面向容器化网络模拟平台的大规模虚拟网络编排管理研究
这是一篇关于网络模拟平台,容器编排,虚拟网络,大规模,高可用性的论文, 主要内容为网络模拟平台在网络问题研究中有着较为广泛的应用基础。然而现有容器化网络模拟平台仍存在一些不足。一方面,现有网络模拟平台缺乏支撑大规模网络实验的能力,当前多数网络模拟平台仅局限于单机部署,模拟的虚拟网络规模有限,其他少数虽支持多机扩展,但仅针对特定的网络场景。另一方面,现有网络模拟平台高可用性不足,缺乏对虚拟网络以及系统进程的监控和恢复能力,在大规模实验场景下会产生高额的实验时间成本和排错成本。因此,本文关注当前轻量级容器化网络模拟平台的不足和缺陷,从支撑大规模虚拟网络实验的角度出发,设计大规模虚拟网络的编排管理方法和大规模虚拟网络服务高可用方法,主要的研究点和内容如下:首先,针对现有网络模拟平台支撑的实验规模受限的问题,本文设计了大规模虚拟网络的编排管理系统。本文给出了跨主机的虚拟网络组网方案以支持虚拟网络在不同主机上的编排部署,使得虚拟网络规模能方便扩展。同时,设计了适合跨多主机分布式部署的虚拟网络数据模型,支持快速提取和修改虚拟网络部署在特定主机的部分拓扑状态信息,以降低维护大规模虚拟网络拓扑状态信息的管理成本。进一步,为了解决网络模拟平台部署时间过长问题,本文提出了基于协程的编排任务并发部署框架,对主控制器多个虚拟网络编排任务进行并发处理,对从控制器上多个虚拟节点和虚拟链路部署任务进行并发处理,以加快大规模虚拟网络的编排部署。其次,针对大规模网络模拟平台的高可用性不足的问题,本文分析了上述虚拟网络编排管理系统中管理平面的控制框架和数据存储模块存在因单点故障而导致编排服务不可用的风险,以及模拟平面的虚拟网络存在因容器失效而导致跟实验用户预期的实验网络不一致的风险。针对管理平面的高可用性缺陷,本文设计和实现了防误判的多决策监控进程对控制框架服务进程进行监控,并结合NGINX和Keepalived为控制框架提供高可用服务,同时引入Redis哨兵模式解决数据存储高可用性的问题,实现了自动化的故障转移方案;针对底层模拟平面的虚拟网络的高可用性问题,设计和实现了基于轮询检查的虚拟网络监控和自动化故障恢复方案。最后,本文结合实际用例场景,对大规模网络模拟平台进行功能和性能验证。验证结果表明,该虚拟网络编排管理系统能良好的支撑大规模虚拟网络实验场景,并能以较低CPU资源开销加快虚拟网络编排过程;与多进程和多线程并发技术相比,能以较低的CPU开销达到几乎相同的并发编排时间;与多进程并发方式相比,最大可降低89.94%,与多线程并发相比,最大可降低68.04%。同时该系统具备进程级别的高可用性。
基于SSH组合框架的网上阅卷系统研究与应用
这是一篇关于网上阅卷,OO,DDD,SSH,性能优化,高可用性的论文, 主要内容为在考试中推行无纸化批改阅卷使各类考试更加公平、公正,对贵州省的经济效益、社会效益、科研和教育作出积极的贡献。但是对贵州省这样一个贫困省份来说,要做到推广应用,没有自己的知识产权,很难做到。现在采用的阅卷系统仍有很多不足。比如,OMR识别子系统识别准确率、网上分发试卷子系统在大批量访问的情况下快速性、试卷批改时安全保密性等仍然有很多问题。有待于进一步的提高。 首先文章针对贵州省网上阅卷系统应用存在的不足,指出了开发一个具有贵州自主知识产权的网上阅卷系统的必要性。同时介绍了系统的硬件架构和软件架构。其次文章在第二章介绍了系统的主要设计思想和技术。第三章,文章结合ODD和SSH介绍了阅卷系统的主要的关键技术。主要是根据需求来进行分析建立模型,严格按照DDD(领域驱动设计)划分业务逻辑分工:用Dao在持久层和数据库打交道,Service在业务层负责业务逻辑的分工,Model封装了各个实体数据信息。同时结合了java三种优秀的开源框架:Struts、Spring、Hibernate(SSH)来实现系统的功能架构。