《KVM虚拟化实践与编程》课程设计任务书
2023/2024学年第2学期
班级：2022级计算机与软件学院本科云计算专业
考核题目：云平台管理系统
题目描述：
基于开源libvirt API设计实现一个云平台管理系统，可以实现虚拟机的调度和管理。开发语言不限。
题目要求：
1. 使学生进一步理解和掌握使学生深入掌握虚拟化的基础知识，能够在程序开发中正确使用libvirt API；可以使用libvirt API进行虚拟机的调度和管理，提高综合运用课程知识的能力。
2. 了解虚拟机调度的工作原理和基本结构，可以进行Linux平台应用程序的开发；
题目内容：
云平台管理系统的功能包括：
1. 获取宿主机的基本情况
2. 管理虚拟机，包括虚拟机创建、启动、暂停、恢复、删除等
3. 管理镜像，包括镜像的添加、删除等
4. 设置虚拟机网络模式，包括网络的断开和连接
5. 虚拟机的快照功能，包括拍摄虚拟机快照，恢复快照，删除快照等（选做）
6. 存储池、存储卷的管理（选做）
7. 虚拟机冷、热迁移（选做）
课程设计报告：
课程设计报告要求，包括如下几个部分：
1. 虚拟化环境的搭建
2. 需求分析，画出用例图
本系统只有一种用户角色：系统管理员。系统管理员用例图如图3–1所示。
图3–1 系统管理员用例图
（1）系统管理员管理虚拟机用例图如图3–2所示。
图3–2 系统管理员管理虚拟机用例图
3. 系统设计，画出系统的功能模块图和主要功能模块的主要流程。
图4–1主要功能模块图
4. 系统实现，代码内的关键数据结构和各个功能子函数；程序的运行步骤、方式，截图等。
宿主机信息获取功能实现
在本系统中宿主机的信息至关重要，因为本系统所管理的对象如虚拟机、容器皆是依赖于宿主机存在的一但宿主机宕掉，在该宿主机上的所有对象都将无法启动，因此对宿主机的监控是非常有必要的。在本系统中获取宿主机的信息使用的是Hyperic-Sigar工具集，但由于该工具集只能获取本地宿主机信息，因此需要使用远程调用方法来获取其他宿主机的信息。通过在本地调用Hyperic-Sigar的接口方法可以获取本地宿主机的所有硬件信息。为了使CPU的数据可视化，本系统采用EChars来实现数据可视化。宿主机信息展示如图5–1所示。
图5–1 宿主机信息展示
远程调用
在本系统中，因系统功能要求需要宿主机的硬件运行信息而Hyperic-Sigar工具集又只能对本地宿主机的信息进行收集，因此需要使用Java的远程调用方法实现远程获取宿主机的硬件运行信息。远程调用代码如下：
try {
ServerInfo serverInfo = new ServerInfoImpl();
LocateRegistry.createRegistry(8888);
Naming.bind("rmi://192.168.10.102:8888/ServerInfo",serverInfo);
System.out.println(">>>>>INFO:远程IHello对象绑定成功！");//代码注释
} catch (RemoteException e) {
System.out.println("创建远程对象发生异常！");
e.printStackTrace();
} catch (AlreadyBoundException e) {
System.out.println("发生重复绑定对象异常！");
e.printStackTrace();
5. 附录：源程序清单
1.c
2.c
其他要求：
1. 分组完成（二人或者三人一组），抄袭者总成绩记为零分。
2. 课程设计报告不交，总成绩记为零分(一组交一份即可)。
3. 程序不能运行，总成绩记为零分。
上交内容：
1. 电子版：课程设计报告+源代码（可附加程序使用说明）
南 阳 理 工 学 院
《KVM虚拟化实践与编程课程设计》报告
云平台管理系统
专业： 软件工程
班级： 22云计算1班
指导教师： 单平平
南阳理工学院计算机与软件学院
2024年06月
1虚拟化环境的搭建（黑体小三号）
1.1 课题研究的背景（黑体四号）
容器与虚拟机是两种虚拟化方式，在实际应用中各有优劣。本课题目标在于设计一个管理系统，以提高虚拟化技术的使用效率。Docker是目前流行的轻量级虚拟化容器平台，与传统的虚拟机相比，Docker容器具有诸多优势，如启停速度快、占用资源少、方便的镜像构造和轻简的部署和管理等[1]。虚拟化技术会结合硬件和软件的聚合，并将计算资源切分，得到多个操作环境。虚拟化技术通常会产生虚拟系统，与真实系统不同且不会互相接触[2]。虚拟化并非是完美无缺的，该种技术也有着缺陷与不足之处[3]。但是两者技术都有使用较为繁琐的缺点，对用户不太友好。因此，如何提供更加灵活和可扩展的部署方案，成为当前云计算领域的一个重要研究课题。基于Linux系统的容器和KVM双引擎管理系统的设计与开发，正是针对以上问题而提出的解决方案。该系统提供了简易的虚拟机及容器的创建方式，实现了更加高效、可靠的部署和管理，具有非常重要的理论和实践价值。
正文：宋体小四号，首行缩进两字符
段落：多倍行距1.25，
图：图格式要标准，居中，图的下方有图号和图名
图1 私有云管理平台界面
代码：程序代码符合要求，如下所示：
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub
try {
demo.shutdown();//关闭虚拟机
} catch (LibvirtException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
