公共云管理平台后端系统软件需求说明书

浙江云快传科技有限公司 浙江云快传科技有限公司 浙江云快传科技有限公司 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 公共云管理平台后端系统 项目需求说明书 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 二二 0 一二年五月七日一二年五月七日 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 1浙江云快传科技有限公司 修改情况记录 版本号修改批准人修改人修改日期签收人 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 2浙江云快传科技有限公司 目录目录 1 引言引言 2 1 1 编写目的 2 1 2 背景 2 1 3 范围 2 1 4 定义 2 1 5 参考资料 2 2 项目概述项目概述 3 2 1 产品描述 3 2 2 产品功能 3 2 3 用户特点 4 2 4 一般约束 4 2 5 假设和依据 4 3 具体需求具体需求 4 3 1 功能需求 4 3 1 1监控管理 5 3 1 2虚拟机管理 6 3 1 3物理机管理 13 3 1 4镜像管理 13 3 1 5网络管理 15 3 1 6存储管理 16 3 2 外部接口需求 16 3 2 1用户接口 16 3 2 2硬件接口 17 3 2 3软件接口 17 3 2 4通信接口 17 3 3 性能需求 17 3 4 设计约束 17 3 4 1其他标准约束 18 3 4 2硬件限制 18 3 5 属性 18 3 5 1可用性 18 3 5 2安全性 18 3 5 3可维护性 18 3 5 4可移植性 转移性 18 3 5 5警告 18 3 6 其他需求 18 3 6 1数据库 19 3 6 2操作 19 3 6 3场合适应性需求 19 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 3浙江云快传科技有限公司 4 附录附录 19 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 4浙江云快传科技有限公司 1 引言引言 1 1 编写目的编写目的 本说明书的目的在于明确说明公共云管理平台后端的系统需求 界定系统实现功能的 范围 与外围系统的接口定义 指导系统设计以及编码 本说明书的预期读者为 用户代表 及项目组成员 1 2 背景背景 a 拟开发的软件系统的名称为 公共云管理平台后端 b 本项目由浙江云快传科技有限公司提出 指派给技术部进行设计开发 c 本系统为公共云管理平台的一个子系统 与公共云管理平台前端系统之间有交互 后 端实现前端发过来的请求 1 3 范围范围 本系统的目标是实现公共云管理平台前端发送过来的请求以及其他一部分功能 包括 虚拟机管理 创建 开机 关机 重启 迁移等 物理机管理 物理机自添加 物理机识 别等 虚拟机监控 物理机监控 镜像存储管理 存储管理 网络管理等 1 4 定义定义 列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组 1 5 参考资料参考资料 a 本项目的经核准的计划任务书或合同 上级机关的批文 b 属于本项目的其他已发表的文件 c 本文件中各处引用的文件 资料 包括所要用到的软件开发标准 列出这些文件 资料的标题 文件编号 发表日期和出版单位 说明能够得到这些文件资料的来源 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 5浙江云快传科技有限公司 2 项目概述项目概述 2 1 产品描述产品描述 本项开发任务拟建议一个公共云管理平台后端的完整系统 来支撑 实现前端系统的 各种功能 本系统是作为公共云管理平台系统的一个子系统 与前端子系统之间有相互调用见图 2 1 公共云管理平台 图 2 1 2 2 产品功能产品功能 本系统为公共云管理平台的后端 其中包括以下主要功能点 虚拟机管理 创建 开 机 关机 重启 迁移等 物理机管理 物理机自添加 物理机识别等 虚拟机监控 物理机监控 镜像存储管理 存储管理 网络管理等 见图 2 2 用户图形界面管理员图形界面 公共云管理平台前端子系统 公共云管理平台后端子系统 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 6浙江云快传科技有限公司 公共云管理平台后端系统 监控管理虚拟机管理物理机管理镜像管理网络 存储管理 物理机监控 虚拟机监控 管理节点监控 虚拟机基本操作 虚拟机灾备 虚拟机迁移 快照 物理机自动化部署 物理机自发现 镜像创建 上传 镜像传输 网络配置 存储配置 图 2 2 2 3 用户特点用户特点 本系统的终端用户分为三种 面向公共的普通互联网终端用户 面向企业的私有云企 业用户 包括特定企业内部的所有使用该系统的员工和企业内部的系统管理员等 以及系 统的日常管理员 2 4 一般约束一般约束 列出进行本软件开发工作的假定和约束 例如经费限制 开发期限等 2 5 假设和依据假设和依据 3 具体需求具体需求 3 1 功能需求功能需求 功能需求将从上述产品功能中提到几点中进行展开 包括监控管理 虚拟机管理 物 理机管理 镜像管理 网络管理以及存储管理 