基于OpenStack构建校园私有云平台
私有云平台建设方案图
私有云平台建设方案图1. 引言私有云平台是指一种基于云计算技术的企业内部部署的云计算环境。
相比于公有云平台，私有云平台能够提供更加安全和可控的数据存储和处理服务，适合企业对数据安全有高度要求的场景。
本文将介绍一种私有云平台建设方案图，包括基础设施、服务层和应用层的架构和组件。
2. 架构设计2.1 基础设施层基础设施层是私有云平台的基础设施基础，包括服务器、存储和网络等硬件设备，以及虚拟化技术和管理工具。
2.1.1 服务器私有云平台的服务器用于承载各种应用和服务，需要具备高性能、可靠性和扩展性。
建议采用多台物理服务器组成集群，以提高系统的可用性和扩展性。
2.1.2 存储私有云平台需要提供可靠的数据存储服务，建议采用网络存储技术，如SAN （Storage Area Network）或NAS（Network Attached Storage）。
存储设备应具备高性能、可扩展性和可靠性。
2.1.3 网络私有云平台需要提供高带宽、低延迟的网络连接，以满足用户对各种应用和服务的需求。
建议采用高速以太网作为云平台的网络基础，并结合VLAN（Virtual Local Area Network）技术实现网络隔离。
2.1.4 虚拟化技术私有云平台采用虚拟化技术来实现资源的抽象和管理，提供虚拟机、虚拟存储和虚拟网络等全面的虚拟化功能。
常见的虚拟化技术包括VMware、KVM和Hyper-V等。
2.1.5 管理工具为了方便管理和监控私有云平台的基础设施，建议使用一套成熟的管理工具。
这样可以提高管理员的工作效率，并保证云平台的稳定性和安全性。
常见的管理工具包括vCenter、OpenStack和CloudStack等。
2.2 服务层服务层是私有云平台的核心，提供各种云计算服务，包括计算、存储和网络等服务。
2.2.1 计算服务计算服务是私有云平台最基本的服务，提供虚拟机的创建、销毁和管理功能。
用户可以通过计算服务快速部署和管理自己的应用程序。
开源云平台和OpenStack介绍
源码
完全开源
完全开源
完全开源
完全开源
开发模式 Internet公开 Internet公开 Internet公开 Internet公开
开发约束 Apache v2.0 Apache v2.0 GPL v3.0
Apache v2.0
管理模式 基金会
技术精英
仁慈的独裁者 仁慈的独裁者
API生态系统 OpenStack API Amazon API Amazon API Amazon API
More complex to set up. Compute nodes typically need IP addresses accessible by external networks. Options must be carefully configured for live migration to work with networking services.
OpenStack与其它开源技术 消息队列 数据库 Web服务器 HA
操作系统
corosync
Openstack支持的Hypervisor
https:///wiki/HypervisorSupportMatrix
OpenStack安装 官方推荐安装的Linux发行版
产品可用性
需要定制开发 企业级，由社 企业级，由社 企业级，由社
或者由厂家支 区开发者直接 区开发者直接 区开发者直接
持
支持
支持
支持
主要开发语言 Python
Java&Python Java&C/C++ Ruby
社区活跃度
社区人员总数
活跃社区人数
OpenStack介绍
OpenStack私有云的测试与评估
1引言OpenStack 由NASA （美国国家航空航天局）和Rackspace （云解决方案公司）合作开发，经Apache2.0许可授权，以Python 语言为基础，由多个组件组成的完全开源项目。
它提供了一个部署云的操作平台或工具集合。
截至2015年底，OpenStack 社区成员已经超过3.2万名，拥有来自近200个国家的开发者和用户，项目代码总行数超过400万行，支持企业550余家。
OpenStack 正凭借其开放先进的架构、高效的社区开发、灵活的部署模式，成为全球发展最快的云计算开源社区。
