基于Ganglia的數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺設(shè)計.pdf

1、近年來云計算技術(shù)和服務的發(fā)展越來越迅猛，數(shù)據(jù)中心作為云計算技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，受到越來越多的重視，數(shù)據(jù)中心監(jiān)控技術(shù)的研究也成為云計算相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的重點。該環(huán)境下的監(jiān)控平臺具有其自身的特殊性，數(shù)量龐大的集群設(shè)備，動態(tài)增長的管理規(guī)模，多樣化的監(jiān)控對象，高可靠性的性能要求，這些應用需求都對數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
　　本課題依托新加坡南洋理工大學的模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，設(shè)計并實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺。該平臺借鑒加州大學伯克利分校開

2、發(fā)的大規(guī)模分布式集群監(jiān)控系統(tǒng)Ganglia的基礎(chǔ)架構(gòu)，針對ICT基礎(chǔ)設(shè)施、電力供應系統(tǒng)、空調(diào)環(huán)境系統(tǒng)三類監(jiān)控對象，重新開發(fā)基于MongoDB的高性能數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，增加基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的用戶交互界面。上述整套系統(tǒng)，實現(xiàn)了一體化的全面監(jiān)控、高性能高可用數(shù)據(jù)庫集群、革命性的虛擬現(xiàn)實用戶交互界面。
　　首先，本文在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)IT運維經(jīng)驗，進行數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺的需求分析，明確系統(tǒng)的期望特性和總體設(shè)計目標。本平臺應具備可移

3、植性、可擴展性、低系統(tǒng)開銷、可延展性、魯棒性、可管理性六大設(shè)計指標，以滿足實際環(huán)境中的應用需求。
　　其次，詳細闡釋了本平臺中采用的硬件系統(tǒng)具體配置和軟件系統(tǒng)總體方案。本課題使用的硬件平臺是位于南洋理工大學校園內(nèi)的模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，這套系統(tǒng)是由模塊化數(shù)據(jù)中心機房、網(wǎng)絡操作中心、用戶與開發(fā)設(shè)備組成。同時，文章中對軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)思想從兩個方面進行了闡述。一個是從數(shù)據(jù)流的角度，包括數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)可視化、用戶交互五

4、個步驟。另一個是從予系統(tǒng)模塊的角度，包括了ICT基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控子系統(tǒng)、電力供應監(jiān)控子系統(tǒng)、空調(diào)環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)、用戶交互子系統(tǒng)五大部分。
　　然后，本文闡述了數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺具體實現(xiàn)。其中，對ICT基礎(chǔ)設(shè)施、電力供應系統(tǒng)、空調(diào)環(huán)境系統(tǒng)三類對象，分別介紹了數(shù)據(jù)匯集和傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式。針對數(shù)據(jù)中心中存儲子系統(tǒng)的特殊需求，部署了MongoDB數(shù)據(jù)庫集群，設(shè)計了無模式的數(shù)據(jù)存儲方案。在用戶交互環(huán)節(jié)，采用3D建模技術(shù)和3D實時交互

5、引擎，實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實環(huán)境下的用戶交互界面。
　　最后，對監(jiān)控平臺原型進行了功能測試與性能測試。對數(shù)據(jù)收集傳輸部分和用戶交互部分主要進行了功能測試。而針對性能要求比較高的數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)，設(shè)計了基于Apache和PHP的基準測試平臺，精確度量MongoDB的各項性能指標，獲取準確、科學的測試結(jié)果。
　　本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種完整的數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺，依托模塊化數(shù)據(jù)中心硬件系統(tǒng)，以Ganglia為基礎(chǔ)框架，采用一體化的多種機房設(shè)備管理監(jiān)控