud computing services era, cloud computing bring IT into the era of services. The large-scale development impetus is cloud, cloud computing services create the business value, such as IaaS, PaaS and SaaS.
In this paper, based on the research of QT cloud computing technology, the operational management of SaaS cloud computing platform is needed. Firstly, this paper discussed the concept of cloud computing and technology operations and related theory knowledge, by using these theories as guidance system design; then, combined with the analysis of the operation platform of business needs, design the system architecture with the application level and the data level disaster recovery, using MVC three layer architecture to achieve production system, persistence management by Hibernate, Spring AOP technology and IOC technology of component management; then, develop the operation management flow calculation module management module safety and business requirements and in accordance with the concept of ITIL based cloud, including automated deployment, release management, change management, capacity management, issue tracking management module; finally, the use of open source software and the development of the whole system, because only completed the initial prototype, only the most simple function test. You can complete the creation of the desktop, delete, upgrade and other operations and can be delegated to the desktop user.
Cloud computing operations management system has become the "central nervous system” of cloud computing service. It achieves the system design requirement and meets the high availability and security requirements for cloud services, while providing a comprehensive report to show the function.

KEYWORDS: QT, cloud computing services, production technical operation, IaaS, ITIL.

目录

致谢 ii
中文摘要 iii
ABSTRACT iv
1 概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本文研究内容 3
1.3.1 本论文研究目的 3
1.3.2 本人主要工作及论文结构 5
1.3.3 本章小结 5
2 关键技术介绍 6
2.1QT核心技术 6
2.1.1QT概述 6
2.1.2 QT框架 8
2.2 云计算 9
2.3 VMware Workstation 10
2.4 本章小结 11
3 云管理系统需求分析 11
3.1 设计原则 12
3.2 业务建模 12
3.2.1 利益相关分析 12
3.2.2 业务概念 13
3.2.3 核心业务流程 13
3.3功能性需求 14
3.3.1 用户角色 14
3.4本章小结 14
4 系统架构设计 15
4.1 系统架构及原理 15
4.1.1平台体系架构及说明 16
4.2 虚拟化子系统模块划分 17
4.3 虚拟化子系统模块设计 18
4.3.1 公共服务模块 18
4.3.2 Hypervisor 连接管理 19
4.3.3 虚拟机生命周期管理 19
4.3.4 虚拟机资源配置 20
4.3.5 虚拟机桌面访问 20
4.3.6 虚拟机状态监控 21
4.3.7 虚拟机模板管理 22
4.4 虚机访问 22
4.5 数据库设计 24
4.6 本章小结 27
5 系统详细设计 28
5.1 添加普通用户模块详细设计 28
5.1.1 添加普通用户功能类图设计 28
5.1.2 添加普通用户功能活动图设计 29
5.1.3 添加普通用户功能顺序图设计 30
5.2 连接云桌面模块详细设计 31
5.2.1 连接云桌面功能类图设计 31
5.2.2 连接云桌面功能活动图设计 32
5.2.3 连接云桌面功能顺序图图设计 33
6 系统部署和应用 34
6.1 系统部署 35
6.2 系统测试 35
6.2.1 测试目标和范围 36
6.2.2 测试环境 36
6.2.3 客户端功能测试 36
6.2.4 服务器端功能测试 37
6.2.5 系统性能测试 38
6.3 系统运行界面展示 39
6.4 实际应用 42
6.5 本章小结 43
7 总结和展望 44
7.1 工作总结 44
7.2 工作展望 45
参考文献 46

