一种虚拟化资源管理服务模型及其实现

王敏 李静 范中磊 许鲁
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摘 要 当前 IT 资源基础构架日益增长的复杂性和应用对系统平台的要求不断变化，使得如何搭建合理的 资源管理基础构架成为企业信息平台亟待解决的基本问题。按需计算或效用计算等理念成为业界追求的目 标，SOA 思想是解决应用集成的一种思路。我们提出了一种虚拟化资源管理服务模型 VMA，它适用于构 建计算机系统资源的统一管理平台。我们也实现了 VMA 最小系统，它包括三个虚拟资源管理系统：虚拟 存储资源系统 VSDS，虚拟计算资源系统 VCRS，虚拟用户资源系统 VUSS。这三个系统分别提供三种虚拟 资源，VSDS 提供虚拟化的存储空间，VCRS 提供虚拟化的服务器，VUSS 提供虚拟化的用户系统。本文介 绍了 VMA 模型概念，接着分别介绍了 VMA 的实现，最后描述了我们未来的工作。 关键词 VMA 网络存储 虚拟化 资源管理 面向服务的架构

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引 言

由于企业内部的 IT 资源基础构架日趋庞大，大量异构的物理资源存在于不同的部门， 多种各异的资源管理系统并存，使得管理非常复杂，资源利用率低下。另外，应用的需求不 断改变， 在线服务的请求经常不可预测， 这种动态的环境要求企业的数据中心或计算中心能 够对各类资源进行灵活、 快速、 动态的按需调度。 因此， 如何搭建合理的资源管理基础架构， 以及怎样管理复杂的资源系统使得资源能被有效管理和按需服务， 就自然成为企业信息平台 发展中亟待解决的基础问题。 针对资源的有效管理和按需服务，业界提出许多相关的理念和解决方案。按需计算 （on-demand computing）和效用计算[1](utility computing)提出了资源使用的远景目标。惠普 SunMicrosystem （HP） 的UDC （Utility Data Center， 公用数据中心） IBM的Tivoli 1 系列产品、 、 2 （升阳）的N1 、微软的DSI计划是业界为实现这些目标而进行的努力。同时，相当多的技 术研究与资源管理和按需动态调度有关。虚拟集群（virtual clusters）技术可以对计算资源按 需动态调度，这方面的研究有Neptune [2]、Oceano[3]、OnCall[4]；与NAS 3 和SAN 4 相关的存储 虚拟化[5~8]技术提供了集中式的存储资源管理和灵活的资源分配，例如IBM的TivoliStorage、 另外， 面向服务的构架 （SOA， Service-Oriented Architecture） 惠普实验室 （HPL） 的Minerva[9]。 [10~15] 思想为实现应用集成和按需服务提供了一种思路，它将系统的不同功能单元定义为服 务， 通过这些服务间定义良好的接口将这些服务联系起来。 接口独立于服务的硬件平台和软 件环境，使得服务能够以一种统一和通用的方式交互，实现服务间的松耦合。 我们提出了一种虚拟资源管理服务模型 — 虚拟管理构架（VMA，Virtual Management Architecture） ，旨在为企业建立一个合理的统一的资源管理基础构架，以实现资源和资源系 统的统一管理以及资源的按需服务。 虚拟管理构架可以管理和调度的资源包括存储资源、 服 务器资源、文件系统资源、集群资源和用户系统资源等系统级的资源。我们基于网络存储实 现了虚拟管理构架的最小系统，它包含三个子系统，即三种虚拟化资源管理系统：虚拟存储

本课题得到国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目（2002AA112010，2002AA1Z2102B）资助 。 IBM提供的了智能基础设施管理解决方案 2 Network ONE，升阳公司推出的新一代网络计算架构 3 Network Attached Storage， 网络附连存储 4 Storage Area Storage，存储区域网
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资源系统（VSDS, virtual storage device resource system） 、虚拟计算资源系统（VCRS, virtual computing resource system） 、虚拟用户系统资源系统（VUSS, virtual user system resource system） 。虚拟存储资源系统提供虚拟化的存储资源服务，虚拟计算资源系统提供动态组合 的计算资源服务，虚拟用户系统资源系统提供虚拟化的用户系统资源服务。 本文第 2 章介绍虚拟管理构架模型， 3 章介绍虚拟管理构架的实现， 第 分别介绍虚拟存 储资源系统、 虚拟计算资源系统和虚拟用户系统资源系统， 4 章是结论和未来进一步的工 第 作。

