经贸项目-系统详细设计.doc

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1、系统详细设计浙江经贸职业技术学院虚拟化管理软件项目系统详细设计盟智软件(上海)有限公司浙江久远教育软件开发有限公司2023年8月30日目录1 引言31.1编写目的31.2背景31.3参考资料41.4术语定义及说明51.4.1专门术语51.4.2 英文缩写51.4.3关键词52 详细设计的任务和目标53系统总体结构.64 系统详细设计 .84.1 系统结构设计及子系统划分84.1.1系统框架84.1.2子系统划分94.2 系统功能模块详细设计104.2.1统一配置管理104.2.2升级：114.2.3 GC模块设计124.2.4 初始化模块设计144.2.5 虚拟机运行154.2.6 PAAS层

2、接口设计165.3 系统界面详细设计385.3.1 管理员界面设计385.3.2 用户界面设计431 引言 1.1 编写目的 本文是路雅私有云教学系统软件的具体实现方案。根据系统需求分析和概要设计说明，对系统的每一个模块的实现方法，进行详细的设计，定义数据结构，模块内部的调用关系，调用流程及异常处理等。本文档作为开发人员开发和调试,以及测试人员单元测试白盒测试的依据。本文档的用户包括架构设计人员、开发人员、测试人员。1.2 背景 路雅云桌面产品是路雅私有云平台的一个重要组成部分，它的设计目标是： 即可以独立的部署，也可以和路雅私有云平台统一部署 提供工作用桌面相对于私人桌面，工作桌面的主要要求

3、有： 标准化定制每个岗位所需的桌面内容是确定的；不同岗位的桌面内容是不同的，因此，工作用桌面对某个具体岗位来说，是统一的，标准化的；对不同的工作岗位来说，它又是定制的、个性化的。 不可修改用户对工作桌面所所的任何修改，包括安装新的应用软件，修改系统配置，生成新的数据文件 数据文件的持久保存可以通过第三方的网络存储，或者路雅私有云系统提供的云存储来实现。等，在工作桌面关机后都会自动被清除。这保证了: n 每次用户开机时，得到的是一个可用的，可靠的工作桌面n 万一感染病毒或木马，即使已经传染到所有的工作桌面上，用户也只需要通过关机，再重新开机的方式进行免疫路雅云桌面的优点系统管理员负责创建用户，并

4、提供镜像文件模板。每个普通用户都可以共享系统提供的云桌面资源。高级用户还可以自行制作和发布新的云桌面，经管理员审核认可后，即可和它人共享。它的优点是： 不变的用户体验：云桌面能够提供和个人电脑上一摸一样的用户体验，包括多媒体音频和视频的播放，2D/3D应用软件等 随时随地访问：在企业范围内内，任何地方，任何时间，用户都可以通过各种终端来访问云桌面，包括PC，笔记本电脑，平板电脑。配合CloudStorage应用平台，还可以用来保存重要的数据和文件 离线使用功能：通过动态缓存技术，为PC，笔记本电脑等终端提供了离线使用的功能。即使无法接入到云桌面系统之中，缓存的数据也能够让用户正常运行以前运行过

5、的云桌面。 对病毒免疫：用户对云桌面的任何改动，在关机以后会自动清除，这不但能为用户提供更高的安全和保护，还能通过简单的关机重启动作，快速的清除掉病毒、木马对工作桌面的破坏。1.3 参考资料 系统概要设计1.4 术语定义及说明 1.4.1专门术语l 云桌面：通过云计算平台来管理的虚拟桌面。l 目录服务：一种数据存储格式，遵循轻量级目录访问协议（LDAP）。l 离线模式：网络故障的情况下，保证业务部中断。l Hypervisor：虚拟机运行的平台，由软件虚拟出来的虚拟硬件层。1.4.2 英文缩写l MVC：Model View Controllerl LDAP：Lightweight Direc

