【毕业学位论文】（Word原稿）基于活动目录的南车电机架构优化和服务器虚拟化研究-软件工程

申请同济大学软件工程硕士学位论文 二一三年六月 基于活动目录的南车电机架构优化和服务器虚拟化研究 培养单位：软件学院 一级学科：计算机科学与技术 二级学科：软件工程 研 究 生： 指导教师： 教授 校外导师： 教授 保密 2 年 A in 2013 of 基 于 活 动 目 录 的 南 车 电 机 架 构 优 化 和 服 务 器 虚 拟 化 研 究 姓 名 同 济 大 学 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内 容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 摘要 I 摘 要 随着系统信息化工作的不断深入，人们对信息系统及应用平台的安全性、可管理性、可维护性具有更高的要求 ， 迫切需要建立统一的基础管理架构， 希望利用 环境 ，实现对 网络资源集中管理 和安全 访问 ， 提高办公效率 ， 降低运营成本 。 同时， 随着 企业 业务规模的不断扩大， 服务器数量急剧增加， 如何进行服务器的整合和调配 ， 提高服务器的使用效率， 并实现具有高可用性的集中管理 ， 简化维 护 ， 降低软硬件故障对业务连续性的影响 ， 节约 本等问题 ， 已经变得日益突出，服务器虚拟化就是解决这些问题的重要方式之一。 本文对企业基础架构优化和服务器虚拟化整合进行研究和探讨， 在 以 下几个方面做了一些尝试性的创新。 （ 1）通过活动目录域架构来建立一种标准化和自动化的部署方案，对企业进行统一的管理维护，实现 用、高可靠、高可用等性能。从活动目录域架构的规划部署、设计实现、策略优化、信息系统的整合进行了探讨，尤其是基于协议的认证，进一步增强了活动域架构的安全性， 改造企业原有的综合办公管理系统现了与企业原有的信息系统的无缝整合，凸显了整个 用性、扩展互通操作性优势。 （ 2）通过虚拟化来实现 服务器的整合 ， 提高服务器的使用效率 ，并使虚拟化后的高可用和数据性能得到提升。本文 利用 2 裸金属虚拟化架构技术 ，对服务器虚拟化资源分配规则和动态优化方法做了研究，并利用虚拟化群集技术研究了虚拟架构的可靠性， 并给出了虚拟化架构中虚拟机的备份和恢复方法，提高 了 业务系统的 服务器 可用性。 （ 3） 借助 出了 企业基础架构优化和 服务器虚拟化从设计到实现的一整套方案，实现了由原有的物理系统整合进入到了基于 008 传统的 基础 架构转变为了虚拟的高可用的 域 架构，实现了 同时 ,给出了虚拟化后的 务器的调优方法。方案的实施结果， 得到了企业的高度 认可和满意。 关键词 : 活动目录 ， 架构优化 ， 拟化 I of of is an to a to to of to At of of of to to of of or on T is of to of in a to of of It to of so D of A of a s of T s of of of of In on s 2 of of in of to of s AD a of of it 008 T a a s IT At it RP s of of 录 录 摘 要 . I . 录 . 一章 引言 . 1 究背景及意义 . 1 要研究现状 . 2 要研究内容 . 4 章的组织结构 . 5 第二章 基于活动目录的 心基础架构优化 . 6 动目录的概念、作用和部署意义 . 6 . 6 . 6 . 7 . 8 . 8 . 8 . 8 . 9 、域树、森林 . 9 用包容结构建立组织模型 . 10 . 11 点（ . 11 控制器 . 12 动目录组策略 . 12 . 12 . 14 . 14 . 15 . 16 置 . 17 全设置 . 18 . 18 . 19 . 19 . 19 . 19 C（域控制器）的规划设计 . 21 U（组织单元）的规划设计 . 21 户和客户机规划 . 22 . 22 . 23 . 23 目录 构建安全、易管理的共享存储平台 . 23 . 25 . 26 A 的账户验证和授权管理 . 27 . 