基于OpenStack的云计算数据中心管理系统的设计与开发Word格式.docx
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基于OpenStack的云计算数据中心管理系统的设计与开发Word格式.docx
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指导教师
指导单位
物联网学院
日期:
2015年1月19日至2015年6月12日
毕业设计(论文)原创性声明
本人郑重声明:
所提交的毕业设计(论文),是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人与集体,均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名:
日期:
年月日
摘要
云计算(CloudComputing)是网格计算(GridComputing)、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、效用计算(UtilityComputing)、联机存储技术(NetworkStorageTechnology)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(LoadBalance)等一系列传统计算机技术与网络技术发展融合的产物。
它旨在通过网络将多个成本低廉的计算实体整合成一个大型计算资源池,并借助SaaS、PaaS、IaaS等服务模式,将强大的计算能力分发到终端用户手中。
云计算的核心理念就是通过不断提高“云”端处理能力,减轻用户负担,将一系列的IT能力以服务形式提供给用户,简化用户终端的处理负担,最终使用户成为一个单纯的输入/输出设备,享受“云”提供的强大计算处理及服务能力。
OpenStack是一个开源的云计算项目与工具集,并且提供了关于基础设施即服务(IaaS)的解决方案。
OpenStack具有建设这样资源池的能力,通过OpenStack的各种组件多种模式的排列组合,可以搭建成各种规模的“云”,这些云可以是私有云、公有云、混合云。
本文首先介绍了云计算的背景及其相关技术,并深入了解OpenStack的架构与其各种服务,掌握各种服务实现原理,以及探讨OpenStack如何实现对云计算数据中心的管理,最后动手搭建OpenStack云平台与尝试对功能的扩展。
由于OpenStack云计算平台在国内的研究起步较晚,在安装部署过程中会出现若干问题。
本文就出现的问题加以汇总并给出解决方法,可以在安装部署OpenStack时提供参考。
关键词:
云计算;
IaaS;
OpenStack;
管理平台
ABSTRACT
CloudComputingistheproductofaseriesoftraditionalcomputertechnologyandnetworktechnologyintegrationofGridComputing,DistributedComputing,ParallelComputing,UtilityComputing,NetworkStorageTechnology,Virtualization,LoadBalanceandsoon.Itisdesignedbythenetworktointegratemultiplelow-costcomputingentityintoalargepoolofcomputingresources,andwithSaaS,PaaS,IaaSservicesmodel,thecomputingpowerisdistributedtotheendusers.Cloudcomputingisthecoreconceptbycontinuouslyimprovingthe"
cloud"
sideprocessingabilitytoreducetheburdenontheuser,aseriesofITcapabilitiesasaservicetousers,simplifytheprocessingburdenontheuserterminal,andultimatelymaketheuserasimpleinput/outputequipment.What'
smore,peoplecouldenjoypowerfulcomputingcapabilities"
Cloud"
provided.
OpenStackisanopensourcecloudcomputingprojectsandtools,andprovidesinformationontheinfrastructureasaservice(IaaS)solutions.OpenStackhastheabilitytobuildsucharesourcepool,throughpermutationsandcombinationsofthevariouscomponentsofOpenStackmultiplemodes,canbebuiltintoavarietyofsizes,"
thesecloudscanbeaprivatecloud,publiccloud,hybridcloud.Thispaperdescribesthebackgroundofcloudcomputingandrelatedtechnologies,andin-depthunderstandingofOpenStackarchitectureanditsvariousservices.Inordertoacknowlodgeavarietyofservicestoachievetheprinciples,andtoexplorehowtoachievetheOpenStackcloudcomputingdatacentermanagement,wefinallyhavecomeupwithOpenStackCloudplatformandtrytoextendthecapabilities.SincetheOpenStackcloudcomputingplatforminChinastartedlate,therewillbeanumberofissuesintheinstallationanddeploymentprocess.ThisarticleappearedtobesummaryoftheissuesandgivessolutionsthatcanprovideareferenceduringtheinstallationdeployOpenStack.
