云計(jì)算環(huán)境下高職院校私有云平臺(tái)選型研究

李兵

(連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 連云港 222061)

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云計(jì)算環(huán)境下高職院校私有云平臺(tái)選型研究

李兵

(連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 連云港 222061)

對(duì)照高職院校校園私有云建設(shè)需求，在Ubuntu操作系統(tǒng)上安裝KVM虛擬機(jī)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)OpenStack私有云平臺(tái)，這三種軟件都是開(kāi)源軟件，不僅免費(fèi)，而且技術(shù)支持度好，安全性高，穩(wěn)定運(yùn)行有保障。

私有云平臺(tái)；Ubuntu；KVM；OpenStack

云計(jì)算是一種通過(guò)Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、一池共享、資源靈活配置，只要較少操作，就能為使用者快速提供網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)。

1 云計(jì)算提供的服務(wù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

(1)云計(jì)算可提供的服務(wù)。云計(jì)算服務(wù)包括：IaaS、SaaS和PaaS三種類型。IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))通過(guò)導(dǎo)航方式向用戶提供基于云的服務(wù)包括：虛擬機(jī)、塊存儲(chǔ)、防火墻、負(fù)載平衡和網(wǎng)絡(luò)；PaaS(平臺(tái)即服務(wù))通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供操作系統(tǒng)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)；SaaS(軟件即服務(wù))通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把軟件提供給用戶。云的類型有公有云、私有云和混合云，公有云通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)為所有的用戶提供資源，私有云通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上為一個(gè)組織的內(nèi)部用戶提供資源，混合云通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)不同用戶提供相應(yīng)的資源。

(2)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是虛擬化技術(shù)。在計(jì)算環(huán)境中，虛擬化意味著對(duì)一個(gè)設(shè)備或一個(gè)資源創(chuàng)建一個(gè)版本，如服務(wù)器、存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)甚至操作系統(tǒng)，在這個(gè)架構(gòu)里，把這些資源分成一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行環(huán)境管理程序，也被稱為虛擬機(jī)監(jiān)控程序(VMM)，VMM也是許多硬件虛擬化技術(shù)中的一種，它允許很多被稱為客戶機(jī)的操作系統(tǒng)并發(fā)運(yùn)行在主機(jī)上。

2 高職院校校園私有云建設(shè)需求

(1)高職院校校園數(shù)字化平臺(tái)服務(wù)需要提供彈性負(fù)載均衡，降低硬件消耗。作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在訪問(wèn)高峰時(shí)段和低谷時(shí)段，流量差異很大，各服務(wù)的高峰時(shí)段和低谷時(shí)段也處于不同時(shí)間點(diǎn)上，例如OA服務(wù)的訪問(wèn)高峰期在早上8點(diǎn)到10點(diǎn)，WEB服務(wù)高峰期則處于上行9點(diǎn)到11點(diǎn)。若以傳統(tǒng)架構(gòu)，則需要為2個(gè)服務(wù)的高峰值準(zhǔn)備足量的運(yùn)算資源，服務(wù)器消耗則為兩個(gè)服務(wù)器所需最大資源，才能保證高峰期兩個(gè)服務(wù)正常運(yùn)行。使用云平臺(tái)方案后，可以對(duì)資源進(jìn)行細(xì)粒度管理，將物理服務(wù)器資源，分解成虛擬機(jī)進(jìn)行資源管理。在一個(gè)服務(wù)高峰期，可以相應(yīng)關(guān)閉其他服務(wù)實(shí)例，以減少計(jì)算資源消耗、完善地保障線上服務(wù)。

(2)為高職院校數(shù)字化校園教學(xué)科研和測(cè)試，提供虛擬機(jī)資源。對(duì)于智慧校園建設(shè)者來(lái)說(shuō)，需要一套線下環(huán)境，來(lái)對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行開(kāi)發(fā)和模擬測(cè)試。也可以為校園內(nèi)部提供文件服務(wù)器，提供校園內(nèi)部員工上傳和下載文件的權(quán)限，用于校園內(nèi)部文件共享，建立校園內(nèi)部知識(shí)庫(kù)體系。

(3)解決高職院校運(yùn)維部門對(duì)資源的分配瓶頸。有云平臺(tái)之前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的上線和下線，都需要運(yùn)維人員來(lái)部署和回收服務(wù)器資源，對(duì)于運(yùn)維部門來(lái)說(shuō)，需要有專人解決機(jī)器的安裝和配置、DNS設(shè)置、前端代理服務(wù)器的配置等問(wèn)題。使用部門則需要在研發(fā)流程結(jié)束后，進(jìn)入流程，等待運(yùn)維將機(jī)器安裝并調(diào)試，交付之后，才能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上線。云平臺(tái)可以以模板的形式，將虛擬機(jī)做成模板，需要上線的時(shí)候，可以迅速以此模板為基礎(chǔ)，克隆一臺(tái)新的VM進(jìn)行交付?；厥召Y源的時(shí)候，刪除相應(yīng)VM即可。