其中Struts框架负责整个系统的响应控制的走向,并且前台输入的校验和异常的处理。Hibernate框架负责持久实体和数据库相应的操作。Spring在三者之间起到了“粘合剂”的作用,负责解耦各个相关联的组合类。根据00(面向对象)的开闭原则和依赖抽象来提高系统的解耦,为之后系统的升级,安全方面打下良好的基础。文章并运用了UML时序图描述系统关键功能模块。第四章在系统服务器方面根据平时大量的压力测试实践得出的宝贵经验分别论述了性能的优化设置,数据安全性,数据库灾难防范以及DB系统的健康性检测等关键服务器的管理技术来创建阅卷系统的后台服务器群的高可用性。最后分析了系统需要改进的地方,和以后网上阅卷的前景预测。
面向容器化网络模拟平台的大规模虚拟网络编排管理研究
这是一篇关于网络模拟平台,容器编排,虚拟网络,大规模,高可用性的论文, 主要内容为网络模拟平台在网络问题研究中有着较为广泛的应用基础。然而现有容器化网络模拟平台仍存在一些不足。一方面,现有网络模拟平台缺乏支撑大规模网络实验的能力,当前多数网络模拟平台仅局限于单机部署,模拟的虚拟网络规模有限,其他少数虽支持多机扩展,但仅针对特定的网络场景。另一方面,现有网络模拟平台高可用性不足,缺乏对虚拟网络以及系统进程的监控和恢复能力,在大规模实验场景下会产生高额的实验时间成本和排错成本。因此,本文关注当前轻量级容器化网络模拟平台的不足和缺陷,从支撑大规模虚拟网络实验的角度出发,设计大规模虚拟网络的编排管理方法和大规模虚拟网络服务高可用方法,主要的研究点和内容如下:首先,针对现有网络模拟平台支撑的实验规模受限的问题,本文设计了大规模虚拟网络的编排管理系统。本文给出了跨主机的虚拟网络组网方案以支持虚拟网络在不同主机上的编排部署,使得虚拟网络规模能方便扩展。同时,设计了适合跨多主机分布式部署的虚拟网络数据模型,支持快速提取和修改虚拟网络部署在特定主机的部分拓扑状态信息,以降低维护大规模虚拟网络拓扑状态信息的管理成本。进一步,为了解决网络模拟平台部署时间过长问题,本文提出了基于协程的编排任务并发部署框架,对主控制器多个虚拟网络编排任务进行并发处理,对从控制器上多个虚拟节点和虚拟链路部署任务进行并发处理,以加快大规模虚拟网络的编排部署。其次,针对大规模网络模拟平台的高可用性不足的问题,本文分析了上述虚拟网络编排管理系统中管理平面的控制框架和数据存储模块存在因单点故障而导致编排服务不可用的风险,以及模拟平面的虚拟网络存在因容器失效而导致跟实验用户预期的实验网络不一致的风险。针对管理平面的高可用性缺陷,本文设计和实现了防误判的多决策监控进程对控制框架服务进程进行监控,并结合NGINX和Keepalived为控制框架提供高可用服务,同时引入Redis哨兵模式解决数据存储高可用性的问题,实现了自动化的故障转移方案;针对底层模拟平面的虚拟网络的高可用性问题,设计和实现了基于轮询检查的虚拟网络监控和自动化故障恢复方案。最后,本文结合实际用例场景,对大规模网络模拟平台进行功能和性能验证。验证结果表明,该虚拟网络编排管理系统能良好的支撑大规模虚拟网络实验场景,并能以较低CPU资源开销加快虚拟网络编排过程;与多进程和多线程并发技术相比,能以较低的CPU开销达到几乎相同的并发编排时间;与多进程并发方式相比,最大可降低89.94%,与多线程并发相比,最大可降低68.04%。同时该系统具备进程级别的高可用性。
大型J2EE系统开发关键技术的研究