1 概述
本章作为概论首先会介绍云桌面的缺点以及云桌面的优点, 同时介绍研究云桌面管理系统的意义, 突出研究的必要性。然后分析总结当前云桌面管理系统的研究现状, 接着讲述本文的工作范围和本人的主要工作, 最后简单说明本文的组织结构。
1.1 研究背景
虚拟化技术和云计算技术的快速发展正在掀起第三次信息技术革命, 虚拟化技术能够在一台普通的计算机上虚拟出多个计算机, 每台虚拟出来的计算机都是独立的进行工作, 且不会影响到其它虚拟计算机或宿主机的正常运行。据统计, 全球个人计算机工作时, CPU 平均使用率在 10%以下, 而对于能耗依然是 100%, 经过虚拟化技术, 每台物理计算机上能够运行多台虚拟计算机, 这使得 CPU 等物理资源的使用率大大提高, 单位计算所产生的能耗也大大降低, 虚拟化技术产生出极强的应用价值和前景。云计算技术经过构建功能强大的数据中心, 将分散的计算机硬件资源集中到一起, 对外提供功能超强的计算和存储能力, 用户只需要在终端设备上经过互联网接入到后台云计算中心即可享受平台提供的强大服务, 几乎所有的计算和数据都是在后台进行, 这大大的降低了对用户终端的硬件配置要求, 极大的提升了移动智能手机等便携式可移动终端设备的发展, 方便了用户的日常使用。而且, 云计算模式经过类似于集中供能的模式, 将后台的计算和处理都统一起来, 对外向用户屏蔽到服务的运行和维护, 从而提高各种应用的模块化程度, 提升工作效率和用户的体验度。
面向桌面云系统的监控平台正是结合了当今成熟的虚拟化技术和云计算理念的优势, 充分利用虚拟化技术带来的信息技术革命的强大力量, 对用户屏蔽掉下层硬件服务, 友好的提供桌面云服务。桌面云将以独立完整的虚拟机形式对外提供, 用户只需要在各种终端, 如利用个人 PC 上的终端程序、 浏览器、 PAD 等设备, 登陆服务器经过审核后, 以独占的形式获取虚拟机的所有资源, 所有的计算机存储都将在远程的虚拟机上进行, 而用户所有操作都会感觉是在本地进行一样。
面向桌面云系统的监控平台将实现硬件、 操作系统、 中间件和上层应用的模块化: 云计算服务提供商将进行数据中心的搭建和日常管理维护; 基础服务提供商将提供云计算操作系统完整解决方案, 并提供二次开发应用接口; 上层应用开发者将基于基础服务器提供商的开发接口进行具体应用开发, 最终呈现给客户都将是用户服务的形式, 对于用户极为友好。例如, 在网络游戏应用中, 游戏设计者在设计好游戏以后不用关注服务器的安装和部署, 直接租用云计算数据中心服务器, 并在数据中心中虚拟机上进行游戏的部署, 用户只需要连接相应的虚拟机即可进行游戏。在这个流程中, 云计算服务提供商和游戏开发者各司其职, 便于高效的完成整个游戏开发和部署, 且能够解决当前国内游戏盗版的问题。
综上, 本论文所涉及到的面向桌面云系统的监控平台基于云计算和虚拟化技术, 经过构建大规模的虚拟化数据中心平台, 建立通用性好、 可靠性高、 可伸缩性高的云服务监控平台, 建立起廉价、 按需服务的云服务监控体系, 提供现有瘦客户端难以提供的各种服务, 为互联网时代下的云计算计算模式提供一些参考思路。
1.2 国内外研究现状
( 1) 虚拟机平台: 在虚拟机平台方面, VMware 公司作为全球虚拟化行业的典范占据了当前全球虚拟化市场超过80%的市场, 已经有非常完整的核心产品体系架构, VMware View 在其 VMware Workstation、 VMware VCenter、 VMware Sphere 等产品的支持下, 已经实现了虚拟桌面的所有功能, 能够类似于 PAAS服务模式为用户提供虚拟机资源。在开源虚拟化技术上, Virtual Box和 Xen 虚拟化平台都已经是在 X86 体系架构上实现了虚拟化。虚拟化技术走到今天已经非常成熟, 且具备了商用的条件, 亚马逊 EC2的 IAAS 平台下层虚拟化技术即采用的是 Xen。