6、tory Access Protocoll VDI：Virtual Desktop Infrastructurel PAAS：Platform-as-a-Servicel IAAS：Infrastructure as a Service1.4.3关键词云计算、云桌面、虚拟化、集群2 详细设计的任务和目标 根据系统的需求说明和概要设计，实现整个系统的每个程序模块对外的提供的接口和功能。这些接口包括Web服务、目录服务、中央控制、存储控制、集群控制、节点控制、本地代理服务、物理机监控服务。这个系统以面向对象思想进行实现，尽量按照MVC的设计模式，将数据处理，业务逻辑，和用户界面进行松耦合。保障系统

7、的可维护性和可扩展性，以利于功能增强或二次开发。3系统总体结构.系统由下几个部分组成： LDAP服务器LDAP服务器保持了整个路雅云集计算平台软件系统正常运行所需要的所有配置数据，它是路雅云集计算平台的核心数据部分。因此它必须得到最好的保护，并以单独物理服务器的方式运行。 配置服务器 本服务器供管理人员对LDAP服务器上的配置数据进行修改； 配置服务器可以通过LDAP服务器找到路雅云集计算平台系统中各个软件部分，并对他们进行操作调用。 基本上可以由CLC的8443端口的WEB服务改进而成。 云控制器即eucalyptus的CLC。它是路雅云集计算平台的核心控制部分，必须得到最好的保护，并以单独

8、物理服务器的方式运行。 镜像管理服务器即eucalyptus的walrus。它负责虚拟机镜像的注册，保存和下载。存储工作转交存储服务器具体完成。 集群控制器即eucalyptus的CC。在路雅云集计算平台环境下， 可能需要几个CC。例如虚拟桌面CC，虚拟服务器CC等。 节点服务器即eucalyptus的NC。在路雅云集计算平台环境下，对归属于不同CC的节点服务器其管理和调度方式不同。 终端机器即各种PC机。其上可安装的客户端有：- Remote Windows Client- Local Windows Client- Local Linux Client 云存储服务器即iFolder服务器。

9、能为用户提供不同大小的存储空间和共享空间 存储服务器即运行HDFS的一个机器集群。其参数配置归配置服务器管理，其性能，负载均衡，容灾备份归性能状态监控服务器管理 性能状态监控服务器监控整个路雅云集计算平台系统和各组成部分的状态，并提供工具供管理员进行人工干预。各软件部件在运行后，必须立刻向LDAP服务器注册自己；并根据不同的时间间隔，向LDAP服务器报告自己是否活跃，并报告基本状态信息。4 系统详细设计 . 4.1 系统结构设计及子系统划分 4.1.1系统框架整个系统按照云计算的IAAS，PAAS，SAAS三层架构划分。运行在服务器的操作系统之上，为上层应用提供服务。系统框架图如下：4.1.2

10、子系统划分整个软件系统分为一下几个模块:l 目录服务l 中央控制l 存储控制l 集群控制l 节点控制l 本地代理服务l 物理机监控服务子系统划分框图：Web client server Proxy CLCProxy LDAPNCLocal HostLuhya serverCCLDAPCLCWalrusspiceonlineonlineonlineofflineonline4.2 系统功能模块详细设计 4.2.1统一配置管理流程如下：1. 每个节点的daemon在系统启动后，会自动的向LDAP更新自己的状态数据等信息2. 用户通过浏览器访问“配置管理WEB服务 3. 该WEB服务从LDAP上获取

11、路雅云集计算平台系统的所有信息并显示，这不但包括配置信息，还包括每个节点通过daemon汇报给LDAP的状态信息4. 用户在配置界面上所作的修改，不但要保存到LDAP服务器上，有些操作命令，例如start, stop，还需要发送到每个节点的daemon进程，并取得返回结果4.2.2升级流程如下：1：用户通过“配置管理WEB服务把新的安装包提交到软件升级服务器的软件仓库之中2：用户通过“配置管理WEB服务的操作，决定升级到某个指定版本(这项操作的粒度为升级系统中某类节点的软件版本)，并可设定升级时间3：每个节点的daemon会定期的查询LDAP服务器，获取升级命令4：每个节点的daemon会联系