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虚拟管理构架（VMA）模型

2.1 虚拟管理构架的概念
虚拟管理构架是一种以虚拟化技术为基础， 融入自主调度技术， 统一了管理和使用接口 的资源管理构架模型。 虚拟管理构架由多个资源管理系统组成， 每个资源管理系统提供一种 虚拟资源服务， 这些虚拟资源服务包括虚拟存储服务、 虚拟服务器服务、 虚拟文件系统服务、 虚拟集群系统服务、 虚拟用户系统服务等系统级的资源服务。 虚拟管理构架将这些虚拟资源 服务系统的管理功能统一到一致的管理平台， 并提供灵活的、 快速的、 动态的多种资源服务， 为企业提供合理的统一的系统资源管理基础构架。 虚拟管理构架想达到两个目标： （1） 资源和资源系统的统一管理， （2） 资源的按需服务。 资源的统一管理是指将资源以集中和一致的方式进行管理或使用， 屏蔽掉资源的物理异构性 和地理分布性，各个资源系统之间具有统一的管理接口，消除多种资源系统间的操作差异， 提高系统集成度， 从而减轻管理复杂度。 资源的按需服务是指能够按需分配资源， 能够动态、 自主地提供资源服务，以满足应用对资源需求的变化。 虚拟化技术是实现资源的统一管理和按需服务的基础。它有两方面的功能： （1）将物理 资源虚拟化成统一的逻辑资源视图， （2）提供组合而成的高级资源形式。用户不仅能获取单 一类型的资源，比如存储空间和计算能力；也能快速获得组合类型或更高级形式的资源，比 如用户环境、商务环境。无论单一类型还是组合类型，它们都具有统一的逻辑视图，因而可 以统一管理。统一管理使得资源很容易被分配或调度，从资源“数量”的角度支持了资源的 按需服务。多种资源的快速组合和获取，则从资源“类型”的角度支持了资源的按需服务。 资源的自主调度技术能够自主地、 动态快速地调整资源以满足应用的需求。 系统可以动 态地分配、回收和调度资源，自主地使资源升级运行或降级运行。所谓升级运行就是负载增 大、 服务质量下降时， 系统可以为之增加资源或提高资源性能； 所谓降级运行就是负载降低、 资源过剩提供（over-provisioning）时，系统回收资源或降低资源性能。这些过程尽量减少 人的干预，承担人不必、不想或者无法完成的动态配置和调节等任务，进一步将管理员从管 理任务中解放出来。资源的自主调度技术从资源的“智能化”的角度支持了按需服务。 统一的管理和使用接口是实现资源系统的统一管理的重要方法。 传统的管理系统都是针 对某个资源来单独设计并实现， 管理系统与其所管理的资源紧密地耦合在一起。 不同资源系 统的管理模式和流程往往差异很大，造成了系统难以集成在一起，管理难度增加，管理员往 往需要学习多个资源系统的管理方法。 我们对资源系统抽取统一的管理模式和流程， 形成统 一的管理和使用接口封装， 使各个资源系统的管理方式统一化， 类似于虚拟文件系统 （Virtual File System， VFS）的抽象。管理和使用接口的具体实现在各个资源系统内部完成。从管 理的角度看， 管理员只需要使用同一种方式便可以管理不同的系统资源服务； 从使用的角度

看， 用户在请求存储资源和请求计算资源的时候， 其流程并没有什么不同； 从系统的角度看， 它也增强了系统间的互操作性。同时，虚拟管理构架可以容纳多种虚拟资源管理系统，具有 良好的扩展性。 只要新的虚拟资源管理系统具有统一的管理和使用接口封装， 便可以融入虚 拟管理构架中来。 总而言之， 虚拟管理构架能够解决现有的资源管理基础构架中的互操作性差、 可扩展性 差、可管理性差、系统可集成度低、资源利用率低、资源使用不够灵活等问题。

