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Kubernetes在高速公路机电设备软件系统中的应用
| 论文题名： | Kubernetes在高速公路机电设备软件系统中的应用 |
| 关键词： | 高速公路;机电设备软件系统;容器化管理;MySQL数据存储 |
| 摘要： | 随着高速公路和信息技术的蓬勃发展，公路机电设备的复杂度不断提高，如何将机电设备信息化逐渐成为公路管理部门关注的热点问题。针对传统机电设备管理软件系统在基础设施（InfrastructureasaService,IaaS）平台上的不足（如对服务器资源利用率过低、服务稳定性差等），本文结合容器、容器化管理技术提升机电设备管理软件系统在IaaS平台上的可用性与鲁棒性，并针对高速公路机电管理系统设计了关系型高可用数据库，来提升整个机电管理系统的性能和效率。本论文针对上述问题进行了研究与优化，完成了以下工作和创新点： （1）针对传统机电设备管理软件系统资源受限的场景，本文设计了基于Linux操作系统加分布式容器化资源管理框架。利用Linux系统稳定、可靠、占硬件资源少的特点，结合容器轻便、安全、快捷以及便于规模化部署的技术优势，采用Linux系统加容器化管理技术，对解决原有系统资源受限问题具有重要意义，是在智慧交通背景下的一个有效，简单的机电设备资源管理方法。 （2）基于Linux操作系统加分布式容器化资源管理框架搭建容器化的IaaS资源管理平台，其中包括对机电设备管理软件系统的云平台基础功能分析、架构方案分析、容器动态分配策略（HorizontalPodAutoscaler,HPA）分析，同时部署镜像管理系统Harbor仓库以及搭建HPA动态扩缩容实验。通过部署Kubernetes容器化管理开源软件以及HPA实验验证了其应用于机电设备管理软件系统的可行性。 （3）针对传统机电设备管理软件系统存在的数据保护能力差，数据利用率低等问题，本文设计了一款高可用、安全性高的数据库服务系统，该系统将原有数据存储模块的单点模式改进为分布式高可用模式，既保证了软件系统高效服务，同时也保证了数据的安全需要。 本文利用JMeter、Sysbench测试工具分别对机电设备管理软件系统中的web服务高可用性以及MySQL数据库的高可用、事务处理量（TransactionPerSecond,TPS）进行了测试，实验结果表明基于容器化的IaaS管理架构对公路机电设备管理软件系统有很大的性能提升，并且基于该架构部署的数据库服务，具有部署高效与轻量化的性能优势，一定程度上促进了智慧交通背景下的机电设备管理系统的发展。 |
| 作者： | 郝进 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 冯兴乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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