这是一篇关于J2EE,高可用性,分布式,跨平台,面向服务架构的论文, 主要内容为由于J2EE企业级系统应用规模的不断增大,一套完整的系统已经无法由一个开发人员独立完成,仅部署在一台服务器上也无法满足大量用户的访问要求,因此如何模块化的开发大型J2EE系统,并且进行分布式的部署已成为各个开发团队必须要研究的问题。其次,如何把一个公司长期积累的系统集成起来,形成一个有机整体也是值得研究的问题。 本文首先分析了能支持模块化开发、分布式部署的大型J2EE系统的架构方式,并阐述了实现跨平台(服务器端跨操作系统、跨数据库、跨应用服务器、支持多种CPU平台,客户端跨浏览器、跨操作系统、支持多种CPU平台)的技术要点。其次介绍了模块化开发的主要技术,研究了分布式部署相关的技术:Web负载均衡、Web高可用性方案、分布式数据库,分布式文件系统,分布式全文检索等等,并且从数据库、HTTP、缓存等方面给出优化建议。然后就J2EE大型系统的集成技术展开研究,并给出了集成的主要思路。此外,本文结合两个应用实例——多媒体网络教学系统和正在设计中的新OA系统介绍了在实际项目中应用本文研究成果进行设计和开发的方法。最后本文还分析了所提出方案的创新点和不足之处。 本文从开发、部署、优化和集成角度,提出了大型J2EE系统整套实施方案,应用该方案可以解决当前大型J2EE系统开发中的关键性问题。本文部分研究成果已经经过了实践检验,文中提出的设计方案、技术路线等可供大型J2EE系统开发人员参考与借鉴。
基于微服务架构的电商平台的设计与实现
这是一篇关于微服务,高可用性,电商平台,Spring Cloud的论文, 主要内容为近年来,互联网的用户呈现井喷式的增长,尤其以网上购物为代表,人们越来越趋向于进行线上消费,这种足不出户的购物方式,极大地便利了人们的日常生活。与此同时,电子商务的发展也随着人们购物方式的改变而变得非常重要。在面对业务需求不断增多,且日益复杂的情况下,电商平台如何能够提供更好的服务成为研究的重中之重。传统的以单体式架构为基础开发的电商平台,在面对以上的问题时,其暴露出来的缺陷更加明显,如系统耦合性高、开发不灵活、设计不规范等问题。针对单体式架构开发模式的这些问题,本论文研究基于微服务架构的电商平台的设计与实现,从低耦合、灵活性、规范性等方面进行考虑,根据业务逻辑的不同,将整个业务系统拆分为一组微服务,并采用Spring Cloud相关技术进行实现。本文的主要研究内容如下:(1)针对传统的单体式架构开发的电商平台存在的不足,对电商平台的需求进行分析,研究微服务架构的基本思路,对所涉及到的相关技术进行分析和研究,包括Spring Boot和Spring Cloud等,为系统选择合适的微服务解决方案,从理论分析和设计实践入手完成系统的设计;(2)在分析系统的业务需求后,将系统按照具体业务功能进行较为独立的七个业务拆分,并以用例图的形式对各个功能模块的具体功能进行介绍,通过系统架构图、功能模块结构图和关键功能流程图对整个系统进行设计,分别对各个服务进行独立的开发,较大程度上使得系统各模块间的业务耦合性有所下降,让整个系统变得更加容易扩展,而且也变得更加的灵活;(3)运用Spring Cloud框架所提供的相关组件,对微服务系统的基本框架进行设计与实现,如服务注册中心、服务网关和服务间的通信等。同时,针对系统的性能方面,对服务采取了集群的方式,包括Eureka集群、Redis集群等,以实现系统的高可用性,并采用Elastic Search、Fast DFS等技术以缓解系统的压力。最后,对基于微服务架构的电商平台进行了测试,包括主要业务功能测试以及性能测试,测试结果验证了系统满足了预期的功能需求,同时具备较好的高可用性和可靠性。本论文所取得的成果对从事相关微服务工作的开发人员有一定的参考价值。
密钥管理服务器的优化设计与实现