3 高職院校U.K.O.型私有云平臺(tái)的組成

(1)高職院校U.K.O.型私有云平臺(tái)的組成。U.K.O.是“Ubuntu+KVM+OpenStack”首字母縮寫，意思是在Ubuntu操作系統(tǒng)上安裝KVM虛擬機(jī)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)OpenStack私有云平臺(tái)，這三種軟件都是開(kāi)源軟件，不需要付費(fèi)購(gòu)買，而且技術(shù)支持度好，安全性高，穩(wěn)定運(yùn)行有保障。

(2)選擇Ubuntu作為操作系統(tǒng)。Ubuntu是眾多Linux發(fā)行版中的一種，2016年10月的最新數(shù)據(jù)顯示，全球互聯(lián)網(wǎng)各種Linux發(fā)行版市場(chǎng)占有率排名中，Ubuntu已經(jīng)超過(guò)Debian成為第一。最新的Ubuntu Server 16.04 LTS版本能提供長(zhǎng)達(dá)五年的技術(shù)支持，對(duì)系統(tǒng)安全更加重視，兼容性好，同時(shí)OpenStack社區(qū)對(duì)Ubuntu支持比較完善，Ubuntu更新速度快，內(nèi)核版本比較新而且專門對(duì)為服務(wù)器做了優(yōu)化，可以支持更高版本的KVM，對(duì)OpenStack使用者來(lái)說(shuō)，OpenStack是Python 2.6寫的，而CentOS 5.6上默認(rèn)的是Python 2.4的環(huán)境并且還有很多依賴關(guān)系不容易升級(jí)到2.6，所以在Ubuntu上安裝會(huì)簡(jiǎn)單一些，而且Ubuntu是OpenStack的官方首選系統(tǒng)，文檔都是按Ubuntu寫的，Ubuntu可以提供更好的性能。

(3)虛擬化技術(shù)的選擇。KVM和Xen是開(kāi)源領(lǐng)域最常見(jiàn)的解決方案。Xen的流行度不高，技術(shù)支持力量不如KVM，而且Xen對(duì)Ubuntu支持度不好。KVM是Kernel based Virtual Machine的簡(jiǎn)寫，意思是基于內(nèi)核的虛擬機(jī)，嚴(yán)格說(shuō)，它只是Linux內(nèi)核的一個(gè)模塊，KVM項(xiàng)目組在2006年向Linux內(nèi)核社區(qū)提供了代碼，已經(jīng)被包含在Linux里。KVM相比較于Xen，更小，更輕量級(jí)，更方便管理。KVM也是Ubuntu的默認(rèn)虛擬化方案選擇，OpenStack原生對(duì)KVM支持也很完善。

(4)云平臺(tái)的選擇。作為兩大主流開(kāi)源云平臺(tái)，OpenStack和CloudStack各具優(yōu)勢(shì)。CloudStack是從cloud.com公司的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向開(kāi)源，隨著社區(qū)版本的不斷更新和兼容各家產(chǎn)品，CloudStack也逐漸變得龐大。以搭建私有云方案而言，很多功能無(wú)用且顯得多余。2016年4月，備受關(guān)注的IaaS云端運(yùn)算架構(gòu)OpenStack，推出第13個(gè)版本Mitaka，強(qiáng)調(diào)輕松管理、擴(kuò)充性更高和使用者體驗(yàn)更完美。最新版本優(yōu)勢(shì)在于插件化的框架，因?yàn)榧夹g(shù)框架允許自由的選擇可用插件，私有云方案中，可以只選擇需要的組件進(jìn)行安裝。因?yàn)榭蚣茉试S插入不同組件，所以O(shè)penStack社區(qū)也獲得了更多廠商的支持，社區(qū)活躍度也比較高。在實(shí)施云計(jì)算方案的時(shí)候，可以有更多的選擇余地，對(duì)遇到的問(wèn)題，也有了更多更快的響應(yīng)。最終的選擇，本方案更傾向于使用OpenStack。

通過(guò)自身基于OpenStack搭建私有云平臺(tái)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)照OpenStack實(shí)施私有云落地的需求進(jìn)行梳理，筆者認(rèn)為，使用基于Ubuntu+KVM+OpenStack實(shí)施私有云平臺(tái)建設(shè)是一種最佳選擇。

[1] 李輝.基于OpenStack的私有云計(jì)算平臺(tái)的研究和實(shí)現(xiàn)[D].江西師范大學(xué)，2013.

[2] 王立平.基于云計(jì)算的高職院校數(shù)字圖書館信息資源建設(shè)[J].職教論壇，2014年32期.

李兵(1974-)，男，江蘇灌云人，大學(xué)學(xué)歷，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算、虛擬化技術(shù)等。

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1671-1602(2016)20-0210-01