2.2 虚拟管理构架的构成
虚拟管理构架由一个或多个虚拟资源管理服务（VMS, Virtual Management Service）和 一个系统注册和查询服务（SRCS, System Register and Check Service）构成，提供 VMS 之间 的依赖关系的抽象。其中 VMS 是以一定的物理资源为基础、提供某类虚拟资源的虚拟化管 理和调度服务，VMS 的详细描述见下一节。SRCS 是虚拟管理构架中的注册查询服务，提 供 VMS 服务的注册和查询功能，实现虚拟管理构架服务的发现机制。VMS 之间的依赖关 系是指当一种虚拟资源服务使用另外一种虚拟资源服务提供的资源时建立的依赖关系。 如果 VMS-A 使用了 VMS-B 提供的虚拟资源，那么就说 VMS-A 依赖于 VMS-B。虚拟管理构架 中各个系统的启动顺序可以是随机的，每个 VMS 记录了自己的依赖关系，当它所依赖的服 务都启动并且可用时，此 VMS 才可用。 在图 1 的虚拟管理构架模型中 包含 SRCS 和 5 个 VMS。 这些 VMS 分别是虚拟存储管理服务、虚拟服 务器管理服务、虚拟文件系统管理 服务、虚拟集群管理服务、虚拟用 户系统管理服务。实心箭头表示下 一级的 VMS 向上一级的 VMS 提供 虚拟资源，点划线箭头表示其他的 VMS 向虚拟用户系统管理服务提 供虚拟资源，这些资源是系统提供 给用户的基本元素，用户根据自己 的需求使用这些虚拟资源配置自己 的应用系统。系统中物理存储设备 和物理计算节点是系统的基础部 图1. 虚拟管理构架模型的构成 件，系统的虚拟化及调度是基于 这些基础部件的。VMS 的物理资源是一个相对的概念，可以是原始的物理设备，如存储设 备和计算节点，也可以是其他 VMS 提供的逻辑资源。例如虚拟服务器管理服务需要的物理 资源可以是虚拟存储管理服务提供的虚拟存储资源和物理的计算节点。

图2. VMA 的服务发现机制 正在依赖于它的服务。

虚拟管理构架的服务发现机制如图 2 所 示，SRCS 提供 VMS 的注册、查询、注销服 务。 VMS-C 表示资源使用者， VMS-P 表示资 源提供者。VMS-P 启动后需要向 SRCS 进行 服务注册， 即发布服务； 停止时需要向 SRSC 注销， 即撤销发布。 VMS-C 依赖于 VMS-P， 当 即 VMS-C 需要使用 VMS-P 提供的资源时， 就向 SRCS 查询 VMS-P 服务。当 VMS-P 尚 未启动或者注册未完成时，VMS-C 则等待， 直到 VMS-P 是准备就绪状态，VMS-C 才能 向 VMS-P 进行依赖登记、绑定和使用资源。 VMS 的依赖关系由自己记录，VMS 也记录

2.3 VMS 的结构模型
VMS 是虚拟管理构架的基本构成单元，向外提供某种类型的虚拟化资源服务。VMS 的 功能是： （1）定义一种虚拟资源类型，并实现这种类型的资源的虚拟化功能， （2）实现资源 的自主调度功能，提供灵活、动态的虚拟资源， （3）实现对物理资源和虚拟资源的管理， （4） 实现对这种虚拟资源的管理和使用接口。管理和使用接口（Management and Use Interface， MUI）为管理员或用户提供各类资源的一致的界面，这些管理和使用接口在虚拟管理构架中 是统一的。 如图 3 所示，VMS 的结构模型分为四 层：物理资源管理、虚拟化功能、自主调度 功能、逻辑资源管理。下面分别说明这四层 的构成和作用。 物理资源管理层负责管理 VMS 的物理 资源，包括物理设备的配置和管理、物理资 图3. VMS 的结构模型 源空间的管理、资源使用和运行状况的监 视、失效的监控恢复等操作，对用户的请求进行实际的执行操作。物理资源层还包含调用物 理资源的接口封装API 5 ，它负责将管理命令和用户请求转达给物理资源。 虚拟化功能层实现物理资源到逻辑资源的虚拟化， 管理它们的映射关系。 它将虚拟资源 空间转换成物理资源空间，选择合理的映射算法，保证映射平衡，以提高系统性能。不同的 VMS 所采用的虚拟化技术不尽相同。 自主调度功能层提供资源的按需、动态、快速调度功能，以满足应用的动态需求。它需 要监控系统的运行状况、分析性能变化、执行调度策略、实施调度动作，在外部表现为资源 的升级运行或降级运行。 逻辑资源管理层负责接受和转发对逻辑资源的请求， 对逻辑资源进行配置、 分配、 释放、 管理、查询、监视等操作，维护一个统一的逻辑资源地址空间。逻辑资源管理层还包括了管 理和使用接口。