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 7浙江云快传科技有限公司 3 1 1 监控管理监控管理 监控管理包括系统中所有资源的监控体系 包括物理机监控 虚拟机监控 所有管理 节点模块的监控 以及对监控结果数据的收集 以及一些简单的分析 3 1 1 1 物理机监控物理机监控 a 描述 对所有物理资源进行监控 主要包括宿主机的监控 监控程序需将物理机的各参 数包括 CPU 状态 内存占用率 网络吞吐量等 实时地收集起来并将数据存至 数据库 b 输入 各台宿主机的 IP 或者 UUID 等一些能识别宿主机的标示符 c 加工 根据宿主机的唯一标识符 通过在每台宿主机的代理程序 将上述的各项参数存 至数据库 在每一次的收集过程结束后 若发现实时收集的监控数据中的一项或 者多项超过该项预定阀值时 抛出告警信息 d 输出 根据需要将每台宿主机的实时参数通过前端向后端的接口返回至前段系统 若监 控系统抛出上述告警信息 后端监控模块 将告警信息通过接口向前端发送 3 1 1 2 虚拟机监控虚拟机监控 a 描述 对所有虚拟资源进行监控 主要包括建立在每台宿主机上的单个虚拟机 以及多 个虚拟机组成的虚拟机集群 监控程序需将虚拟机以及虚拟机集群的各参数 包 括 CPU 状态 内存占用率 网络吞吐量等 实时地收集起来并将数据存至数据 库 b 输入 虚拟机的 UUID 或虚拟机集群的入口 UUID c 加工 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 8浙江云快传科技有限公司 根据虚拟机的 UUID 或虚拟机集群的入口 UUID 通过虚拟机所在宿主机的代理 程序 将上述各项参数存至数据库 在每一次的收集过程结束后 若发现实时收 集的监控数据中的一项或者多项超过该项预定阀值时 抛出告警信息 d 输出 根据需要将每台虚拟机或虚拟机集群的实时参数通过前端向后端的接口返回至前 段系统 若监控系统抛出上述告警信息 后端监控模块 将告警信息通过接口向 前端发送 3 1 1 3 管理节点监控管理节点监控 a 描述 对所有管理节点 包括 网络配置节点 存储配置节点 主控节点 调度节点 镜像管理节点等 进行实时监控 监控程序将上述节点的各项参数 包括 CPU 状态 内存占用率 网络吞吐量等 实时地收集起来并将数据存至数据库 b 输入 管理节点 IP 或管理节点的唯一标识符 c 加工 根据管理节点的唯一标识符 监控程序将相应监控数据收集起来 并存至相应数 据库 在每一次收集收集结束后 若发现实时收集的监控数据中的一项或者多项 超过该项预定阀值时 抛出告警信息 d 输出 根据需要将管理节点的实时参数通过前端向后端的接口返回至前段系统 若监控 系统抛出上述告警信息 后端监控模块 将告警信息通过接口向前端发送 3 1 2 虚拟机管理虚拟机管理 虚拟机管理包含了虚拟机的日常操作管理 以及迁移 快照等管理 具体流程见图 3 1 2 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 9浙江云快传科技有限公司 未定义 已定义 已保存 正在运行 暂停态 销毁创建 关机 创建 创建 关机 恢复保存 迁移 挂起还原 图 3 1 2 3 1 2 1 虚拟机创建虚拟机创建 a 描述 前端将创建虚拟机的请求 包括后端创建虚拟机需要的参数 发送至后端 后天 根据各参数创建相应的虚拟机 并默认开启虚拟机 将虚拟机的相应信息存至数 据库 并向前端返回创建成功或失败的标志 b 输入 前端接受用户选择后形成的关于虚拟机创建的各项参数 包括 CPU 数 内存大 小 硬盘大小 操作系统等相关信息 c 加工 后端接收到各项参数信息 将各项信息交由相应的管理节点处理后最终在宿主机 上创建虚拟机 并将虚拟机信息存至数据库 d 输出 后端将虚拟机创建成功或失败的信息以及生成的虚拟机标识符返回至前端 以便 前端能根据虚拟机标识符通过后端接口访问到虚拟机 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 10浙江云快传科技有限公司 3 1 2 2 虚拟机开机虚拟机开机 a 描述 前端接受用户选择虚拟机开机命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在关机 状态 将其开机并将开机信息返回至前台 若虚拟机处在其他状态则返回错误信 息 b 输入 前端接受用户选择虚拟机开机命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 若 虚拟机处在关机状态 则将其开机 若不是则返回 d 输出 根据开机是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 3 虚拟机关机虚拟机关机 a 描述 前端接受用户选择虚拟机关机命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在开机 状态 将其关机并将关机信息返回至前台 若虚拟机处在其他状态则返回错误信 息 b 输入 前端接受用户选择虚拟机关机命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 若 虚拟机处在开机状态 则将其关机 若不是则返回 d 输出 根据关机是否成功 向前端返回成功或失败的信息 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 