1、福建工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告軟件學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)計（論文）題目基于Linux的云校園桌面虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)生姓名羅若文學(xué)號3138114126起迄日期2014年10月至2015年5月設(shè)計（論文）地點軟件學(xué)院指導(dǎo)教師柯睦昱講師2014年11月23日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1 .結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫文獻綜述。一、選題的依據(jù)和意義云計算：Cloudcomputing,它有四個關(guān)鍵要素，第一,云認為硬件和軟件都是資源，并通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式提供給用戶；第二，這些資源都可以根據(jù)用戶的實際需求進行動態(tài)的配置和擴展；第三，這些資源雖然可

2、能在物理上是以分布式方式存在，但最終在邏輯上都是以單一整體的形式呈現(xiàn)給最終的用戶；第四，用戶根據(jù)自己的實際需要使用云中的資源，而不需要管理它們1。而云校園網(wǎng)：CloudCampusNetwork,簡稱CCN。是服務(wù)于高校整體發(fā)展戰(zhàn)略、服務(wù)于教學(xué)科研業(yè)務(wù)、服務(wù)于廣泛師生用戶的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和公共支撐平臺，云校園網(wǎng)是一種按需分配、按需使用的服務(wù)交付和使用模式，云校園網(wǎng)是一種普適接入、統(tǒng)一架構(gòu)、虛擬化、泛載、可信、綠色低碳的信息服務(wù)環(huán)境10虛擬桌面也是比較典型的云計算應(yīng)用，它能夠在云中為用戶提供遠程的計算機桌面服務(wù)2。現(xiàn)為了用戶搭建統(tǒng)一的軟件資源平臺、應(yīng)用平臺和服務(wù)平臺，用戶可以直接定制和使用云桌面提

3、供的各類應(yīng)用、內(nèi)容、和個人主機租用服務(wù)。用戶只需通過個人PC、手機或其他云終端設(shè)備，并通過移動或固定網(wǎng)絡(luò)就能輕松獲取公共計算資源網(wǎng)。在云校園中學(xué)習(xí)辦公桌面環(huán)境是讓學(xué)生老師提高學(xué)習(xí)和工作效率的技術(shù)手段，這桌面上運行的各種學(xué)習(xí)軟件、應(yīng)用系統(tǒng)是人們協(xié)同工作和學(xué)習(xí)的良好工具。隨著IT在辦公和學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷普及和深入，幾乎所有的用戶都擁有個人的辦公和學(xué)習(xí)桌面電腦，在獲得便利的同時也帶來了相應(yīng)的管理維護上的挑戰(zhàn)4。本報告給出的解決方案，實現(xiàn)在云校園網(wǎng)內(nèi)搭建虛擬桌面子系統(tǒng)，可以在云校園網(wǎng)中實現(xiàn)虛擬桌面取代傳統(tǒng)電腦，用戶只需要通過安裝簡易的瘦終端，通過網(wǎng)絡(luò)使用包含操作系統(tǒng)、工具軟件、游戲等各類應(yīng)用服務(wù)。二、國

4、內(nèi)外研究現(xiàn)狀云后端的桌面虛擬化規(guī)模很大，可擴張型很強。桌面虛擬化的后端是云（cloud）,云可以使用虛擬化集群實現(xiàn)，比如亞馬遜的云平臺，也可以使用其他分布式方法，比如google的云計算平臺6。如果使用服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)的云作為桌面虛擬化的后端，桌面的分配和把虛擬機的桌面通過遠程桌面的方式傳輸給用戶的方案類似。近幾年，隨著“云”概念的流行，虛擬桌面技術(shù)也越來越熱。甚至，Citrix曾經(jīng)把2010年稱為“桌面虛擬化元年”7。根據(jù)Gartner的統(tǒng)計，今年已有18%的服務(wù)器負載是在虛擬化服務(wù)器上運行的，而桌面虛擬化占到PC市場份額還不到1%。但是發(fā)展前景普遍看好，預(yù)計到2013年，全球?qū)I(yè)PC市場的