根据Talligent 公司发布的《2016年OpenStack 状态报告》，“OpenStack 正在逐渐成为所有企业创建私有云和混合云时的首选，缺乏运营工具和管理成本结构问题已经成为了OpenStack 部署中所面临的两大主要挑战。
”这份报告显示，熟悉OpenStack 并正在使用的占30%，正在评估的占32%，熟悉但还没有部署的占36%。
调查结果还显示，OpenStack 的主要推动因素包括了受访者的感受，例如认为公有云成本仍然过高（61%），以及渴望使用OpenStack 云提升IT 服务交付的响应能力（59%）。
61%的受访者部署OpenStack 是为了应对公有云方案的开销。
54%的受访者认为，在未来5年内他们所使用的云均为私有云，或是主要为私有云（见图1）。
只经过了6年时间，在用户感兴趣的云服务（包括OpenStack 私有云的测试与评估陈凯中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师摘要：OpenStack 建设私有云已经成为一种趋势，因而产生了对OpenStack 私有云进行测试与评估的需求。
本文介绍了OpenStack 私有云的发展现状，分析了测试和评估的需求，最后对测试方案和评估方法进行了研究和分析。
关键词：OpenStack ；私有云；测试；评估图1推动部署OpenStack 的积极性和需求公有云和私有云）排名中，OpenStack的私有云已经排名第二，并且与排名第一的AWS公有云相差不大。
openstack的名词解释
openstack的名词解释OpenStack是一个广受欢迎的开源云计算平台，以其灵活性、可扩展性和可定制性而闻名于世。
本文将对OpenStack的相关名词进行解释，并探讨其在现代云端基础设施中的重要性。
一、OpenStack概述OpenStack是一个由一系列软件组件组成的云计算平台，旨在实现简单易用、可定制和高度可扩展的私有云环境。
它提供了虚拟计算、网络和存储资源的管理，并通过API接口，使用户能够轻松地创建和管理这些资源。
二、NovaNova是OpenStack的计算服务组件，负责处理虚拟机实例的创建、调度和管理。
它具有高度可扩展性和灵活性，可以在物理服务器资源池中动态分配计算资源。
Nova还支持弹性伸缩，使用户能够根据需要增加或减少虚拟机实例。
三、NeutronNeutron是OpenStack的网络服务组件，用于实现虚拟网络的创建和管理。
它提供了虚拟网络的隔离、路由和负载平衡等功能，并通过软件定义网络（SDN）技术，实现了网络资源的灵活分配和配置。
四、CinderCinder是OpenStack的块存储服务组件，用于创建和管理持久化块存储设备。
它为虚拟机实例提供了高性能和可靠的存储，可以支持各种后端存储设备，如本地硬盘、网络存储和云存储。
五、SwiftSwift是OpenStack的对象存储服务组件，用于创建和管理大规模的分布式对象存储系统。
它通过将数据对象分散到多个存储节点上，实现了高可靠性和高可用性。
Swift还具有自动数据冗余和错误修复的功能，确保数据的安全性和一致性。
六、KeystoneKeystone是OpenStack的身份认证服务组件，用于管理用户、角色和权限。
它支持多种身份验证方法，如用户名/密码、令牌和第三方身份提供者。
通过Keystone，管理员可以实现对OpenStack的访问控制和安全管理。
七、GlanceGlance是OpenStack的镜像服务组件，用于存储和管理虚拟机镜像。
高校智慧校园云数据中心解决方案
分散的资源和业务驱动的服务需求
校区A数据中心
院系N数据中心
校区B数据中心
院系A数据中心
高校数据中心建设面临的主要问题
高校正渐渐成为黑客猖獗的领域之一。
环境构建复杂
新应用部署需要需要进机房，动网络，时间长新应用没有统一规划：存储、备份、可靠性拓扑结构越来越复杂，新增系统布线困难
科研创新受制
各院系各部门存在大量信息孤岛无法共享部门间信息化标准不统一，互通困难资源的总体利用效率低，平均只有约20%
…
数据融合
颠覆式演进：数据库平台变更，带来传统IT应用修改的巨大风险，部分复杂关系数据模型无法完备支持
平滑式演进：传统应用在数据库不变的前提下，采用企业级分布式存储+X86实现小型机及传统存储替换，解决数据库扩展性与并发处理瓶颈问题；针对创新应用，则可直接基于Hadoop，MPP和No SQL数据库中间件平台进行开发
应用场景及收益