12、软件升级服务器，下载对应的软件安装包，然后执行“停止服务-安装软件-启动服务”等流程。 4.2.3 GC模块设计GC模块的功能介绍:在客端没有关闭instance就退出的情况下，自动清理残留在NC节点上的instance,GC模块只存在NC节点上。在安装时，先判定是否为NC节点，确认后才安装GC模块(本功能待实现)。设计思路定期检查客户端发送的heartbeat信息，当超出一定的时间（现定为10分钟）没有接收到客户端heartbeat信息时，认为客户端已关闭；如果客端关闭则清除此客户端启动的instance.流程如下： 1. 检查服务器是否安装了服务模块,如果没有则不能进入下一步;同时判定节点

13、是否为NC节点，如果不是则不进入下一步(本功能待实现)。 2. 定时通过以下步骤判定客户端是否已经关闭: 2.1 以关健字（filter）:(&(objectClass=DESKTOPCONFIG)(instanceID=*)从ldap上查找目录属性，从中得到uuid,instanceid,heartbeat信息, 2.2 取本地缓存的desktop信息;取当前本地时间。 2.3 检查客户端发出的heartbeat信息,当heartbeat十分钟没有更新,则判定客户端已经关闭;否则更新本地缓存； 3. 如果客户端已经关闭，终止由已关闭客户端启动的虚拟机实例。 4. 从ldap中删除相关inst

14、ance信息。数据结构:本模块从以下ldap入口节点中读取所有和destop信息；_basedn = ou=desktopconfig,ou=eucaconfig,cn=clc,o=路雅云集计算平台,o=sinobot4.2.4 初始化模块设计1. 功能介绍：1.在检查LDAP相关设置， 并为每个agent在LDAP的ou=deploy,o=路雅云集计算平台,o=sinobot下建立相应的记录。2.检查系统中已经安装的功能和角色， 如当前服务器安装了 clc, walrus， 还是desktop等。 3.Init作为第一个被加载的模块，只有在正确设置后才会继续加载后续的模块。2. 设计思路:

15、检查LDAP相关设置，检查系统中已经安装的功能和角色,如果没有则安装模块，并在ldap上添加记录。3. 流程设计init 模块的作用是：检查LDAP相关设置，检查系统中已经安装的功能和角色，流程如下； 1. 从文件/var/lib/dbus/machine-id中生成本机ID， 2. 生成关健字(&(objectClass=Agent)(cn=%s)，检查LDAP相关设置,如果已经设置完毕则不做处理；否则,检查系统中已经安装的功能和角色， 如当前服务器安装了 clc, walrus， 还是desktop等;为每个agent在LDAP的ou=deploy,o=路雅云集计算平台,o=sinobot

16、下建立相应的记录。例如, 如果成功属性如下： 192.168.1.7: CAP_CLC, 192.168.1.7 : CAP_WALRUS, 192.168.1.7: CAP_CC, 192.168.1.7 : CAP_NC, 192.168.1.7: CAP_DESKTOP, 192.168.1.7: CAP_STORAGE, 192.168.1.7: CAP_REPOSITORY3. 使用glib库函数创建定时器,定时在/sys/class/net/查找本机所有的以太网IP，然后在ldap上更新本机ip地址。4.2.5 虚拟机运行1.功能介绍 用户界面上选择某一个云桌面并且启动后，在中心机

17、房的服务器上运行，并将云桌面的图像通过网络传输，显示在客户端。用户感觉就像在使用本地电脑，但实际上所有的运算和操作都是在服务器上。2.设计思路 Web服务提供显示云桌面列表和提供云桌面启动操作的处理接口。中央处理器负责机群的调度，机群控制器调度合适节点，然后虚拟机在节点上开始运行，节点将运行状态定时向上汇报。3.流程设计1. 客户端首先发起运行虚拟机的请求给Web服务器端，并且将username,imageid发送给Web服务器。2. Web服务器收到请求以后，调用中央控制器提供的运行虚拟机的接口startvm。3.中央控制器负责到目录服务上检查用户的请求是否合法，不合法抱错退出。合法则根据目