Keywords:
CloudComputing;
IaasS;
OpenStack;
ManagementPlatform
第一章绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1背景及意义
人类社会从蒸汽机进入了工业时代,又从电的时期进入了现代文明,从计算机互联网进入了地球村的时代。
那么,云时代的到来会是怎样一番情景?
云计算被认为是继个人电脑、互联网之后电子信息技术领域的又一次重大的变革,其实质是一种基于互联网的计算模式,在这样的模式下,计算资源(计算能力、存储能力、交互能力)是动态、可伸缩且虚拟化的,以服务的方式提供。
这种新型的计算资源组织、分配与使用模式,有利于合理配置计算资源并提高其利用率,降低成本,促进节能减排,实现了绿色计算,这更切合了我国经济转型的发展战略。
OpenStack作为一个开源的云计算平台,吸引了众多一流厂商的加入,这些机构与个人都将OpenStack作为基础设施即服务(IaaS)资源的通用前端。
1.1.2国内外发展现状
最近,新浪云计算宣布正式加入全球开源云计算项目OpenStack,将选择OpenStack作为IaaS平台解决方案。
作为OpenStack中国的积极推动者,这在很大程度上将推动OpenStack云开源代码项目的发展。
更值得高兴的是,中国企业UnitedStack现已推出了基于OpenStack的云计算服务,这充分说明了OpenStack的存在价值。
通过,可以了解到目前人们对一些开源云计算项目的关注趋势。
Rackspace以OpenStack为基础的私有云业务每年7亿美元,增长率超过20%。
因此,在开源云计算项目领域,OpenStack早已崭露头角,如图1.1所示,它成为了当今最热门的开源项目之一。
Eucalyptus是最早试图克隆AWS的开源IaaS云平台,整体架构如图1的左半部分所示。
Eucalyptus由云控制器(CLC)、Walrus、集群控制器(CC)、存储控制器(SC)与节点控制器(NC)组成,它们相互协作共同提供所需的云服务。
组件间使用支持WS-Security的SOAP消息实现安全的通信。
Eucalyptus对外提供兼容AWS的SOAP与Query接口,不提供其他API。
OpenNebula没有采用SOA的设计,没有将计算、存储与网络设计为独立组件,解耦做得还不够。
值得注意的是,OpenNebula用Libvirt所提供的接口远程调用计算节点上的虚拟化控制命令。
这种Agentless的设计在系统安装部署阶段会减少很多软件安装配置工作,是一个设计亮点。
所有的开源IaaS云平台在分层上做得都比较好;
在SOA/组件化/解耦这点上来看,OpenStack与Eucalyptus有优势;
在框架与插件设计上,除Eucalyptus较差外,其他平台均有很好的设计——OpenStack的开发平台做得最好,CloudStack次之。
综合来看,目前OpenStack的设计是最好的,Eucalyptus与CloudStack次之。
相比开源项目的“前辈”,OpenStack是一个更高级且现代化的开源项目,因为它是高度协作的产物。
OpenStack的支持者都是世界顶级的供应商,可以看出OpenStack倍受青睐,可以说它是开源界的明星产品。
目前,例如VMware、RedHat、Cisco、EMC等各供应商,都表示对其支持。
图1.1OpenStack与其它开源云计算项目的趋势对比
相比之下,OpenStack项目从最开始就发展开放社区,其直接结果是,OpenStack里聚集了比CloudStack更多的主流供应商。
在大多数情况下,这些厂商开发的组件第一时间提供给OpenStack,之后才为CloudStack提供接口[1]。
OpenStack也有不够完善的地方,如OpenStack相对于CloudStack来说更加复杂,对终端用户的支持不够;
在安装部署上不如CloudStack便捷;
在界面显示方面也不如CloudStack丰富。
Amazon公司于2006年推出的云计算服务(AWS,AmazonWebServices)核心产品包括弹性计算云EC2(ElasticComputingCloud)、简单存储服务S3(SimpleStorageService)、简单队列服务SQS(SimpleQueueService)、内容推送服务(CloudFront)与简单数据库服务(SimpleDB)等,为企业提供计算与存储服务
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