Splashtop Remote Desktop 是一款运行在 Android 平台上的应用, 经过 Splashtop Remote Desktop , 用户能够直接在 Android 手机或平板电脑上, 经过远程桌面使用 Windows PC, 远程操作 PC 上各种应用。Splashtop Remote Desktop 获得 CES Laptop 最佳应用软件奖, 但 Splashtop Remote Desktop 存在一些关键性缺陷和劣势, 它仅仅是一个 Android 平台上的应用, 完全不涉及服务器端的设计和组织, 因此难以形成一套完善的业务逻辑系统, 更难以进行大规模商业化应用。
(2) 云计算技术:
云计算技术主要成就于商业驱动, 它提供的是一种服务, 是一种崭新的计算模式, 这种计算模式具有超大规模、 虚拟化、 高可靠性、 高可扩展性和通用性强等技术特点优势。云计算模式是基于成熟的分布式计算和网格计算技术, 并在此基础上充分考虑商业应用的具体业务需求进行了优化, 因此云计算主要的倡导者和推动者存在于企业单位和各种研究机构。
云计算技术引领这 IT 技术行业未来的发展趋势, 各种政府和企事业单位都格外重视云计算技术的发展。在国外发达国家中, 美国国防部率先与惠普签订合作协议, 筹建超强的大型云计算数据中心, 打造云计算服务产业链, 奥巴马总统在 年经过行政政策大力鼓励云计算和虚拟化技术的发展, 建设功能强大的云计算基础应用设施, 用于支持政府现有的信息管理系统。在国内, 云计算技术也是得到国家和政府的大力支持, 年 6 月, 胡锦涛总书记在全国两院院士大会上Client 用户终端软件支持的终端平台也很广, 当前已经拓展到了 Android 和 IOS 平台上, 系统性能稳定可靠。但 VMware 其产品不开源的特点阻碍了其发展和应用, 当扩展到企业级应用时成本则显得有些高昂。
Citrix Xen Desktop 是 Citrix 在虚拟桌面领域的一款核心产品, 它成功将以设备为中心的管理模式转变以用户为中心, 经过构建私有云平台, 为全世界用户提供各种按需交付的服务, 除了提供高性能的个人桌面和应用外, Xen Desktop 针对服务器、 存储资源和网络进行了大面积的优化, 提高了用户的体验度。XenDesktop将操作系统及其上部署的各种应用和数据从底层的物理硬件中进行了剥离, 然后统一大规模迁移到后台的数据中心中, 进行统一的管理和维护, 便于进行一次性的管理、 部署、 更新和服务提供。
在国内, 迅影桌面作为国内第一款虚拟桌面产品, 发展迅速。迅影桌面运行起来和 Windows 几乎一样, 且具有真实 Windows 环境的业务功能, 用户经过软件进入迅影桌面后, 能够安装自己的应用软件, 完整使用一个独立的虚拟操作系统, 并进行数据的使用和存储等操作。用户在使用迅影桌面时不会影响真正的物理机系统, 因为迅影桌面使用的基于现有操作系统的虚拟镜像操作系统, 因此使用起来和物理机操作系统完全独立, 互不影响。
但无论是 VMware View 或者是国内的迅影虚拟桌面产品都是商用授权产品, 价格昂贵, 且不开源。
1.3 本文研究内容
1.3.1 本论文研究目的
论文主要目标是设计与实现一个简约的云桌面管理系统, 该系统对于桌面的管理自动化、 高效、 灵活。系统是基于 QT 云平台, 充分利用 QT的资源管理能力,以解决当前市面上管理系统的繁芜。系统的总体架构示意图如图 1-1 所示。
云桌面管理系统主要由三大部分组成, 分别是远程访问客户端、 访问协议、 后台管理平台。远程用户经过使用瘦终端如 Ipad 经过网络访问后台管理平台, 平台经过用户验证返回桌面。论文主要集中后台管理的设计与实现, 而后台管理平台又划分为几个模块, 大概示意图如图 1-2 所示。在本论文中, 云管理系统命名为 Vinzor, 数据流经过访问 Vinzor UI, 然后经过 Vinzor Manager 的处理, 最后经由 resource Manager 的资源分配从而获取桌面。
Hypervisor
VM
APP
OS
云桌面管理系统