特性描述
应用编排模板，支持与服务管理平台关联，发布到服务目录；应用端到端的自动化部署，支持虚机、物理机的自动化部署。支持商业平台软件，包括Apache 2.2.4、WeblogicV9.2/V10.3.5 、Oracle10gR2/11gR2 等常用软件；
基础架构
基础软件
应用
现有数据中心
应用场景及收益
特性描述
实现计算资源与业务负载之间的动态匹配。可以与现有资源池共同管理，跨资源池进行资源监控，资源调配。－ 自动VM创建，新VM自动加入LB组－ 支持应用虚机负载监控触发VM弹性扩展的能力；
VM
vLB
VM
NEW VM
VM
HEAT
Scale out
业务WEB组件弹性伸缩组
云计算基础架构平台应用 项目7-OpenStack网络服务
Neutron-LinuxBridge-Agent : 负责创建桥接网卡
Neutron-Dhcp-Agent：负责分配IP
Neutron-Metadata-Agent: 配合Nova-Metadata-Api实现虚拟机的定制化操作
L3-agent：实现三层网络vxlan(网络层)
OpenStack网络服务
目录 Contents
01
02
03
Байду номын сангаас04
05
思政课堂
任务
实训
笔记
习题
随着计算机的不断普及，网络及信息技术的广泛应用，提供了大量的互联网服务以及信息资源，从而也使更多的数据计算、存储以及应用等基本功能被人们应用在各项工作中，极大程度上方便了人们的生活，特别是进入云计算时代，将大量的个人信息、公司信息存储在网络上，存在一定的网络安全问题。所以我们在生活中要时刻保持网络安全意识，例如： 在使用WiFi时，不要随意接入陌生WiFi；在公共场所使用陌生的无线网络时，尽量不要进行与资金有关的银行转账与支付; 修改无线路由器默认的管理员用户名和密码，将家中无线路由器的密码设置得复杂些，并采用强密码，最好是字母和数字的组合; 不要轻易打开陌生人通过手机发送的链接和文件; 没有网络安全就没有国家安全，就没有经济社会稳定运行，广大人民群众利益也难以得到保障，全面形成“人人关注网络安全,人人参与网络安全”的良好网络环境
思政课堂
阿福所在公司的业务服务运行在公有云上，由于有些关于客户的重要信息等，公司便想将在公有云上的服务迁移至私有云上，老板便将想搭建一个OpenStack私有云平台，便于管理这些私密数据。由于阿福有着私有云的基础，老板就将搭建平台的任务交给了阿福，阿福在搭建了Keyston，Glance，Nova后终于到搭建Neutron，也由于网络结构的选择，阿福先对Neutron进行了详细的学习，阿福决定选择平面网络模式进行搭建Neutron并对网络进行了规划。 本次学习搭建OpenStack的Neutron网络服务，Neutron 的设计目标是实现“网络即服务（Networking as a Service）”。 为完成所设计的目标，在设计的原则上遵循了基于 SDN 实现网络虚拟化的原则，并在实现上充分利用了Linux系统上各种网络相关的技术来搭建Neutron。先创建关联好用户，并创建服务注册Api，再对Neutron进行安装。
基于OpenStack的华为虚拟化软件
User committee
四大开源IAAS社区中参与者、活跃度第一
Openstack Summit
San Diego 2012 10/15~18, 1400人 Portland 2013 04/15~18,2600人 Hongkong 2013/10,预计 4000人
Scaling Development
The OpenStack Foundation
2010年成立，社区内企业成员已超过300家，集合了业界超过18000人的开发精英，2012年已成为第2大开源基金会至今 （仅次于Linux基金会）
Board of Directors
制定战略和资金、资源、人员、成员管理
Tech Committee
每 6个月重新选举，各项目技术Leader，技术决策 社区建设，反馈社区意见
Identity & Access
AWS IAM Identity Federation Consolidated Billing
Keystone Ceilometer
Web Interface
Management Console
Monitoring
Amazon CloudWatch
Deployment & Automation