30 第三章 服务器虚拟化架构研 究 . 31 . 31 化设置 . 31 于策略的管理 . 31 灾难恢复 . 32 . 32 . 33 . 33 务器虚拟化技术原理 . 33 . 34 . 34 . 38 . 40 . 41 . 42 集 . 43 . 43 . 43 . 44 试 . 44 . 46 . 47 . 47 照 . 47 务器虚拟化的安全性 . 48 . 48 . 48 . 48 . 49 第四章 服务器架构优化和虚拟化整合项目的设计与实现 . 50 . 50 . 50 . 51 . 51 D 构建 . 52 D 服务器角色设计 . 53 U、站点设计和客户机加入域流程 . 53 户设计 . 55 . 55 目录 V . 57 . 58 略 . 58 . 62 . 62 . 63 2. 66 . 70 . 74 结 . 75 第五章 虚拟化域架构中成本和经济效益分析 . 76 . 76 . 78 结 . 80 第六章 总结和展望 . 81 文 完成的工作 . 81 一步的工作 . 82 致 谢 . 83 参考文献 . 84 个人简历 在学期间发表论文与研究成果 . 错误 !未定义书签。 第一章 引言 1 第一章 引言 近些年来，随着企业信息化的不断发展，不同时期、不同应用层次、不同应用领域业务系统软件的同时使用，加大了内部管理维护人员的工作量和难度。企业内部 构优化要求集成管理异构内网资源所需要的各种功能，作为一个整体为系统管理维护人员提供一个完整标准化的解决方案。另外，企业为了实现动态 目标，需要一种虚拟化战略，以调动和管理整个 基础架构中的资源，服务器虚拟化可以提高计算机资源的利用率，可以进行系统环境的隔离，并能整合服务器，降低企业的采购成本，能够进行资源的动态分布，并保证业务的连续性。 究背景 及意义 随着系统信息化工作的不断深入，人们对信息系统及应用平台的安全性、可管理性、可维护性具有更高的要求 ，同时， 随着网络规模的迅速增长，迫切需要一种有效地管理网络身份认证和资源安全授权的手段，一方面可以简化网络和资源安全管理，另一方面可以加强管理工作的控制能力。 录服务就是在这样的背景下发展起来的。 当前企业为了满足公司未来的发 展和企业运营的需求，迫切希望重新进行集中化的企业网络部署，提高办公效率和安全。 通过基于活动目录的 础架构的部署，可以建立统一的标准化和自动化的管理方案，来匹配企业的管理 1。 目前 ， 多数企业的首选 信息服务模式 就是 以数据中心为业务运营平台。进入 21 世纪后，数据中心 开始 变得 越来越 重要 ，也变的越来越 复杂， 管理工作的一些问题也随之而来。面对企业 中的各种资源，该怎样保证资源的 灵活高效 安全 地使用？ 又如何按照业务 需求 来进行 资源 的 动态调整 以减少运维 成本？ 在 数据中心 中该怎样确保 快速地创建服务 并实现对 业务 的高效地管理？ 面对 已有的计算平台 如何 共享而不是重复创建？信息产业 亟需 更加 完备 的技术 改革 和 彻底的 商业模式转型， 成了 业内人士 的共识 2！在此背景下 虚拟化和云计算应运而生。 企业为了实现动态 目标，需要一种虚拟化战略，以调动和管理整个基础架构中的资源，虚拟化技术可以满足企业的动态业务需求， 不仅可以帮助企业或机构减少服务器数量、优化资源利用率、简化管理，还可以帮助企业或机构实现动态 础设施环境， 提供灵活性、智能以及适应商务环境变化的速度和能力， 降低成本、快速响应业务需求的变化 3。 第一章 引言 2 探索运用 活动目录进行架构优化的基础上 ，进一步利用 虚拟化技术合理高效地分配 化管理与维护，节省 出，并实现具有高可用性的集中管理 ，是企业 顺应信息化发展潮流，构建更为全面完善的现代化信息服务体系 的必然要求，也是助力企业 实现跨越式发展 和 提升核心竞争力 重要途径之一。 要研究现状 近些年来，企业的信息系统开始同时使用不同时期、不同应用层次、不同应用领域业务系统软件，这增加了内部管理维护人员的工作量和难度。企业内部 构优化要求集成管理异构内网资源所需要的各种功能，作为一个整体为系统管理维护人员提供一个完整标准化的解决方案 。 