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Application Programming Interfaces，应用程序接口

在虚拟管理构架中， 管理和使用接口封装了统一的功能接口和统一的通信方式。 功能接 口包括资源的创建、删除、启动、停止等管理和使用功能。虽然各个 VMS 提供的资源类型 各不相同，然而我们抽象出相同的管理和使用接口，使得在管理和使用不同的虚拟资源时， 其流程是相同的。这种抽象既简化了管理员和用户的操作，也使得各个 VMS 之间更容易集 成，VMS 的 API 也得到简化。如图 4，VMS-A 使用 VMS-B 和 VMS-C 的虚拟资源 B 和 C 时，VMS-A 不需要针对 B 和 C 开发两套不同的 API 接口，而是利用一套 API 即可。从而使 VMS-A 系统得到很大的简化。 VMS-B 和 VMS-C 内部实现各自的管 理和使用接口。 VMS-A 的 API 是与管理和 使用接口相对应的，它具有转发请求的功 能，可以根据资源类型这一参数调用不同 的 VMS 接口， 类似虚拟文件系统调用不同 文件系统的接口。资源调用 API 也可以看 成是设备驱动（Drive） ，虚拟设备驱动 （vDrive）可以作为一个可重用的模块在 各 VMS 中使用。 图4. 管理和使用接口示意图 管理和使用接口也封装了统一的通信 6 7 方式，目前采用XML 作为数据描述格式，SOAP over http作为基本通信协议。 由于统一了管理和使用接口，多个 VMS 能够被统一管理，而且使 VMS 之间的互操作 性得到增强。各异的资源虚拟化技术和自主调度技术是被封装在 VMS 的内部，而统一的管 理和使用接口作为 VMS 的接口，因而使得虚拟管理构架具有很好的扩展性。

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基于网络存储的虚拟管理构架实现

根据虚拟管理构架模型， 我们实现了基于网络存储的虚拟管理构架最小系统。 它包括三 个 VMS：虚拟存储资源系统（VSDS） 、虚拟计算资源系统（VCRS） 、虚拟用户系统资源系 统 （VUSS） 每个系统都提供一种类型的虚拟化资源。 ， 虚拟管理构架最小系统还实现了 SRCS 服务注册和查询服务。下面首先介绍虚拟用户系统资源系统、虚拟存储资源系统、虚拟计算 资源系统的功能以及相应的虚拟化技术，然后介绍虚拟管理构架最小系统。

3.1 虚拟存储资源系统
虚拟存储资源系统对多个网络存储设备节点（SN, Storage Node）进行管理，为用户提 供大容量、动态可扩展的虚拟存储空间(Space)。分配给用户后，用户就可以像使用本地磁 盘一样使用虚拟存储，分配给用户的虚拟空间也叫虚拟存储设备（VD，virtual device） 。 其物理资源管理层对 SN 集群进行管理和监视。SN 是自带处理器和内存的智能存储设 备，提供物理存储空间。虚拟存储资源系统物理管理层监视 SN 的空间使用情况，并提供 SN 设备信息和状态信息，而且实现了 SN 的配置、注册、启动/停止、动态上下线等控制功 能。 其虚拟化层将形式如（SN，SN 内的地址）的物理地址转换成全局统一的逻辑地址，并
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Extensible Markup Language，可扩展标记语言 Simple Object Access Protocol 简单对象访问协议