Hypervisor：电信级 开源KVM增强 高性能、高可靠和 易维护
Glance
Swift
OpenStack社区标准服 务 华为驱动/插件/bugfix回 馈OpenStack社区 华为贡献大规模分布式 云级联方案到 OpenStack社区 SDN网络管理 高性能虚拟机通信 数据面虚拟化 可视化虚拟网络和物 理网络拓扑管理
2、面向云数据中心与NFV场景梳理
openeuler 使用手册
openeuler 使用手册【原创版】目录一、openeuler 简介二、openeuler 安装方式三、openeuler 使用注意事项四、openeuler 应用场景五、openeuler 优势与不足正文一、openeuler 简介openeuler 是一款开源的云计算平台，其基于 OpenStack 技术，并进行了深度优化和定制。
openeuler 具有高性能、高可靠性、高安全性等特点，可以满足企业级用户对于云计算的需求。
二、openeuler 安装方式openeuler 的安装方式主要包括以下几种：1.光盘安装：通过制作 openeuler 安装光盘，然后进行安装。
2.Qcow2 镜像安装：通过制作 openeuler 的 qcow2 镜像文件，然后通过该镜像文件进行安装。
3.私有镜像安装：仅针对华为公有云的 x86 虚拟化平台，通过私有镜像安装 openeuler。
三、openeuler 使用注意事项在使用 openeuler 时，需要注意以下几点：1.确保服务器硬件兼容：openeuler 支持的服务器型号可参考硬件兼容支持列表。
2.仅支持 openeuler 自有的虚拟化组件（hostos 为 openeuler，虚拟化组件为发布包中的 qemu、kvm）创建的虚拟化平台和华为公有云的x86 虚拟化平台。
3.确保网络环境稳定：openeuler 对网络稳定性要求较高，需要保证网络连接稳定。
四、openeuler 应用场景openeuler 适用于以下应用场景：1.企业内部私有云建设：openeuler 可以帮助企业构建高性能、高可靠性的私有云平台。
2.公有云服务提供商：openeuler 可以作为公有云服务提供商的基础设施平台，提供弹性计算、存储、网络等服务。
3.边缘计算场景：openeuler 可以部署在边缘节点，提供就近计算和存储服务。
五、openeuler 优势与不足优势：1.开源免费：openeuler 是开源的，用户可以免费使用和修改源代码。
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基于OpenStack构建校园私有云平台
【摘要】云计算在IT领域成为越来越热门的研究领域，基于开源的
OpenStack搭建私有云，成为很多单位的首选，本文介绍了一种基于OpenStack
构建私有云的方案，并就各模块的搭建过程进行了较详细的介绍，同时分析了此
私有云平台实施价值和应用。
【关键词】OpenStack；私有云；云计算
1.引言
“云计算（Cloud Computing）”的概念自从2006年由Google首次提出以来，
就成为IT领域非常热门的研究方向。云计算为用户提供可用、便捷、按需的网
络访问，进入可配置的计算资源共享池，获取计算、存储、网络、应用等资源。
在云计算的三种部署模式（公有云、私有云、混合云）中，私有云由于构筑在单
位内部，为内部用户提供服务，不对公众开放，在防火墙内工作，并能够对其进
行有效控制和管理，成为很多单位（尤其是高校和企业）的首选。
高校是网络用户最为集中的地方，网络、计算和存储等资源非常丰富，但资
源的实际利用率并不高。表现在以下几个方面：
（1）软件资源利用率低。由于教学资源缺乏统一管理，位置分散，检索困
难，导致学生更倾向于在互联网查找资料，专款开发建设的教学资源几乎处于无
人问津状态。
（2）硬件资源利用不均衡。体现在时间上的不均衡和设备之间的不均衡。
大多数硬件资源只是在上课时间才会被用到，使用时间集中，而在课后设备无人
使用，造成浪费。另一方面，由于部署位置不同，一些资源使用频繁，另一些资
源则很少使用。以上两种利用不均衡都会导致“资源短缺”的假象，整体资源利用
率却不高。
（3）安全问题频发。由于资源分散部署，难以集中管理、统一调度，导致
安全问题经常发生，降低了硬软件资源的可用性和利用率。