这是一篇关于数据安全,密钥管理,高可用性,可扩展性的论文, 主要内容为现如今人们正处在大数据蓬勃发展的信息时代,随之产生的各个维度的数据正以指数级爆炸式的增长。大数据给人们生产生活带来红利的同时,各方面的数据安全问题也正威胁着大数据未来的健康发展。同时,传统的基于对称加密和非对称加密的安全技术逐渐表现出不足与乏力。然而,内容关联密钥加密技术有别与传统之处就在于密钥和密文之间是一一对应的,不同密钥与密文之间的离散关系保证了数据的安全性。以此加密技术形成的密钥文件则通过密钥管理服务器进行管理。但随着用户数量和密钥文件的增加,密钥管理服务器将面临高并发、大流量场景以及面对市场不断提出新需求的难题。针对这些问题,密钥管理服务器优化的核心则是高可用性和可扩展性两方面。因此首先需要对密钥管理服务器的功能模块和部署架构的现状进行梳理分析,找出系统存在的紧耦合设计和单点故障问题,以此明确设计需求。然后以集群和分布式技术为主要思路,将业界主流的解决方案和密钥管理服务器的特点相结合,按照客户端请求的链路逐一对应用系统各层进行高可用性或可扩展性设计。具体包括对反向代理层、缓存层、数据库层采用集群部署保证高可用,对系统采用微服务化设计,结合Spring Cloud微服务框架达到高内聚低耦合的效果,并且使用JWT令牌机制来解决微服务应用的单点登录问题;最后对于密钥文件的存取则借力OSS来保证密钥存取的安全性与高可用性。最后基于详细设计对密钥管理服务器的每一层进行具体的配置与编码实现。并且通过接口测试、恢复测试、观察日志等多种方式对系统进行了测试验证,结果表明优化后的密钥管理服务器具备了高可用性和可扩展性的特点。
基于微服务架构的电商平台的设计与实现
这是一篇关于微服务,高可用性,电商平台,Spring Cloud的论文, 主要内容为近年来,互联网的用户呈现井喷式的增长,尤其以网上购物为代表,人们越来越趋向于进行线上消费,这种足不出户的购物方式,极大地便利了人们的日常生活。与此同时,电子商务的发展也随着人们购物方式的改变而变得非常重要。在面对业务需求不断增多,且日益复杂的情况下,电商平台如何能够提供更好的服务成为研究的重中之重。传统的以单体式架构为基础开发的电商平台,在面对以上的问题时,其暴露出来的缺陷更加明显,如系统耦合性高、开发不灵活、设计不规范等问题。针对单体式架构开发模式的这些问题,本论文研究基于微服务架构的电商平台的设计与实现,从低耦合、灵活性、规范性等方面进行考虑,根据业务逻辑的不同,将整个业务系统拆分为一组微服务,并采用Spring Cloud相关技术进行实现。本文的主要研究内容如下:(1)针对传统的单体式架构开发的电商平台存在的不足,对电商平台的需求进行分析,研究微服务架构的基本思路,对所涉及到的相关技术进行分析和研究,包括Spring Boot和Spring Cloud等,为系统选择合适的微服务解决方案,从理论分析和设计实践入手完成系统的设计;(2)在分析系统的业务需求后,将系统按照具体业务功能进行较为独立的七个业务拆分,并以用例图的形式对各个功能模块的具体功能进行介绍,通过系统架构图、功能模块结构图和关键功能流程图对整个系统进行设计,分别对各个服务进行独立的开发,较大程度上使得系统各模块间的业务耦合性有所下降,让整个系统变得更加容易扩展,而且也变得更加的灵活;(3)运用Spring Cloud框架所提供的相关组件,对微服务系统的基本框架进行设计与实现,如服务注册中心、服务网关和服务间的通信等。同时,针对系统的性能方面,对服务采取了集群的方式,包括Eureka集群、Redis集群等,以实现系统的高可用性,并采用Elastic Search、Fast DFS等技术以缓解系统的压力。最后,对基于微服务架构的电商平台进行了测试,包括主要业务功能测试以及性能测试,测试结果验证了系统满足了预期的功能需求,同时具备较好的高可用性和可靠性。本论文所取得的成果对从事相关微服务工作的开发人员有一定的参考价值。
基于微服务架构的电商平台的设计与实现