管理虚拟存储空间到 SN 之间的映射关系。如图 5，虚拟存储空间到 SN 的映射是多对多的 关系。这种灵活的映射关系可以提供大容量、跨设备的虚拟存储空间。 虚拟存储资源系统虚拟化层支持 两种资源映射方式： 静态映射和动态映 射。 静态映射是指在创建虚拟存储空间 时， 逻辑资源空间已经映射到物理资源 空间， 逻辑资源空间和物理资源空间大 小相等； 动态映射是指在创建虚拟存储 空间时， 逻辑资源空间先不映射到物理 资源空间， 直到逻辑资源空间有读写要 求时，才进行映射。动态映射提高了存 储的利用率。 其逻辑资源管理层管理逻辑资源地址 空间，监视逻辑资源使用情况，为应用 图5. 虚拟存储资源系统的虚拟化映射关系 服务器创建、删除、配置、动态扩展虚 拟存储空间，并提供虚拟存储空间启动、停止、查询等控制和监视功能。 虚拟存储资源系统在网络层次提供块级虚拟化，属于提供数据带外读写的 IP SAN。用 户指定存储的服务要求，例如容量、IO 性能、安全级别等，虚拟存储资源系统就可以提供 相应的存储。

3.2 虚拟计算资源系统
虚拟计算资源系统是一种基于网络存储的虚拟计算环境。 该系统对计算节点池和系统数 据空间进行管理， 为用户提供可动态组合的虚拟服务器， 并可以根据应用需求快速地调整应 用系统的计算资源。使用虚拟服务器时，用户不需要知道底层实现细节，感觉跟使用实体服 务器一样。 虚拟计算资源系统的物理资源是无盘的计算节点和存储在网络存储设备上的系统数 据。 虚拟计算资源系统物理资源管理层对它们进行管理， 同时监视和控制计算节点的使用和 运行情况， 监视和控制网络存储设备的运行情况， 保护系统数据， 进行数据模板的复制等等。 虚拟计算资源系统的虚拟资 源是动态组合的虚拟服务器，虚拟 计算资源系统逻辑资源层对它们 进行相应的管理，监视和控制虚拟 服务器的使用和运行状况等。 虚拟计算资源系统的虚拟化是 通过将计算节点和系统数据绑定， 来动态虚拟出不同的服务器。网络 存储设备被划分成若干个不同的 网络块设备，每个块设备上存储不

图6. 虚拟计算资源系统的虚拟化 同的系统数据，通过网络块设备协议如NBD 、iSCSI 9 等与计算节点的网络磁盘接口相连接。
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Network Block Device，网络块设备

节点机开机以后， 就会把某一个或某几个块设备绑定到自己的系统中， 成为自己的本地磁盘 设备。节点计算机运行网络块设备上的系统数据，生成可用的虚拟服务器。当虚拟服务器关 机后，重新还原成独立的计算节点和系统数据。每个计算节点和不同的系统数据绑定，就可 以生成不同的虚拟服务器，这种重构是动态的。 虚拟计算资源系统可以根据应用需求，定制不同的服务模板（Template） 。将服务模板 复制到新的网络块设备上，就做成新的系统块设备，跟计算节点绑定，就可以生成不同的计 算环境。比如定制一个万维网（web）服务模板，就可以生成多个万维网虚拟服务器；定制 一个邮件（Email）服务模板，就可以生成多个邮件虚拟服务器。根据商业需求的不同，可 以定制多个服务模板。 我们称这种技术为快速克隆技术。 快速克隆技术可以快速地定制计算 环境。 虚拟计算资源系统具有存储与计算分离的计算模式， 使得计算环境的构建更加灵活， 能 够快速地完成服务的动态部署， 满足了应用环境对不同类型和数量的服务器的动态需求， 在 公共数据中心和大型企业环境下具有良好的应用前景。