鉴于上述问题，本文拟在实验环境下构建一个适合校园网环境的私有云平
台，针对数据安全、各类资源按需获取等进行评估，探索校园硬软件资源统一、
虚拟管理方法。在实际实验中，本文基于OpenStack开源工具软件包，搭建实验
环境下的私有云计算平台，使得资源能够得到弹性分配，且确保数据安全。
2.OpenStack开源项目简介
OpenStack是一个美国国家航空航天局和Rack space合作研发的，是一个旨
在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。它的社区拥有超过130
家企业及1350位开发者，这些机构与个人都将OpenStack作为基础设施即服务
（简称IaaS）资源的通用前端。OpenStack项目的首要任务是简化云的部署过程
并为其带来良好的可扩展性。
目前OpenStack的核心项目包括：Nova（计算服务）、Swift（存储服务）、
Glance（镜像服务）、Keystone（身份认证）、Neutron（网络地址管理）、Cinder
（块存储）、Horizon（UI界面Dashboard）、（Metering）：Ceilometer（测量）、Heat
（编配）。OpenStack项目既可以组合在一起联合工作，提供完整的云基础架构
服务；又可以独立工作，分别提供服务。
3.私有云平台架构
本文所搭建的私有云计算平台主要由两台服务器实现，其中一台服务器部署
为控制节点，另一台部署为计算节点，后续可以根据情况添加计算节点。为提高
安全性，服务器使用双网卡，实现内外网逻辑隔离。搭建的云平台实现Nova、
Swift、Glance、Keystone、Neutron、Horizon（Dashboard）等六大核心项目，并
在控制节点上部署Mysql数据库。硬件设备还包括交换机、防火墙、存储设备、
主机、网络等构成内网及存储区域网络SAN。实验环境的网络拓扑结构见图1
所示。
图1 实验环境网络拓扑结构
云平台的系统架构图如图2所示。由服务器、存储器、主机及网络设备构成
基础设施，通过构建云平台进行存储资源和计算资源虚拟化，形成IaaS，在此基
础上搭建PaaS，进而构建软件开发和服务平台SaaS。
图2 云平台系统架构图
4.搭建过程
云平台搭建流程见图3所示，下面具体介绍搭建过程。
图3 云平台搭建流程图
第一步，根据具体情况设计网络结构，并进行网络搭建和设置。为了保证云
平台的安全性，本云平台部署了防火墙。需要对防火墙进行接口配置、IP路由、
IP地址转换、访问规则等设置。目前防火墙产品都集成VPN功能，开启VPN
功能，可以实现远程用户安全访问，提高云平台的安全性。
第二步，分别对控制节点和计算节点进行IaaS搭建。OpenStack是IaaS（基
础设施即服务）组件，使用OpenStack搭建云平台的过程，实际就是IaaS搭建
过程。目前OpenStack可以采用多种方式进行构建，本文采用OpenStack源代码
安装的方法进行搭建，使用的系统为Ubuntu 12.04版，OpenStack版本为Essex，
首先部署Keystone，安装数据库Mysql，接下来陆续部署Swift、Glance、Nova
和Horizon（Dashboard）。
第三步，创建虚拟机，挂载云硬盘。
第四步，在虚拟机中部署PaaS。包括配置DNS、MongDB、ActiveMQ、
Mcollective、Webconsole等。
最后登陆平台，进行测试，测试通过就可以创建应用了。在实验中我们创建
了办公OA服务、WEB服务及考试系统，基本能够满足应用需求。
5.总结
云计算近年来得到了飞速发展和广泛应用，对高职院校而言，构建云平台可
以有效降低学校教学设备的更新成本，提高设备利用率和教学资源利用率，并能
将其用于工程实习实训以提高教学质量。本文通过实验云平台的搭建和试用，为
学院云平台的搭建积累了经验。当然，在应用中还存在着许多问题和不足，今后
应加强研究，使校园云平台的结构和功能更加完善，满足师生教与学的各种需求。
参考文献：
[1] 万利平，陈燕. 云计算在教育信息化中的应用探究[J].中国教育信息化，
2009，18（9）：74—77.
[2] 胡晓东. 高职院校教育云平台的构建[J].长江大学学报（自科版），2013，
25（9）：44-45
[3] 赵少卡等.基于OpenStack的清华云平台构建与调度方案设计[J].计算机
应用，2013，12