5、40%以上都會被桌面虛擬化所代替。其市場前景非常廣闊。在一份美國IT權(quán)威雜志的調(diào)查報告中顯示，目前在歐美國家中，用戶對虛擬桌面的了解程度達到了33%o有27%的企業(yè)正在使用桌面虛擬化，有16%的企業(yè)正在規(guī)劃和部署中，而預(yù)計1-2年內(nèi)部署VDI的企業(yè)合計占到了20%,其余企業(yè)表示暫無計劃8。同時，在虛擬桌面的部署中，用戶認為用戶體驗和滿意度成為衡量成功的關(guān)鍵指標。由此可見要迎來虛擬桌面的主流應(yīng)用，在云校園中運用虛擬桌面進行教學(xué)和辦公，還有許多工作要做。2 .畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)要研究或解決的問題和擬采用的方法：三、課題主要研究內(nèi)容3.1 系統(tǒng)概述本系統(tǒng)通過使用CentOS7的KVM組件實現(xiàn)多個虛

6、擬系統(tǒng)。采用JavaEE的SSH技術(shù)來搭建KVM服務(wù)器管理系統(tǒng)，通過B/S模式來訪問管理KVM服務(wù)器中虛擬機系統(tǒng)的相關(guān)操作，對虛擬機系統(tǒng)資源動態(tài)分配管理，有用戶資料的管理，處理用戶申請等操作。而用戶通過使用帳號和密碼進行登錄，得到虛擬機系統(tǒng)連接用，并通過VNCviewer遠程登錄KVM中的虛擬機系統(tǒng)。同時用戶可以根據(jù)自身的資格申請不同的虛擬機系統(tǒng)資源如：內(nèi)存、CPU、硬盤等資源。用戶可以根據(jù)自身的需求來定制自己的虛擬機系統(tǒng)。3.2 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)端管理虛擬機管理虛擬機資源管理用戶個人中心維護信息修改信息查詢用戶修改用、尸刪除用戶管理申請資源管理虛擬機CPU管理虛擬機內(nèi)存管理虛擬機磁盤關(guān)閉虛擬

7、機啟動虛擬機刪除虛擬機修改虛擬機添加虛擬機查看虛擬機圖3-1系統(tǒng)服務(wù)端功能結(jié)構(gòu)圖客戶端管理申請資源管理虛擬機個人中心注冊注冊用戶圖3-2系統(tǒng)客戶端功能結(jié)構(gòu)圖3.3 該系統(tǒng)大概功能如下：3.3.1 客戶端主要內(nèi)容：(1)賬戶和系統(tǒng)登錄一對多的方式，一個用戶可以申請多個系統(tǒng)。(2)虛擬系統(tǒng)資源申請用戶可以申請系統(tǒng)或虛擬機系統(tǒng)的cpu、硬盤、內(nèi)存等資源。(3)虛擬系統(tǒng)管理用戶登錄虛擬系統(tǒng)后的自主管理。(4)個人中心管理和查看個人基本信息。3.3.2服務(wù)端主要內(nèi)容：(1)用戶管理用戶的增刪改查，默認用戶的信息。(2)虛擬系統(tǒng)管理默認用戶可以購買到基本的系統(tǒng)資源。(3)資源管理基本資源管理，受理用戶的資

8、源申請。(4)個人中心管理和查看個人基本信息。四、本系統(tǒng)擬采用的解決方法基于JavaEESSH(Struts2.1+Spring3.1+Hibernate4框架，采用Myeclipse8(jsp)作為開發(fā)平臺，并結(jié)合CentOS7系統(tǒng)上的KVM技術(shù)和VNC技術(shù)，開發(fā)基于B/S模式的云校園桌面虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。4.1 核心問題：如何在校園網(wǎng)內(nèi)訪問服務(wù)器上虛擬系統(tǒng)？4.2 擬采用的解決方案：在KVM上搭建虛擬機系統(tǒng)，通過Java調(diào)用shell命令qemu-kvm來開啟虛擬機系統(tǒng)和VNCserver端口，然后在客戶端上用VNCviewer訪問服務(wù)器上KVM虛擬機上虛擬機系統(tǒng)。4.3 方案提出的

