公共云平台后端系统软件需求说明书

1、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公共云管理平台后端系统项目需求说明书LloudKC LUE ISJ浙江云快传科技有限公司二0一二年五月七日修改情况记录:版本号修改批准人修改人修改日期签收人目录 TOC o 1-5 h z 1弓I言4 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 编写目的4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 背景4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 范围4 HYPERLINK l bookmark12 o Curren

2、t Document 定义4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 参考资料5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2项目概述5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 产品描述5 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 产品功能6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 用户特点6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 一般

3、约束6 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 假设和依据7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3具体需求7 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 功能需求7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 监控管理7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 虚拟机管理10 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 物理机管理 18 H

4、YPERLINK l bookmark70 o Current Document 镜像管理 19 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 网络管理21 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 存储管理22 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 外部接口需求23 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 用户接口 23 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 硬件接口 23 HY

5、PERLINK l bookmark92 o Current Document 软件接口 23 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 通信接口 23 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 性能需求 24 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 设计约束24 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 其他标准约束24硬件限制25属性25 HYPERLINK l bookmark102 o Current Documen

6、t 可用性25 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 安全性25可维护性25可移植性、转移性 25警告 25其他需求25 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 数据库25 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 操作25场合适应性需求25254附录1引言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。背景a.拟开发的软件系统

7、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。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。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。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

8、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。2项目概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i公共云管理平台前端子系统用户图形界面管理员图形界面公共云管理平台后端子系统图2.1厂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

9、，镜像存储管理，存储管理，网络管理 等。见图2.2公共云管理平台后端虚拟机管理物理机管理管理节点监控 虚拟机监控虚拟机灾备 虚拟机基本操作虚拟机迁移，快照网络配置/ 7 / - 4 镜像创建，上传 物理机自发现A 物理机自动化部署网络，存储管图2.2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。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。假设和依据3具体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

10、，物理机管理，镜像管理，网络管理以及存储管理。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。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

11、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。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

12、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。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

13、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。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暂停态图 3.1.2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

14、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。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

15、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。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

16、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。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

17、信息。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。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

18、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。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

19、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。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，

20、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。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

21、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

22、的信息。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。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

23、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。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

24、动化部署，以及管理节点对新物理宿主机的自发现。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。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。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，分享等功能。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

25、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

26、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。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，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。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