3.3 虚拟用户资源系统
虚拟用户系统资源系统将虚拟存储资源系统提供的虚拟存储设备和虚拟计算资源系统 提供的虚拟服务器作为物理资源，为用户虚拟出另一种类型的虚拟资源 — 虚拟用户系统 （VUS ，Virtual User System） 。虚拟用户系统是一种包含资源、管理和服务的具有特定功 能的完整系统。 虚拟用户系统的管理员可以管理本虚拟用户系统的资源和服务。 虚拟用户系 统的实例如通常的万维网服务系统、邮件集群服务系统。 虚拟用户系统资源系统的物理管理层管理虚拟服务器池和虚拟存储设备池， 为虚拟化层 提供虚拟服务器和虚拟存储设备的属性和使用信息，提供资源启动、停机、分配、释放、绑 定等功能，并监视虚拟服务器和虚拟存储设备的运行状态等。 虚拟用户系统资源系统的虚拟化层管理虚拟用户系统到虚拟服务器和虚拟存储设备的 映射关系， 如图 7 中数字和不同填充图案代表了它们的映射关系。 虚拟化的过程是分配相应 的资源、进行资源的绑定、部署用户需要的软件、配置服务的流程，从而定制用户特定的虚 拟用户系统（当然也可以由用户自己部署服务） 。虚拟用户系统资源系统将系统的搭建和部 署过程进行抽象和提取，实现系统的灵活的搭建、配置和管理，这些抽取的共性功能包括系 统的启动和停止、 系统启动顺序的配置、 系统服务的查询、 资源的配置、 服务的定制与部署， 并提供个性化的定制等。虚拟用户系统资源的分配、管理的定制和服务的部署，都是由虚拟 用户系统资源系统通过虚拟化功能完成。 虚拟用户系统资源系统的逻辑资源管理层管理虚拟用户系统， 监视虚拟用户系统的使用 情况和运行情况，提供虚拟用户系统启动、停机通知和强制停机等控制功能。 虚拟用户系统资源系统可以实现系统的快速搭建和简单集中的管理。 用户可以马上使用 搭建好的虚拟用户系统， 也可以在它的基础上进行二次开发。 这使得用户搭建和开发软件系 统的周期大大缩短， 用户只需要关注于自己的核心软件业务的开发， 而且在开发不同的系统 时，用户不必开发相应的对外管理平台，解决了系统集成难、复用性不好的问题。

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Internet Small Computer System Interface，IBM和Cisco共同提出的构建SAN 存储区域网协议草案

图7. 虚拟用户系统资源系统的虚拟化 目前在虚拟用户系统资源系统的实现中， 物理资源只有虚拟存储资源系统提供的虚拟存 储设备和虚拟计算资源系统提供的虚拟服务器，随着系统的扩展，也可以是其他的资源，比 如虚拟的集群系统或文件系统。

3.4 虚拟管理构架最小系统
如图 8， 虚拟管理构架最小系统由 虚拟用户系统资源系统、虚拟计算资 源系统、虚拟存储资源系统和 SRCS 以及它们之间的依赖关系构成。虚拟 用户系统资源系统、虚拟计算资源系 统和虚拟存储资源系统都需要向 SRCS 注册本服务、查询所依赖的服 务或注销本服务。虚线表示服务的发 布与发现，而实线箭头方向表示资源 的提供与使用关系。 虚拟存储资源系统提供虚拟存储 设备，虚拟计算资源系统提供虚拟服 务器，虚拟用户系统资源系统提供虚 拟用户系统 （VUS） 虚拟用户系统资 。 图8. 虚拟管理构架实现系统图 源系统和虚拟计算资源系统都依赖于 虚拟存储资源系统， 即虚拟存储资源系统为虚拟用户系统资源系统和虚拟计算资源系统提供 虚拟存储设备。 虚拟用户系统资源系统依赖于虚拟计算资源系统和虚拟存储资源系统， 即虚 拟用户系统资源系统使用虚拟服务器和虚拟存储设备。 虚拟存储资源系统的物理资源是实际 的存储设备， 虚拟计算资源系统的物理资源是实际的计算节点和虚拟存储资源系统提供的虚 拟存储设备。 虚拟用户系统资源系统和虚拟计算资源系统使用虚拟存储设备的方式是完全一 样的，而且虚拟用户系统资源系统使用虚拟服务器和虚拟存储设备的方式也是完全一样的， 只是资源属性不一样而已。 这三个系统可以通过基于 WEB 的统一管理平台进行管理，统一管理平台是管理和使用 资源的界面。三种不同资源的使用和管理方式是相同的，比如创建、删除、启动、停止等，