11浙江云快传科技有限公司 3 1 2 4 虚拟机重启虚拟机重启 a 描述 前端接受用户选择虚拟机重启命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在开机 状态 将其重启并将重启信息返回至前台 若虚拟机处在其他状态则返回错误信 息 b 输入 前端接受用户选择虚拟机重启命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 若 虚拟机处在开机状态 则将其重启 若不是则返回 d 输出 根据重启是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 5 虚拟机挂起虚拟机挂起 a 描述 前端接受用户选择虚拟机挂起命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在开机 运行状态 将其挂起并将挂起信息返回至前台 若虚拟机处在其他状态则返回错 误信息 b 输入 前端接受用户选择虚拟机挂起命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 若 虚拟机处在开机运行状态 则将其挂起 若不是则返回 d 输出 根据挂起是否成功 向前端返回成功或失败的信息 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 12浙江云快传科技有限公司 3 1 2 6 虚拟机恢复虚拟机恢复 a 描述 前端接受用户选择虚拟机恢复命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在挂起 状态 将其从挂起状态恢复并将恢复信息返回至前台 若虚拟机处在其他状态则 返回错误信息 b 输入 前端接受用户选择虚拟机恢复命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 若 虚拟机处在挂起状态 则将其恢复 若不是则返回 d 输出 根据恢复是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 7 虚拟机销毁虚拟机销毁 a 描述 前端接受用户选择虚拟机销毁命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 此时无论虚拟机处 在何种状态 都会将其从目前状态销毁并将销毁信息返回至前台 销毁后虚拟机 的内存中数据将全部丢失 但对应镜像中内容还存在 b 输入 前端接受用户选择虚拟机销毁命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 并 将其销毁 d 输出 根据销毁是否成功 向前端返回成功或失败的信息 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 13浙江云快传科技有限公司 3 1 2 8 虚拟机热迁移虚拟机热迁移 a 描述 前端接受用户选择虚拟机动态热迁移命令后 或者监控程序有告警信息显示某一 台虚拟机所在宿主机资源告警时 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 若虚拟机处在运行状态 将其从此台宿主机上动态迁移至目标空闲的宿主机上 迁移过程中 被迁移虚拟 机始终处于运行状态 b 输入 前端接受用户选择虚拟机热迁移命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符或监控程 序发出告警信息中包含的待迁移虚拟机唯一标识符以及告警的宿主机 以及又调 度模块提供的目标宿主机唯一标识符 c 加工 后端系统根据目标宿主机唯一标识符 通过查表或其他手段获取该物理机具体信 息 将待迁移虚拟机动态迁移至目标宿主机上 过程中 虚拟机始终处于运行状 态 d 输出 根据热迁移是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 9 虚拟机冷迁移虚拟机冷迁移 a 描述 前端接受用户选择虚拟机冷迁移命令后 或者监控程序有告警信息显示某一台虚 拟机所在宿主机资源告警时 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系统 后端 系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 无论虚拟机处于什么状态 已销毁的除外 先将虚拟机转成挂起状态 再将虚拟机迁移至目标空闲的宿主 机上 迁移过程中 虚拟机始终处于挂起态 等待迁移结束后在目标宿主机中恢 复 b 输入 前端接受用户选择虚拟机热迁移命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符或监控程 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 14浙江云快传科技有限公司 序发出告警信息中包含的待迁移虚拟机唯一标识符以及告警的宿主机 以及又调 度模块提供的目标宿主机唯一标识符 c 加工 后端系统根据目标宿主机唯一标识符 通过查表或其他手段获取该物理机具体信 息 将待迁移虚拟机冷迁移至目标宿主机上 过程中 虚拟机始终处于挂起状态 d 输出 根据冷迁移是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 