18、前集群的状态，按照配置好的算法，选择一个空闲的集群，向该集群发送启动虚拟机的请求。4集群控制器收到请求以后，将调用一个空闲的节点工作服务器，让其启动虚拟机，并实时监控状态，向中央控制器汇报。5.节点工作服务器，根据请求，运行虚拟机。并且将虚拟机的状态，实时汇报给集群控制器。4.序列图的4.2.6 PAAS层接口设计ldap端的接口函数string luhya_reg_getClcIp() 功能：获得clc的IP地址 参数：无 返回：字符串：clc的IP地址 bool luhya_reg_judgeUser(1:string userName, 2:string password) 功能：判断用

19、户是否是合法用户 参数：1、用户名称，string userName 2、密码，string password （用base64加密的字符串） 返回：如果ldap上有该用户，且密码相同，返回true,否则返回false list luhya_reg_getClusterList(); 功能：从ldap上获得cluster列表 参数：无 返回：ldap上所有cluster的列表 list luhya_reg_getNodeList(); 功能：从ldap上获得node列表 参数：无 返回：ldap上所有node的列表 list luhya_reg_getNodeInfoByCluster(1:s

20、tring clusterName); 功能：从ldap上获得clusterName下的所有node列表 参数：cluster名称，string clusterName 返回：ldap上clusterName下的所有node的列表 list luhya_reg_getUserList(); 功能：从ldap上获得所有用户列表 参数：无 返回：ldap上所有用户的列表 list luhya_reg_getImageList(); 功能：从ldap上获得所有镜像列表 参数：无 返回：ldap上所有镜像的列表 thd_ImageInfo luhya_reg_getImageInfo(1:string

21、 desktopID); 功能：从ldap上获得镜像desktopID的信息 参数：镜像名称，string desktopID 返回：ldap上镜像desktopID的信息 bool luhya_reg_mergeImageInfo(1:thd_ImageInfo desktopInfo); 功能：修改镜像信息 参数：镜像信息，thd_ImageInfo desktopInfo 返回：修改成功返回true，否则返回false bool luhya_reg_addImageInfo(1:thd_ImageInfo newDesktopInfo); 功能：增加镜像信息 参数：镜像信息，thd_Im

22、ageInfo desktopInfo 返回：增加成功返回true，否则返回false bool luhya_reg_deleteImage(1:string desktopID); 功能：删除镜像desktopID 参数：镜像ID，string desktopInfo 返回：删除成功返回true，否则返回false string luhya_reg_getWalrusIp(); 功能：从ldap上获取walrus的ip地址 参数：无 返回：字符串，walrus的ip地址 string luhya_reg_getWalrusBucketName(); 功能：从ldap上获取walrus的存储镜

23、像的bucket目录 参数：无 返回：字符串，walrus的存储镜像的bucket目录 list luhya_reg_getCategoryList (); 功能：从ldap上获取部门列表 参数：无 返回：部门列表 list luhya_reg_getDesktopTypeList (); 功能：从ldap上获取镜像的类型列表（desktop ,server等） 参数：无 返回：镜像的类型列表 list luhya_reg_getOSTypeList (); 功能：从ldap上获取镜像的操作系统类型列表（windows,linux等） 参数：无 返回：操作系统类型列表 string luhya

24、_reg_getMakeImageNode(); 功能：从ldap上获取制作镜像的node的ip 参数：无 返回：字符串，ip地址 string luhya_reg_getUserSecretKey(1:string userName); 功能：从ldap上获取用户的secretKey 参数：、用户名称，string userName 返回：字符串，secretKey string luhya_reg_getUserQueryId(1:string userName) 功能：从ldap上获取用户的QueryId 参数：、用户名称，string userName 返回：字符串，QueryIdcl

25、c端的接口函数bool luhya_res_terminateInstance(1:string instanceID); 功能：终止一个运行的instance 参数：string instanceID 返回：成功返回true，否则返回falsebool luhya_res_restartInstance(1:string instanceID); 功能：重启一个运行的instance 参数：string instanceID 返回：成功返回true，否则返回falsewalrus端的接口函数i64 luhya_res_getImageLength(1:string walrusBucket