9、動機：目前，在云校園平臺的建立，而教學(xué)和辦公還是采取傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)和辦公模式，采用多人使用同一臺電腦桌面。這樣一來資料的攜帶的不方便，以及辦公學(xué)習(xí)的桌面的變換使得辦公和學(xué)習(xí)的效率低下。同時老實的PC機已經(jīng)跟不上新的學(xué)習(xí)軟件所需要的計算機資源。在這IT行業(yè)的迅速發(fā)展，管理和分配不同用戶使用適合的桌面已經(jīng)不再是技術(shù)上的難點。所以本系統(tǒng)要完成云校園虛擬桌面的功能，實現(xiàn)方便快捷的分配虛擬桌面給用戶，并提供不同的用戶根據(jù)需要個性化的申請需要的系統(tǒng)資源。4.4 方案描述：本系統(tǒng)要基于CentOS7操作系統(tǒng)，在CentOS7上搭建tomcat服務(wù)器來承載該系統(tǒng)，是使用JavaEE技術(shù)編寫，利用B/S模式來管理系

10、統(tǒng)的后臺。其中核心部分是利用CentOS7上的KVM技術(shù)搭建虛擬機系統(tǒng)，利用Java調(diào)用shell命令控制KVM服務(wù)器上的虛擬機系統(tǒng)的開啟、關(guān)閉、添加和刪除以及虛擬機系統(tǒng)的資源管理等操作。使用VNC技術(shù)來實現(xiàn)客戶端和KVM服務(wù)器的虛擬機系統(tǒng)之間的通信。并開通虛擬機系統(tǒng)資源申請通道，用戶根據(jù)自身的需求，可以申請?zhí)摂M機系統(tǒng)的資源來配置用戶的虛擬桌面。通過這樣的方案從而實現(xiàn)云校園的虛擬桌面。4.5 主要技術(shù)簡介4.5.1 JavaEEJavaEE是一種利用Java2平臺來簡化企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理相關(guān)的復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)。JavaEE技術(shù)的基礎(chǔ)就是核心Java平臺或Java2平臺的標準版，J

11、avaEE不僅鞏固了標準版中的許多優(yōu)點，例如“編寫一次、隨處運行"的特性、方便存取數(shù)據(jù)庫的JDBCAPI、CORBA技術(shù)以及能夠在Internet應(yīng)用中保護數(shù)據(jù)的安全模式等等，同時還提供了對EJB(EnterpriseJavaBeanS、JavaServletsAPI、JSP(JavaServerPages以及XML技術(shù)的全面支持。其最終目的就是成為一個能夠使企業(yè)開發(fā)者大幅縮短投放市場時間的體系結(jié)構(gòu)。4.5.2 SSH(Struts+Spring+HibernataSSH不是一個框架，而是多個框架(Struts+Spring+Hibernate)的集成，是目前較流行的一種Web應(yīng)用程

12、序開源集成框架，用于構(gòu)建靈活、易于擴展的多層Web應(yīng)用程序。集成SSH框架的系統(tǒng)從職責(zé)上分為四層：表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層和域模塊層(實體層)。Struts作為系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)，負責(zé)MVC的分離，在Struts框架的模型部分，控制業(yè)務(wù)跳轉(zhuǎn)，利用Hibernate框架對持久層提供支持。Spring一方面作為一個輕量級的IoC容器，負責(zé)查找、定位、創(chuàng)建和管理對象及對象之間的依賴關(guān)系，另一方面能使Struts和Hibernate更好地工作。4.5.3 MySQL數(shù)據(jù)庫MySQL是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQLAB公司開發(fā)，目前屬于Oracle公司。MySQL是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