10 虚拟机快照虚拟机快照 a 描述 前端接受用户选择虚拟机快照命令后 将相应的虚拟机唯一标识符发送到后端系 统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信息 无论虚拟机处于什 么状态 已销毁的除外 将虚拟机的内存状态信息以及其他虚拟机相关信息保存 成快照 并存储在指定位置 以便从快照恢复 b 输入 前端接受用户选择虚拟机快照命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符 通过查表或其他手段获取虚拟机具体信息 并 生成快照 并将快照存至指定位置 d 输出 根据快照是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 2 11 虚拟机还原虚拟机还原 a 描述 前端接受用户选择虚拟机还原命令后 将相应的虚拟机唯一标识符以及选择的快 照标识符发送到后端系统 后端系统通过查表或其他手段 获取相应虚拟机的信 息 并通过快照唯一标识符查找指定位置的该虚拟机的快照 若无法找到则返回 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 15浙江云快传科技有限公司 错误 若找到并匹配 则从该快照还原虚拟机 b 输入 前端接受用户选择虚拟机还原命令后向后端发送的虚拟机唯一标识符以及快照的 标识符 c 加工 后端系统根据虚拟机唯一标识符以及快照的标识符 通过查表或其他手段获取虚 拟机具体信息以及快照信息 若找到并匹配 则从该快照出还原 若找不到则返 回错误信息 d 输出 根据还原是否成功 向前端返回成功或失败的信息 3 1 3 物理机管理物理机管理 物理机管理主要面向对象为宿主机的管理 其中包括 新的物理宿主机加入资源集群 时的自动化部署 以及管理节点对新物理宿主机的自发现 3 1 3 1 物理机自发现物理机自发现 a 描述 当有新的物理宿主机加入到资源集群时 将该物理机的配置信息 包括 硬件信 息 网络配置信息等存至数据库 实现新物理机的注册 3 1 3 2 物理机自动化部署物理机自动化部署 a 描述 当新的物理宿主机加入到资源集群 完成注册后 应将每台可工作宿主机上必要 的程序 脚本等安装至该宿主机中 整个过程必须是自动化地 执行完部署过程 后 宿主机应当能立即为虚拟化平台工作 3 1 4 镜像管理镜像管理 镜像管理的主要对象为虚拟机镜像 实现虚拟机镜像的创建 上传 传输 分享等功 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 16浙江云快传科技有限公司 能 3 1 4 1 镜像创建镜像创建 a 描述 镜像创建可分为两种 一种是从已经存在的镜像模板创建新的镜像 一种是直接 从 iso 光盘镜像中创建新的镜像 从镜像模板创建镜像 前端接受用户 包括终端用户以及管理员用户 选择镜像创建方式为从模板创建 后 将相应的镜像模板唯一标识符发送到后端系统 后端系统通过查表或其他手 段 获取相应镜像模板的信息 并从该镜像模板副本启动虚拟机 前端通过 vnc 或其他可视化手段登录该虚拟机 在该镜像模板副本上做修改行程新的模板 从 iso 光盘镜像创建镜像 前端接受用户 包括终端用户以及管理员用户 选择镜像创建方式为从 iso 光盘 镜像创建镜像后 将用户选择的相应 iso 关盘镜像唯一标识符发送到后端系统 后端系统通过查表或其他手段 获取该 iso 光盘镜像的信息 并从该 iso 镜像创建 虚拟机 进入相应的系统安装过程 前端通过 vnc 或其他可视化手段登录到该虚 拟机 完成安装系统后 生成新的镜像 b 输入 前端接受用户选择的镜像模板标识符或者 iso 光盘镜像标识符 c 加工 后端系统根据镜像模板标识符或者 iso 光盘镜像标识符获取相应的镜像模板或者 iso 光盘镜像 并从该镜像中启动虚拟机 是前段用户完成操作 d 输出 将创建的虚拟机的地址以及访问端口返回个前端系统 3 1 4 2 镜像上传镜像上传 a 描述 前端用户 包括终端用户以及管理员用户 可在外部创建好镜像或者镜像模板 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 17浙江云快传科技有限公司 将该镜像上传至镜像库中 b 输入 前端接受用户从用户本地上传的镜像 c 加工 后端系统将上传的镜像根据一定的分类存至特定位置 d 输出 将保存成功或失败的信息返回给前端系统 3 1 4 3 镜像传输镜像传输 a 描述 前端用户 包括终端用户以及管理员用户 可在外部创建好镜像或者镜像模板 将该镜像上传至镜像库中 b 输入 前端接受用户从用户本地上传的镜像 c 加工 后端系统将上传的镜像根据一定的分类存至特定位置 d 输出 将保存成功或失败的信息返回给前端系统 3 1 5 网络管理网络管理 网络管理主要包括创建 管理虚拟机时对于虚拟机以及虚拟机集群的网络配置功能管 理 3 1 5 1 虚拟机网络配置虚拟机网络配置 a 描述 前端用户 包括终端用户以及管理员用户 在创建虚拟机时 将虚拟机相关配置 信息传至后端 库你急网络配置功能模块 将网络相关配置提取 结合 DHCP 等 相关网络方式完成创建虚拟机网络相关的参数配置 浙江云快传科技有限公司浙江云快传科技有限公司 18浙江云快传科技有限公司 b 输入 前端接受用户创建命令中关于网络相关的参数 c 加工 网络配置模块将参数处理 结合 D