26、, 2:string desktopID); 功能：获得镜像的实际大小 参数：1：存储镜像的目录，string walrusBucket 2:镜像的id号, string desktopID 返回: 镜像的大小cc端的接口函数list luhya_res_getInstanceByNode(1:string nodeIp); 功能：获得指定node上运行的instance列表 参数：node的地址，string nodeIp 返回: instance列表nc端的接口函数bool luhya_res_isImageExisit(1:string desktopID , 2:i64 imgLen)

27、 功能：判断镜像是否在该nc上下载完成 参数：1:镜像的id号，string desktopID 2：镜像的长度，i64 imgLen 返回: 下载完成返回true，否则返回falsestring luhya_res_runInstanceByBaseImage(1:string desktopID, 2:string SecretKey,3:string QueryId) 功能：在该nc上运行镜像desktopID 参数：1:镜像的id号，string desktopID 2：用户的SecretKey ，string SecretKey 3: 用户的QueryId ，string Query

28、Id 返回: 成功，返回instance id号，否则返回空 说明：运行镜像的instance id号命名规则： mke-xxxxxxxxProxy接口设计函数l 本地缓存数据目录定义：1) /var/lib/eucalyptus/.luhya/caches/emi-xxxxxx/machine 原始镜像文件 /imageinfo.xml 镜像描述文件 /instances/username/emi-xxxxxx/machine copyonwrite镜像 /users/username/logon.xml 用户认证文件 /clientdata.xml 用户虚拟机列表 /imageinfos.

29、xml 用户可使用镜像列表 /ldapcaches/categories.xml 部门列表 /clc.xml clc ip地址 /local_node.xml 本地Node信息 /cluster.xml cluster信息 /register.xml Node注册信息 /walrus.xml2) /etc/eucalyptus/eucalyptus-ldap.confLDAP_SERVER=”192.168.99.100”3) /etc/eucalyptus/eucalyptus-real-ldap.confLDAP_SERVER=”192.168.99.200”4) /etc/eucalyp

30、tus/eucalyptus-nc.confCC_NAME=cc-demol 如何判断Online还是offlineProxyLdapServer启动时增加检测线程设置全局变量g_online,判断方法如下：1） 检测时间间隔：如果是online，1分钟检测一次，如果是offlien,5秒钟检测一次2） 调用LdapThriftServer API luhya_reg_is_online()和ClcThriftServer luhya_res_is_online()的判断 如果两个同时成功，g_online=true; 否则，g_online=false调用时，设定超时10秒 ProxyLda

31、pServer也要增加luhya_reg_is_online()，供ProxyClcServer调用 l 用户登录功能ProxyLdapServer API1）i64 euca_reg_domain_user_logon (1:string userName, 2:string password, 3:string domain);伪代码如下：如果是在线模式： 1）转发调用LdapThriftServer API euca_reg_domain_user_logon()进行认证2）认证成功时，将认证信息保存/var/lib/eucalyptus/.luhya/users/username/lo

32、gon.ini如果是离线模式： 从/var/lib/eucalyptus/.luhya/users/username/logon.in读取信息进行认证。 用户名、密码、domain匹配时，认证成功注：logon.ini(如：logon.ini)格式如下：username=sam.weipassword=123456 （MD5）domain=pcbot.bizlogonname=sam.wei 2）i64 luhya_reg_get_max_private_instances(1:string user); /获取用户最大的运行虚拟机个数伪代码如下： 如果是在线模式： 转发LdapThriftS

33、erver luhya_reg_get_max_private_instances API获取个数； 如果是离线模式： 直接返回1；l 注册原来的Node端注册流程：启动注册线程，循环：1、获得本机ip；2、调用ldap的luhya_reg_is_registered(servID,hostIp)判断是否注册(servID为node；hostIp为本机Ip)；如果已经注册：1、跳出循环如果没有注册：1、 调用p_get_ccname_conf()获得设定的ccname2、 调用ldap的luhya_reg_init_node_info(nodeInfo)注册node 如果注册成功：跳出循环 如