13、管理系統(tǒng)，在WEB應(yīng)用方面MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))應(yīng)用軟件之一。MySQL是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。MySQL所使用的SQL語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標準化語言。MySQL軟件采用了雙授權(quán)政策（本詞條“授權(quán)政策”），它分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網(wǎng)站的開發(fā)都選擇MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。由于其社區(qū)版的性能卓越，搭配PHP和Apache可組

14、成良好的開發(fā)環(huán)境。4.5.4 CentOS7CentOS是基于RedHatEnterpriseLinux畋費昂貴但口碑極佳）的源代碼再編譯出來的免費版，因此不僅繼承RHEL優(yōu)越的穩(wěn)定性，還提供免費更新，因此在服務(wù)器提供商、中小型公司中裝機量幾乎是最大的Linux發(fā)行版，現(xiàn)在也已正式加入紅帽公司。4.5.5 KVMKernel-basedVirtualMachine的簡稱，是一個開源的系統(tǒng)虛擬化模塊，自Linux2.6.20之后集成在Linux的各個主要發(fā)行版本中。它使用Linux自身的調(diào)度器進行管理，所以相對于Xen,其核心源碼很少。KVM目前已成為學(xué)術(shù)界的主流VMM之一。4.5.6 RFB協(xié)

15、議（VNC）VNC（VirtualNetworkComputer）是虛擬網(wǎng)絡(luò)計算機的縮寫。VNC是一款優(yōu)秀的遠程控制工具軟件，由著名的AT&T的歐洲研究實驗室開發(fā)的。VNC是在基于UNIX和Linux操作系統(tǒng)的免費的開源軟件，遠程控制能力強大，高效實用，其性能可以和Windows和MAC中的任何遠程控制軟件媲美。在Linux中，VNC包括以下四個命令：vncserver,vncviewer,vncpasswd,和vncconnect大多數(shù)情況下用戶只需要其中的兩個命令：vncserver和vncviewer。五、工作進度安排起迄日期工作內(nèi)容2014.10.20至2014.11.291

16、.圍繞畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，展開前期調(diào)研，作，查閱、研究及分析現(xiàn)有相關(guān)科研成果及資料；2 .根據(jù)前期調(diào)研結(jié)果，撰寫開題報告；2014.12.01至2014.12.313 .完成系統(tǒng)需求分析和系統(tǒng)設(shè)計工作，進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)界面設(shè)計。4 .完成初期檢查。2015.01.01至2015.03.315 .完成系統(tǒng)的編碼與測試工作；6 .中期檢查；72015.04.01至2015.06.157撰寫畢業(yè)設(shè)計論文初稿并提交；8.完善系統(tǒng)，完善論文，參加畢業(yè)答辯。六、參考文獻1鄭曉松，許立峰，閆敬，雷真，羅立成.云計算及云校園網(wǎng)的構(gòu)建J.空軍航空大學(xué)飛行基礎(chǔ)訓(xùn)練基地，吉林,長春.130022.2宋繼紅.基于云計算

17、的虛擬桌面的架構(gòu)方案探析J.西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安.710089.3陳志宏.基于云計算的虛擬桌面平臺的設(shè)計與實現(xiàn)D.復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文.2012.02.27.4許震.企業(yè)虛擬桌面遠程接入和管理的研究與實現(xiàn)D.湖南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文.2012.05.5JineshVaria,CloudArchitecturesEB/OL.http:6S.S.Ghemawat,H.Gobioff,andS.T.Leung.TheGooglefilesystem.InProceedingsofthe19thACMSymposiumonOperatingSystemsPrinciples（SOSP'03）,BoltonLanding,NY.2003.10,23-55.7ZDNet,CITRIX我們開啟桌面虛擬化元年EB/OL.8鄒人斌.下一個熱點：桌面虛擬化J.北京，計算機世界.2009.03.指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見和對畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測）：該生對課題認識有一定深度，準備工作較充分，所選課題基于Linux的云校園桌面虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)具有一定的實用價值。本課題