准入机制
桌面传输协议

客
户
端

VM

VM

图1-1 论文的总体功能架构示意图
系统管理员
Vinzor UI

Exsi
Kvm
Xen
Resource
Server
用户

Vinzor
service

CloudStack

图1-2 论文总体设计结构
1.3.2 本人主要工作及论文结构
本文主要内容主要围绕以下两点核心展开:
(l)分析总结跨平台软件开发方法, 结合论文的应用环境与功能需求, 设计出多层次分模块的软件总体实现方案。
(2)深入研究Qt开发环境和编程方法。分析常见的嵌入式GUI[10], 搭建嵌入式Qt开发环境。系统的学习Qt编程核心技术, 包括Qt对象模型、 客户机/服务器模式等。
第一章是概述。先描述了云桌面管理平台在发展过程中遇到的问题, 提出论文的研究背景, 就该背景下展开本论文研究的作用和意义。然后介绍论文目标与具体范围。最后介绍本文整体的结构安排。
第二章是相关技术原理。将讲述本论文开发所研究论文使用的关技术和基本原理, 包括虚拟化技术的发展历程、 云桌面已经存在的架构、 QT架构等相关技术原理。
第三章是系统需求建模。针对本论文的实际业务需求, 进行业务建模, 经过实际用户的视觉画出系统用例图, 并分析关键用例的业务流程。
第四章是系统架构设计。用包图描述论文的系统架构和原理, 用协作图和流程图来描述核心工作的业务流程, 而且将概要设计转化为逻辑设计。
第五章是系统详细设计。在第四章的主架构下, 分离基础服务部分进行阐述, 详细讲述业务逻辑, 用类图阐述设计中类之间的关系, 并用流程图对其中关键的方法进行说明。
第六章是系统部署与应用。利用网络示意图说明系统的部署环境, 然后对系统实际运行情况经过截图的形式进行展示, 最后经过一个实际的例子说明系统部署的情况。
第七章是总结和展望。总结论文的不足和优缺点, 并提出了系统以后能够努力优化改进的方向。
1.3.3 本章小结
本章简要介绍了论文的背景、 国内外相关技术的研究现状以及论文的目标与范, 经过本章的介绍, 将本论文的分工合作与本文的组织结构进行了简要的说明。本论文所涉及到的面向桌面云系统的监控平台基于云计算和虚拟化技术, 经过构建大规模的虚拟化数据中心平台, 建立通用性好、 可靠性高、 可伸缩性高的云服务监控平台, 建立起廉价、 按需服务的云服务监控体系, 提供现有瘦客户端难以提供的各种服务, 为互联网时代下的云计算计算模式提供一些参考思路。
本论文的意义为所涉及到的面向桌面云系统的监控平台基于云计算和虚拟化技术, 经过构建大规模的虚拟化数据中心平台, 建立通用性好、 可靠性高、 可伸缩性高的云服务监控平台, 建立起廉价、 按需服务的云服务监控体系, 提供现有瘦客户端难以提供的各种服务, 为互联网时代下的云计算计算模式提供一些参考思路。
论文主要目标是设计与实现一个简约的云桌面管理系统, 该系统对于桌面的管理自动化、 高效、 灵活。系统是基于 QT 云平台, 充分利用 QT的资源管理能力,以解决当前市面上管理系统的繁芜。
本文主要内容主要围绕以下两点核心展开: 首先是分析总结跨平台软件开发方法, 结合论文的应用环境与功能需求, 设计出多层次分模块的软件总体实现方案。深入研究Qt开发环境和编程方法。分析常见的嵌入式GUI[10], 搭建嵌入式Qt开发环境。系统的学习Qt编程核心技术, 包括Qt对象模型、 客户机/服务器模式等。
2 关键技术介绍
面向桌面云系统的监控平台系统设计概要。本论文对所要设计的系统平台进行设计, 对系统框架进行了描述, 将系统分为了中心服务器、 虚拟机集群和用户终端三个子模块。然后对系统中核心的数据流进行了详细的讲解, 包括虚拟机通服务器之间数据流、 客户端同服务器间数据流和客户端同虚拟机间的数据流, 经过平台中数据流的详细介绍和分析对系统流程进行整体设计。接着, 对系统所涉及到的核心功能点进行功能性的描述和性能约束, 包括服务器的稳定性、 服务器操作、 虚拟机管理和安全网络传输机制, 这些都是直接影响系统功能和性能的关键性因素。
2.1QT核心技术
2.1.1QT概述
最初, QT是由 Haavard Nord和 Eirik change-Eng开发而成的, 她们分别是TrollTech公司的CEO和总裁。QT采用”一次编写, 随处编译”的方式, 为开发跨平台的图形用户界面应用程序提供了一个完整的C++应用程序开发框架。当前主要包括QT/X11、 QtDesigner、 QtLinguist和 QtEmbedded等。QT的体系结构如图2-1所示。
QT具有良好的封装机制, 很高的模块化程度, 以及比较好的重用性, 因此用户利用QT进行程序开发是非常方便快速的。QT最大的特点是它具有非常好的跨平台性, 它支持Windows95/98、 Windows 、 WindowsNT、 WindowsXP、 Vista、 Linux以及 Mac OSX等多种平台。QT提供的”信号/槽”机制, 代替较老的回调技术, 使得控件之间的协同工作变得非常容易。
QT在Linux下有GPL版, 能够方便用户的学习与开发。如果用户使用c++, 对库的稳定性及健壮性要求比较高, 而且需要跨平台开发, 那么使用QT是比较好的选择。Qt还支持2D/3D图形渲染、 openGL及XML等。
Unix/Linux
Qt/X11
Xlib
MS-Windows
GDI
Qt/Windows
Qt/Macintosh
Mac OS X
Embedded-
Linux
Qt/Embedded
Carbon
Qt API
Qt Application