34、果注册不成功：停1秒，继续循环注册Local模式node运行时，需在proxcyLdap上实现以下接口：luhya_reg_is_registered(servID,hostIp)luhya_reg_init_node_info(nodeInfo) proxcyLdap上实现luhya_reg_init_node_info(nodeInfo):1、调用 is_online()判断本机是否在线如果在线：1、 将nodeInfo的isLocal属性设为TRUE2、 调用真正的ldap的接口luhya_reg_init_node_info(nodeInfo)3、 如果注册成功：1、将nodeInfo

35、、clusterInfo保存到local_node.ini cluster.ini中2、返回TRUE 如果注册不成功： 返回FALSE如果不在线： 返回FALSE注：1) /var/lib/eucalyptus/.luhya/ldapcaches/local_node.xmlnode info保存格式如下： 192.168.99.100 CC-Demo TRUE 2) /var/lib/eucalyptus/.luhya/offline/cluser.xml cluster info保存格式如下： cc-demo 192.168.99.100 kvm proxcyLdap上实现luhya_re

36、g_is_registered(servID,hostIp):1、 调用 is_online()判断本机是否在线如果在线：1、 调用真正的ldap的接口luhya_reg_is_registered(servID,hostIp)2、 得到返回值并返回如果不在线：1、 查看/var/lib/eucalyptus/ldapcaches/下是否有local_node.ini文件如果没有: 返回FALSE(没有注册)如果有：返回TRUE （已经注册）l 查询云桌面列表：ProxyCLCServer API1）luhya_clc_get_client_data(user,requestIp):获取用户数

37、据列表调用 is_online()判断本机是否在线 如果在线：n 忽略requestIP, WebServer传过来的requestIP总是NULLn 2. 获得本机的IP地址作为requestIPn 3. 判断clientdata.ini是否存在，如果存在，删掉，以下所有文件都类似处理n 4. 调用真正的clc上的luhya_clc_get_client_data(user,requestIp)获得clientInfo列表，并将列表保存到：/var/lib/eucalyptus/.luhya/users/username/clientdata.xml n 返回clientInfo列表 如果不

38、在线： 判断文件clientdata.ini是否存在，如果存在：n 从文件clientdata.ini中读取clientInfo列表n 将clientInfo列表中远程的instance的is_can_run设为falsen 判断/var/lib/eucalyptus/.luhya/cache/imageID/下machine文件是否存在，若存在，isCanRun为true,反之为falsen 调用nc端的luhya_reg_get_instances_state(user)获得instance状态列表，根据状态列表更新列表clientInfo的state,返回clientInfo列表n 如果

39、不存在, 返回NoneProxyCLCServer API1) luhya_reg_getCategoryList()在线模式：n 直接调用LdapThriftServer API luhya_reg_getCategoryList获取部门列表信息，并保存在:/var/lib/eucalyptus/.luhya/ldapcaches/categories.xml离线模式：n 从/var/lib/eucalyptus/.luhya/ldapcaches/categories.xml获取部门列表 2) list euca_reg_getImageList(userName);在线模式：n 直接调用

40、LdapThriftServer 的 euca_reg_getImageList(userName)镜像列表信息，并将镜像列表保存在/var/lib/eucalyptus/.luhya/users/userName/imageinfos.xml中。离线模式：n 从/var/lib/eucalyptus/.luhya/users/imageinfos.xml获取镜像列表信息 3）thd_ImageInfo luhya_reg_getImageInfo(1:string imageID);在线模式：n 直接调用LdapThriftServer APIluhya_reg_getImageInfo(1

41、:string imageID返回镜像列表信息，并将镜像列表保存在：/var/lib/eucalyptus/.luhya/caches/imageID/imageinfo.ini中，离线模式：从/var/lib/eucalyptus/.luhya/caches/imageID/imageinfo.ini获取镜像列表信息 管理员删除image时应该删除imageinfo.ini文件l 启动虚拟机ProxyLDAP Server API:1) luhya_reg_get_nodeinfo_by_nodeIp(nodeIp)调用 is_online()判断本机是否在线:如果在线：调用真正ldap的luhya_reg_get_nodeinfo_by_nodeIp (nodeIp)获得nodeInfo如果不在线： 查看/var/lib/eucalyptus/.luhya/l