根据资源类别的不同，各个 VMS 分别实现具体的操作语义。 我们的虚拟存储资源系统或虚拟计算资源系统可以直接为用户提供资源， 并不局限于虚 拟管理构架。新的 VMS 也可以加入虚拟管理构架中，只要它符合虚拟管理构架的管理和使 用接口。我们考虑将蓝鲸文件系统也整合到虚拟管理构架中，更进一步，我们将开发虚拟的 集群系统，并加入虚拟管理构架。这些将使得虚拟管理构架更加完备，虚拟用户系统资源系 统提供的虚拟用户系统也更加丰富强大。

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结论和未来的工作

我们提出的虚拟化资源管理服务模型能够为企业建立一个合理的统一的资源管理基础 构架，能够对资源和资源系统进行统一的管理和使用，能够提供资源的按需服务，从而实现 系统资源的有效管理， 为实现企业的按需计算或效用计算提供系统基础。 虚拟管理构架的各 服务间具有良好的互操作性和可管理性，提高了系统集成度，降低了管理复杂度。虚拟管理 构架具有良好的扩展性， 新的资源管理服务可以很容易加入虚拟管理构架。 基于虚拟管理构 架的资源管理基础构架能更好地提高资源利用率、 减小管理复杂度、 降低管理成本和提高企 业整体效率。 基于网络存储实现的虚拟管理构架最小系统包括三个子系统：虚拟用户系统资源系统、 虚拟存储资源系统、虚拟计算资源系统，它们分别提供虚拟用户系统、虚拟存储空间、虚拟 服务器资源。这些子系统被统一到一致的管理和使用平台，并且能够动态、灵活、快速分配 资源和构建系统，满足应用的动态需求。 目前， 在基于网络存储实现的虚拟管理构架最小系统中， 虚拟存储资源系统和虚拟用户 系统资源系统能够稳定地工作在一起， 并且已经投入试用； 虚拟计算资源系统已经单独投入 使用。虚拟存储资源系统支持存储容量为 32T，支持 2048 个虚拟存储空间；虚拟用户系统 资源系统已经测试支持 50 个并发虚拟用户系统，每个虚拟用户系统同时拥有 20 到 30 个资 源； 虚拟计算资源系统可支持 100 个计算环境同时使用。 虚拟管理构架系统在进一步的完善 过程中，在已实现的系统基础上，我们正在研究资源的自主调度。 我们未来的工作集中在进一步整合和调整虚拟管理构架、完善各系统的功能和提高性 能、自主调度和自主计算等几个方面。我们将整合新的VMS到虚拟管理构架中，蓝鲸分布 式文件系统正在与虚拟管理构架进行整合。同时进一步调整虚拟管理构架，利用 CIM 10 /WBEM 11 对系统进行标准化建模和调整，增强和其他系统的兼容性；调整SRCS的功 能，增强服务自发现功能。我们将丰富和完善虚拟存储资源系统、虚拟用户系统资源系统、 虚拟计算资源系统等的功能， 进一步优化和提高系统性能。 我们也在考虑虚拟用户系统资源 系统和虚拟计算资源系统的结合将产生的新的应用。最后我们将在系统中融入自主计算思 想，加入自主调度技术，实现资源自主运行系统，使VMS能够更加智能化、自主化，进一 步减小管理复杂度。 参考文献
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Common Information Model，公共信息模型 Web-Based Enterprise Management，基于Web的企业管理

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作者简介：

王 敏： 李 静： 范中磊： 许 鲁：

中国科学院计算技术研究所，博士研究生 中国科学院计算技术研究所，硕士，助理研究员 中国科学院计算技术研究所，博士，副研究员 中国科学院计算技术研究所，博士，研究员