这是一篇关于微服务,高可用性,电商平台,Spring Cloud的论文, 主要内容为近年来,互联网的用户呈现井喷式的增长,尤其以网上购物为代表,人们越来越趋向于进行线上消费,这种足不出户的购物方式,极大地便利了人们的日常生活。与此同时,电子商务的发展也随着人们购物方式的改变而变得非常重要。在面对业务需求不断增多,且日益复杂的情况下,电商平台如何能够提供更好的服务成为研究的重中之重。传统的以单体式架构为基础开发的电商平台,在面对以上的问题时,其暴露出来的缺陷更加明显,如系统耦合性高、开发不灵活、设计不规范等问题。针对单体式架构开发模式的这些问题,本论文研究基于微服务架构的电商平台的设计与实现,从低耦合、灵活性、规范性等方面进行考虑,根据业务逻辑的不同,将整个业务系统拆分为一组微服务,并采用Spring Cloud相关技术进行实现。本文的主要研究内容如下:(1)针对传统的单体式架构开发的电商平台存在的不足,对电商平台的需求进行分析,研究微服务架构的基本思路,对所涉及到的相关技术进行分析和研究,包括Spring Boot和Spring Cloud等,为系统选择合适的微服务解决方案,从理论分析和设计实践入手完成系统的设计;(2)在分析系统的业务需求后,将系统按照具体业务功能进行较为独立的七个业务拆分,并以用例图的形式对各个功能模块的具体功能进行介绍,通过系统架构图、功能模块结构图和关键功能流程图对整个系统进行设计,分别对各个服务进行独立的开发,较大程度上使得系统各模块间的业务耦合性有所下降,让整个系统变得更加容易扩展,而且也变得更加的灵活;(3)运用Spring Cloud框架所提供的相关组件,对微服务系统的基本框架进行设计与实现,如服务注册中心、服务网关和服务间的通信等。同时,针对系统的性能方面,对服务采取了集群的方式,包括Eureka集群、Redis集群等,以实现系统的高可用性,并采用Elastic Search、Fast DFS等技术以缓解系统的压力。最后,对基于微服务架构的电商平台进行了测试,包括主要业务功能测试以及性能测试,测试结果验证了系统满足了预期的功能需求,同时具备较好的高可用性和可靠性。本论文所取得的成果对从事相关微服务工作的开发人员有一定的参考价值。
基于微服务架构的SaaS应用构建方法研究
这是一篇关于微服务架构,SaaS应用,高可用性,负载均衡的论文, 主要内容为云计算技术拥有强大的计算能力,高效的IT资源整合能力,带来互联网时代软件的开发和使用方式上的变革。SaaS应用开发模式正是在云计算技术广泛发展的背景下产生的一种全新的通过互联网提供软件服务的模式,用户可以根据自身的实际需求使用租用的方式灵活地使用软件。随着SaaS应用模式的发展,人们日益增长变化的需求导致软件功能需求频繁变化,使得软件的交付和迭代周期逐渐缩短,传统的长周期开发模式已经满足不了互联网时代的软件开发需求。而随着Docker容器技术发展而出现的微服务架构模式则可以很好地应对频繁交付的问题。本文以华南理工大学“新型软件工厂平台技术”为背景,在项目目前已有的扩展WSO2 Stratos云平台的软件开发方法研究的基础上,研究微服务架构在SaaS应用构建过程中的应用,提出了一种针对海量、实时、动态变化微服务的高可用管理方案,并对其中涉及的关键技术进行研究和实现,主要工作内容如下:(1)研究了微服务的开发方法,根据微服务架构的特点制定了微服务的设计原则和属性模型,并结合Docker容器技术便捷部署和动态扩展的优势,解决了微服务的开发和部署方案问题。(2)研究了针对使用微服务架构构建SaaS应用时出现的微服务数量急剧增加、实时状态动态更新和节点动态增删等情况,提出了一种高可用的微服务元数据统一管理方案,设计了针对微服务管理的元数据存储方案、状态更新方案和负载均衡方案。(3)基于Spring Boot框架与微服务架构对我们设计的元数据统一管理框架中关键组件进行实现,分别从算法和设计模式选型,类图设计以及功能实现细节等方面进行了详细的介绍。(4)对管理框架的功能及性能进行了详细的测试,并实现了基于本文论述的微服务架构所构建的智能家电平台实例,展示了如何开发实现和部署微服务架构的应用。本文通过微服务管理框架的研究,为基于微服务架构开发SaaS应用提供了有益的借鉴。
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