云計算環境下高職院校私有云平臺選型研究

李兵

(連云港工貿高等職業技術學校，江蘇 連云港 222061)

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云計算環境下高職院校私有云平臺選型研究

李兵

(連云港工貿高等職業技術學校，江蘇 連云港 222061)

對照高職院校校園私有云建設需求，在Ubuntu操作系統上安裝KVM虛擬機環境，實現OpenStack私有云平臺，這三種軟件都是開源軟件，不僅免費，而且技術支持度好，安全性高，穩定運行有保障。

私有云平臺；Ubuntu；KVM；OpenStack

云計算是一種通過Internet以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化資源的計算模式，通過網絡訪問、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絡、服務器、存儲、應用和服務。

1 云計算提供的服務和實現技術

(1)云計算可提供的服務。云計算服務包括：IaaS、SaaS和PaaS三種類型。IaaS(基礎設施即服務)通過導航方式向用戶提供基于云的服務包括：虛擬機、塊存儲、防火墻、負載平衡和網絡；PaaS(平臺即服務)通過互聯網向用戶提供操作系統、應用開發平臺；SaaS(軟件即服務)通過互聯網把軟件提供給用戶。云的類型有公有云、私有云和混合云，公有云通過互聯網為所有的用戶提供資源，私有云通過互聯網上為一個組織的內部用戶提供資源，混合云通過互聯網根據不同用戶提供相應的資源。

(2)云計算實現的關鍵技術是虛擬化技術。在計算環境中，虛擬化意味著對一個設備或一個資源創建一個版本，如服務器、存儲裝置、網絡甚至操作系統，在這個架構里，把這些資源分成一個或多個執行環境管理程序，也被稱為虛擬機監控程序(VMM)，VMM也是許多硬件虛擬化技術中的一種，它允許很多被稱為客戶機的操作系統并發運行在主機上。

2 高職院校校園私有云建設需求

(1)高職院校校園數字化平臺服務需要提供彈性負載均衡，降低硬件消耗。作為網絡服務，在訪問高峰時段和低谷時段，流量差異很大，各服務的高峰時段和低谷時段也處于不同時間點上，例如OA服務的訪問高峰期在早上8點到10點，WEB服務高峰期則處于上行9點到11點。若以傳統架構，則需要為2個服務的高峰值準備足量的運算資源，服務器消耗則為兩個服務器所需最大資源，才能保證高峰期兩個服務正常運行。使用云平臺方案后，可以對資源進行細粒度管理，將物理服務器資源，分解成虛擬機進行資源管理。在一個服務高峰期，可以相應關閉其他服務實例，以減少計算資源消耗、完善地保障線上服務。

(2)為高職院校數字化校園教學科研和測試，提供虛擬機資源。對于智慧校園建設者來說，需要一套線下環境，來對真實場景進行開發和模擬測試。也可以為校園內部提供文件服務器，提供校園內部員工上傳和下載文件的權限，用于校園內部文件共享，建立校園內部知識庫體系。

(3)解決高職院校運維部門對資源的分配瓶頸。有云平臺之前，網絡應用的上線和下線，都需要運維人員來部署和回收服務器資源，對于運維部門來說，需要有專人解決機器的安裝和配置、DNS設置、前端代理服務器的配置等問題。使用部門則需要在研發流程結束后，進入流程，等待運維將機器安裝并調試，交付之后，才能進行網絡應用上線。云平臺可以以模板的形式，將虛擬機做成模板，需要上線的時候，可以迅速以此模板為基礎，克隆一臺新的VM進行交付。回收資源的時候，刪除相應VM即可。

3 高職院校U.K.O.型私有云平臺的組成

(1)高職院校U.K.O.型私有云平臺的組成。U.K.O.是“Ubuntu+KVM+OpenStack”首字母縮寫，意思是在Ubuntu操作系統上安裝KVM虛擬機環境，實現OpenStack私有云平臺，這三種軟件都是開源軟件，不需要付費購買，而且技術支持度好，安全性高，穩定運行有保障。

(2)選擇Ubuntu作為操作系統。Ubuntu是眾多Linux發行版中的一種，2016年10月的最新數據顯示，全球互聯網各種Linux發行版市場占有率排名中，Ubuntu已經超過Debian成為第一。最新的Ubuntu Server 16.04 LTS版本能提供長達五年的技術支持，對系統安全更加重視，兼容性好，同時OpenStack社區對Ubuntu支持比較完善，Ubuntu更新速度快，內核版本比較新而且專門對為服務器做了優化，可以支持更高版本的KVM，對OpenStack使用者來說，OpenStack是Python 2.6寫的，而CentOS 5.6上默認的是Python 2.4的環境并且還有很多依賴關系不容易升級到2.6，所以在Ubuntu上安裝會簡單一些，而且Ubuntu是OpenStack的官方首選系統，文檔都是按Ubuntu寫的，Ubuntu可以提供更好的性能。

(3)虛擬化技術的選擇。KVM和Xen是開源領域最常見的解決方案。Xen的流行度不高，技術支持力量不如KVM，而且Xen對Ubuntu支持度不好。KVM是Kernel based Virtual Machine的簡寫，意思是基于內核的虛擬機，嚴格說，它只是Linux內核的一個模塊，KVM項目組在2006年向Linux內核社區提供了代碼，已經被包含在Linux里。KVM相比較于Xen，更小，更輕量級，更方便管理。KVM也是Ubuntu的默認虛擬化方案選擇，OpenStack原生對KVM支持也很完善。

(4)云平臺的選擇。作為兩大主流開源云平臺，OpenStack和CloudStack各具優勢。CloudStack是從cloud.com公司的產品轉向開源，隨著社區版本的不斷更新和兼容各家產品，CloudStack也逐漸變得龐大。以搭建私有云方案而言，很多功能無用且顯得多余。2016年4月，備受關注的IaaS云端運算架構OpenStack，推出第13個版本Mitaka，強調輕松管理、擴充性更高和使用者體驗更完美。最新版本優勢在于插件化的框架，因為技術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行安裝。因為框架允許插入不同組件，所以OpenStack社區也獲得了更多廠商的支持，社區活躍度也比較高。在實施云計算方案的時候，可以有更多的選擇余地，對遇到的問題，也有了更多更快的響應。最終的選擇，本方案更傾向于使用OpenStack。

通過自身基于OpenStack搭建私有云平臺的實戰經驗，對照OpenStack實施私有云落地的需求進行梳理，筆者認為，使用基于Ubuntu+KVM+OpenStack實施私有云平臺建設是一種最佳選擇。

[1] 李輝.基于OpenStack的私有云計算平臺的研究和實現[D].江西師范大學，2013.

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

李兵(1974-)，男，江蘇灌云人，大學學歷，副教授，研究方向：計算機網絡技術、云計算、虛擬化技術等。

TE952

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1671-1602(2016)20-0210-01