许多国内外公司都开发了自己的计算机资源管理系统，通过各种计算机技术来优化架构和管理维护，比如基于 务构造计算机资源管理系统等 4，但都存在着或多或少的问题，难以给出一种通用的性能优越的资源优化管理方式。然而随着活动目录和虚拟化技术的出现， 构优化和运维出现了新的局面，许多企业都利用活动目录来进行计算机资源管理。活动目录是一个分布式的目录服务，信息可以分散在多台不同的计算机上，保证用户能够快速访问，因为多台机器上有相同的信息，所以在信息容错方面具有很强的控制能力，正因为如此，不管用户 从何处访问或信息处在何处，都对用户提供统一的视图 ;通过目录服务，一个网络管理员可以在一个集中的信息库中，以方便的方法管理网络信息和资源。同时可通过策略的设定，使企业或组织经由目录的方式来管理所有的资源。通过虚拟化技术来实现服务器的整合和优化。 采用活动目录对企业架构进行部署，正逐渐成为一种主流做法。活动目录（ 简称 微软 000/2003/2008 网络操作系统的核心概念。 目前很多企业 要么是 非 境， 采用的是 分散的资源管理方式， 不仅 管理效率低下， 而且 安 全隐患频生 ，要么是 境 ， 但没有结合企业具体状况集成考虑 ，或者 只用了 得 用、高可靠、高可用等性能无法实现，不能 满足公司业务发展的需要 ，或者 统比较脆弱， 随时 有崩溃的可能却缺乏相应对策 。只有充分理解活动目录的价值，认真规划、全面设计活动目录构架，才能真正发挥微软网络操作系统的潜能 5。本文研究了 设计和实施一个高效 、 稳定 、 灵活可扩展的 构，并保证企业各种应用在 境下的平滑过渡。 第一章 引言 3 目前大多数公司 在进行 心 基础架构建设 的同时， 正 在寻找有关虚拟化和云计算方面的技术，来助力公司 境的优化。 数据中心虚拟化和云计算 ， 正在改变着 响 着 基础架构、服务和应用运营模式。 现在虚拟化已经发展到一个相对成熟的阶段 ， 不论从软件、硬件还是到数据中心、云计算，现在都可以看到服务器 虚拟化 技术的身影 。 虚拟化技术目前 侧重 于关注服务器虚拟化， 也就是 在一个宿主计算机上 来 提供多个独立操作系统 。服务器与数据中心虚拟化，仅是 虚拟化 技术 产品 经历了三代， 第一代提供了服务器的分区能力 ，主要是 通过一个主机架构 来实现 。第二代增加了虚拟化的 管 理 功能和 服务器 由 物理 机 到虚拟机的迁移 功能，可以进行 服务器 的 整合 及 调配生产。第三代 在 架构 上做了重大调整，是未来虚拟化技术的发展方向， 该虚拟架构 中 重新定义了 杆 ，不仅把 工业标准服务器和存储 都虚拟化 ，而且将它们看 成一个整体， 这样就整 合成 了 一个可集中治理的动态的资源池，使 得任何应用 和 操作系统 都 保持 持续的 优化 以及 高可用状态。 也 使企业 管理更加灵活高效， 有能力去治理、优化和转化他们的 统架构。 虚拟化的发展趋势，是打破原来的物理结构之间的壁垒 ， 把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。未来的虚拟化，资源的管理都将按逻辑方式进行，所有的资源都透明的运行的在各种各样的物理平台上，完全实现资源的自动化分配 。 虚拟化技术也成为我们实现这一 目标 的唯一工具。虚拟 服务器 技术正是虚拟化技术的代表，它为人们带来了前所未有的体验。现实中虚拟化服务器的应用有：服务器合并、研发与测试、灾难恢复、基础设施管理等。 目前业界主要有三家公司提供 务器虚拟化方案，即 V、 者都采用裸金属的架构， 不过它们的架构差别较大。其中硬件辅助的瘦管理层模式，但过，现在 ，可以说全虚拟化的优势在慢慢的丧失。 胖管理层架构也存在弊端，设备驱动需要专用开发，耗费人力物力巨大，在支持新推出的硬件设备上也有一定延后；目前的 拟化架构的构建，则侧重于 作系统。相对而言，微软的 使用的微核管理程序 不仅 没有设备驱动程序 和第三方代码，保证了最佳性能 的同时 减少了安全隐患 ， 拥有更好的安全性和稳定性， 而且在实现功能上 2 的版本已完全可以和 抗衡，并采用 大家最熟悉的管理平台，界面 操作简单灵活，方便管理和维护， 还能完美支持 统的虚拟化上和价格方面，也有天然的优势，所以本文重点研究利用 2 虚拟化技术， 第一章 引言 4 来整合物