如图2-1 QT的体系结构
QT script for Application(QSA)是Trolltech的跨平台脚本工具箱QT为静态的QT/c++程序提供了一个脚本界面, 能够定制和扩展程序。QT是为基于Linux的PDA、 智能电话和其它移动设备设计的一个全面而且能够用户化的应用程序平台和用户界面。
根据应用环境的不同, QT分为X11和Embedded两个版本。其中QT/Embedded是应用于嵌入式环境的基础类库, 是QT基于嵌入式系统平台专门的版本, 是完整的而且自包含C++GUI的开发工具。由于QT Embedded API能够应用于多种开发论文, 而且能够非常容易的将很多基于QT的X window移植到QT/Embedded上, 因此选择QT在Linux系统下进行开发是一个非常好的选择。
QT采用面向对象的方法, 技术己经比较成熟, 其跨平台性能良好, 而且当前大多数高端嵌入式生产商们都选择了QT作为她们的开发工具。基于以上原因, 选择QT作为本论文的界面开发工具, 选择KDE作为PC桌面环境进行系统的开发测试。
2.1.2 QT框架
本系统的实现的主体窗口是采用的QT提供的图形界面的窗体, 这种状体在Windows中的专业术语叫做控件。这些标准的c++图形界面窗体能够提供GUI的功能。系统之间的信息的交互采用了一种更安全的方式, 该方式称为”信号和槽”, 这种交互方式比旧版本中的系统回调的方式更加安全。另外, QT采用传统的事件处理模型来相应用户的鼠标点击事件、 键盘按键事件以及其它用户输入操作。QT跨平台图形界面框架能够提供菜单、 拖放、 上下文菜单以及可停靠工具等用户所需要的界面GUI功能。QT具有桌面集成的功能, 经过利用不同平台提供的服务将应用程序扩展到应用程序所在的环境中看。同时, QT还提供了界面布局, 界面定位等图形用户界面设计工具[18-20] 。
委托
系统采用了QT4.2为实现基于模型/视图架构的系而引入的类集, 这些类能够实现管理数据和数据呈现。QT框架提供了独立的功能类, 使得用户在开发系统的过程中能够灵活地对数据呈现方式进行定义。系统中与MySQL数据库连接部分, 使用的是QT提供的使用标准数据库创立与平台无关的数据库应用连接[21] 。QT提供的模型/视图体系结构如图2-2所示。

数据库
模型
视图

图2-2 QT的模型/视图体系架构
2.2 云计算
从技术上分析云计算, 发现作为它的基础都是些已存在的技术, 如虚拟化、 效用计算、 分布式计算[19]。美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology, NIST)经过大量实践经验后总结了对云计算的定义[22], 如图 2-3 所示。
”云计算是一个能够提供普遍的、 快捷的、 可按需地经过网络访问可订制的计算资源共享池的模式( 计算资源网络、 服务器、 存储、 应用和服务) , 这些资源能够被快速地进行部署, 只需要很少的管理成本或跟服务供应商很少的交互”

图2-3 NIST对云计算定义
它的基本思想是让信息资源如同电网供电一样按需提供。云计算将算资源基础设施从局限于物理位置转化为逻辑视图转移到网络上提供服务,为用户提供计算资源提供了一种新方式, 降低了软硬件管理的成本[23]。
Hybrid Clouds

Community
Public

Private

Infrastructure as a Service(laaS
)

Sofeware as a Service(SaaS)
Platform as a Service(PaaS)

