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
浙江云快传科技有限公司
二0一二年五月七日
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1引言 (2)
1.1编写目的 (2)
1.2背景 (2)
1.3范围 (2)
1.4定义 (2)
1.5参考资料 (2)
2项目概述 (3)
2.1产品描述 (3)
2.2产品功能 (3)
2.3用户特点 (4)
2.4一般约束 (4)
2.5假设和依据 (4)
3具体需求 (4)
3.1功能需求 (4)
3.1.1监控管理 (5)
3.1.2虚拟机管理 (6)
3.1.3物理机管理 (13)
3.1.4镜像管理 (13)
3.1.5网络管理 (15)
3.1.6存储管理 (16)
3.2外部接口需求 (16)
3.2.1用户接口 (16)
3.2.2硬件接口 (17)
3.2.3软件接口 (17)
3.2.4通信接口 (17)
3.3性能需求 (17)
3.4设计约束 (17)
3.4.1其他标准约束 (18)
3.4.2硬件限制 (18)
3.5属性 (18)
3.5.1可用性 (18)
3.5.2安全性 (18)
3.5.3可维护性 (18)
3.5.4可移植性、转移性 (18)
3.5.5警告 (18)
3.6其他需求 (18)
3.6.1数据库 (19)
3.6.2操作 (19)
3.6.3场合适应性需求 (19)
4附录 (19)
1引言
1.1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。
1.2背景
a．拟开发的软件系统的名称为：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。
1.3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。
1.4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。
1.5参考资料
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
2.1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.
图2.1
2.2产品功能
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，镜像存储管理，存储管理，网络管理等。见图2.2
图2.2
2.3 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。
2.4一般约束
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。
2.5假设和依据
3具体需求
3.1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，物理机管理，镜像管理，网络管理以及存储管理。
3.1.1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。
3.1.1.1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。
3.1.1.2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。
3.1.1.3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。
3.1.2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
图3.1.2
3.1.2.1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。
迁移
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。
3.1.2.3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。
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信息。
3.1.2.5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。
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。
3.1.2.7 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。
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，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。
3.1.2.9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的信息。
3.1.2.10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。
3.1.2.11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。
3.1.3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动化部署，以及管理节点对新物理宿主机的自发现。
3.1.3.1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。
3.1.3.2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。
3.1.4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。
3.1.
4.1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。
3.1.
4.2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。
3.1.
4.3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。
3.1.5网络管理
网络管理主要包括创建、管理虚拟机时对于虚拟机以及虚拟机集群的网络配置功能管理。
3.1.5.1虚拟机网络配置
a)描述
前端用户（包括终端用户以及管理员用户），在创建虚拟机时，将虚拟机相关配置
信息传至后端，库你急网络配置功能模块，将网络相关配置提取，结合DHCP等
相关网络方式完成创建虚拟机网络相关的参数配置。
b)输入
前端接受用户创建命令中关于网络相关的参数
c)加工
网络配置模块将参数处理，结合DHCP等网络方式，整理生成最终创建虚拟机所
需网络相关的配置。
d)输出
将最终装配完成的参数输出至相应的计算节点。
3.1.6存储管理
存储管理主要包括用户创建虚拟机时硬盘空间大小配置的后端实现功能模块。
3.1.6.1存储空间创建
a)描述
前端用户（包括终端用户以及管理员用户），在创建虚拟机时，若需要硬盘空间时
（如500G硬盘），后端模块接收前端命令后，抽取硬盘配置相关参数，并进行创
建硬盘空间（在共享存储中）等操作，并完成最终创建虚拟机时，额外存储空间配
置的相关参数。
b)输入
前端接受用户创建命令中关于额外存储相关的参数
c)加工
存储配置模块将参数处理，根据用户创建硬盘的大小，在共享存储中相应位置创建
相应大小的文件，并装配最终创建虚拟机时额外存储相关的最终参数。
d)输出
将最终装配完成的参数输出至相应的计算节点。
3.2外部接口需求
3.2.1用户接口
公共云管理平台后端系统主要为前端系统提供Web Service接口调用，不直接提供用户接口。
无
3.2.3软件接口
公共云管理平台后端系统为前端系统提供所有功能实现的Web Service接口调用。
3.2.4通信接口
无
3.3性能需求
公共云管理平台后端系统要求伸缩管理1~100000台物理宿主机服务器，要求可支持大用户并发，尤其消息中间件要求可将消息持久化，保证在通讯中断时，消息能被保留直到通讯恢复。
3.4设计约束
无。
3.4.1其他标准约束
无。