上 海 交 通 大 学
本科生毕业设计（论文）开题报告
姓 名
邬迪
学 号
5060379011
指导教师 戚正伟
专 业
软件工程
学院/系
软件学院
毕业设计(论文)题目 基于弹性虚拟机池的能耗测试系统设计与研究
课题来源/项目编号
国家自然科学基金项目 一、课题研究背景
（一）弹性虚拟机池（Elastic VM Pool）研究意义
随着信息技术的不断深入应用，政府及各行业对信息系统的依赖程度越来越高，数据中心作为信息系统的IT基础设施，在电子政务、金融、电信等领域信息化建设的推动下，其建设已经进入快速发展的阶段。然而，伴随而来的数据中心高能耗，以及对环境污染等问题，已成为世界各国都非常关注的问题，也是当前亟待解决的问题。
数据中心一般都根据服务器硬件的满配计算出来的标示功率提供能源供给，加之对冷却和不间断电源系统缺乏集成化的控制手段，从而造成了极大的能源浪费。鉴于这种情况，大量的降低数据中心能耗的方法被提出来解决这一问题，基本思路是：使用能耗监控系统采集相关数据，并借助高效的运算模式依托于可控的弹性虚拟机池（Elastic VM Pool）最大程度地提高当前运算能力的利用率，通过服务器的负载整合或者迁移平衡数据中心负载，减少计算机的散热，最大程度地降低制冷能耗。
（二）虚拟化技术发展现状
虚拟化技术：包括服务器虚拟化，存储虚拟化和网络虚拟化。IBM、HP等公司已经相继推出了支持虚拟化的服务器，而且很多IT企业也相继推出了一些支持虚拟数据中心的软件产品，如EMC的VMWARE，微软公司的Hyper-V和开源的XEN。虚拟环境中的资源可以从单一控制点进行管理，从而改进运营效果。一些国内外的数据中心已经引入了服务器虚拟化技术，以提升服务器的利用率，显著降低数据中心的总资源成本，简便数据中心的管理和降低数据中心的能源成本。
目前利用虚拟化技术对数据中心进行管理的方法主要有两种：一种是基于虚拟化的按需资源分配技术；另一种是基于虚拟机实时迁移技术的动态服务器整合技术。这些方法利用虚拟机监控层获得一些温度、利用率和功耗等信息，然后根据相关数据信息进行虚拟服务器的整合调度或者迁移，达到负载平衡以降低功耗。
本课题在虚拟化技术上有多年的积累，自主研发了多源多目标的进程级虚拟机，并自主开发了多客户操作系统的系统级虚拟机。随着虚拟化技术的迅速普及，它已经被认为是建设绿色数据中心的关键技术之一。
二、课题研究内容
（一）研究的主要内容
1. 基于弹性虚拟机池的数据
库集群的搭建与研究
2. 基于上述集群的测试系统的设计与开发
3. 根据以上内容，总课题下设如下子课题：
1) 基于弹性虚拟机池的数据库服务器集群搭建
2) 数据库集群吞吐量及响应能力测试
（二）课题的研究目标
本项目的研究目标是：设计并实现自带用户界面的分析软件，简化弹性虚拟机池在不同配置下性能分析方法，为能耗分析提供可信的数据支持。
（三）预期成果形式
1、毕业论文
完成相关于基于弹性虚拟机池能耗测试系统设计的论文，阐述整个集群搭建的方法以及测试系统的设计，并提供响应数据支持。
2、软件成果
按照论文的方向，开发出基于弹性虚拟机池的数据库集群性能测试软件，使其支持在不同的参数（吞吐率，查询复杂度，持续时间等）下对集群进行监控测试，并提供用户界面进行配置。
三、研究方法与预期结果
（一）研究方法与步骤
1、研究基于Xen的虚拟机配置
2、研究Mysql Cluster的配置及其在虚拟机集群上的安装，调试及使用方法。
3、针对以上集群开发出带用户界面的测试系统，利用虚拟数据库请求测试不同配置下服务器集群的响应能力，提供给最终的能耗测试作为参考。
（二）预期结果
了解掌握在弹性虚拟机池的部署管理。
完成在上述弹性虚拟机池中数据库服务器集群的部署安装。
完成一个可针对上述集群进行测试的自动图形化测试分析软件，并提供测试时间，吞吐量，测试查询语句等测试配置参数。
学生签名：
年 月 日
指导教师意见
指导教师签名：
年 月 日
学院（系）意见
审查结果： □ 同 意 □ 不 同 意
院长（系主任）签名：
年 月 日
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