On Demand Self-Service
Broad Network Access
Rapid Elasticity
Resource Pooling
Measured Service
Massive Scale
Resilient Computing
Homogeneity
Geographic Distribution
Virtualization
Service Orientation
Low Cast Software
Advanced Security
图2-4 NIST定义云计算框架
图 2-4为 NIST 定义的云计算框架。根据 NIST 关于云计算的定义, 云计算具有三种服务模式、 四种部署模型和五个关键特性。云计算的三种种服务模式为Saas[24][25]( 软件即服务) 、 Paas( 平台即服务) 和 Iaas( 基础设施即服务) 。四种部署模式是私有云、 共有云、 社区云和混合云。云计算的五个关键特性分别是根据自己所需获取所得、 何时何地都能够进行网络访问、 弹性的架构变更、 资源共享池和可度量的服务。
云计算服务对于使用者和提供商而言都是有极大的好处的, 能够说是获得双赢。对于使用者而言, 能最大限度的减少对于 IT 基础设施的投入, 只需要使用云计算服务, 按需获取资源, 对于较小的创业公司而言更是极大的帮助, 除了最大化地降低前期投入, 还能够让创业者集中本身业务, Dropbox 就是借助 Amazon的云服务平台实现文档存储系统而且大获成功。对于提供商而言, 将数据中心的资源充分利用, 服务好自身企业需求, 同时最大化地获取投资回报。Google 利用本身强大的分布式处理能力, 为用户提供 Gmail、 Google Doc 等一系列产品之外, 还提供了 Google App Engine 云计算平台; Amazon 为了应对用户访问高峰大量购买服务器硬件资源, 现在利用云计算对外提供 EC2、 S3 等服务, 同样为自己获取巨大的利益。
2.3 VMware Workstation
VMware Workstation 是当前全世界应用极为广泛的虚拟机平台, 在虚拟网络、 PXE 、 文件共享以及快照等方面有着极强的技术优势和应用优点。 VMware Workstation 支持随时随地的无缝访问方式, 用户不但能够在虚拟机上友好的使用物理机资源, 而且能够在物理机和虚拟机之间进行文件共享, 全面释放 PC 的潜能。
当前最新的 VMware Workstation 9 完美支持最新版本的 Windows 8 操作系统, 实现了几乎任何设备上的应用部署, 如平板电脑、 智能手机、 PC 或新式浏览器设备, 同时, VMware Workstation 9 拥有更为强大的 3D 图形渲染技术, 支持 DirectX9.0c Shader Model 3 和 OpenGL 2.1 3D 技术, 这使得虚拟操作系统运行图形应用软件和大型 3D 游戏成为现实。
2.4 本章小结
本章将介绍设计论文过程中所涉及到的技术原理以及工具框架, 本论文对所要设计的系统平台进行设计, 对系统框架进行了描述, 将系统分为了中心服务器、 虚拟机集群和用户终端三个子模块。然后对系统中核心的数据流进行了详细的讲解, 包括虚拟机通服务器之间数据流、 客户端同服务器间数据流和客户端同虚拟机间的数据流, 经过平台中数据流的详细介绍和分析对系统流程进行整体设计。基于此, 首先简述云计算的定义。接着对于云桌面依赖的虚拟化技术进行探讨, 而且展示现今已经存在的云桌面架构。然后对系统所基于的 QT云计算平台的架构进行描述, 最后介绍论文实现过程中用到的 spring 技术。
Qt技术当前主要包括QT/X11、 QtDesigner、 QtLinguist和 QtEmbedded等。QT具有良好的封装机制, 很高的模块化程度, 以及比较好的重用性, 因此用户利用QT进行程序开发是非常方便快速的。
云计算定义: 从技术上分析云计算, 发现作为它的基础都是些已存在的技术, 如虚拟化、 效用计算、 分布式计算。
VMware Workstation是当前全世界应用极为广泛的虚拟机平台, 在虚拟网络、 PXE 、 文件共享以及快照等方面有着极强的技术优势和应用优点。
3 云管理系统需求分析
云计算运营管理系统的建设目标是: 在保证现有云计算生产系统正常运行的前提下, 经过自动化部署系统, 实现云计算平台运维自动化; 依据 ITIL 框架, 建设运营流程管理体系, 把版本/补丁管理、 变更管理、 容量管理、 问题追踪管理等模块等整合到统一的系统内, 实现自动化部署系统和运营流程管理体系的合理连接和有效集成, 为 7×24 小时云计算生产线的服务提供高可用性。本章将对系统需求建模做具体阐述。
3.1 设计原则
云计算运营管理系统是云计算服务的中枢神经, 为使云计算服务平台能够为客户提供高可靠性的服务, 我们在运营管理系统建设与技术方案设计时我们遵循如下的原则:
1. 统一设计
统筹规划和统一设计系统结构。特别是应用系统建设结构、 数据模型结构、 数据存储结构以及系统扩展规划等内容, 均需从全局出发、 从长远的角度考虑。
2. 可扩展性
信息系统设计要考虑到业