基于FreeBSD系统的云计算平台搭建

陆 侃，傅颖丽，张 量，田立炎

(苏州市职业大学 计算机工程系，江苏 苏州 215104)

1 云计算介绍

FreeBSD是一种类UNIX操作系统，是由经过BSD、386BSD和4.4BSD发展而来的UNIX的一个重要分支.FreeBSD为不同架构的计算机系统提供了不同程度的支持.普遍被认为是相当可靠和稳定的.FreeBSD源于BSD─美国加州大学伯克利分校开发的UNIX®版本，由来自世界各地的志愿者开发和维护.FreeBSD为不同架构的计算机系统提供了不同程度的支持. FreeBSD在BSD许可协议下发布，允许任何人在保留版权和许可协议信息的前提下随意使用和发行.BSD许可协议并不限制将FreeBSD的代码在另一个协议下发行，因此商业公司可以自由地将FreeBSD代码融入它们的产品之中去[1-2].

云计算(cloud computing)是网格计算(grid computing)、分布式计算(distributed computing)、并行计算(parallel computing)、效用计算(utility computing)、网络存储(network storage technologies)、虚拟化(virtualization)、负载均衡(load balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物.旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式，把这些强大的计算能力分布到终端用户手中.云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算与存储处理能力[3].

在FreeBSD这样的类UNIX操作系统下搭建云计算平台，可以使系统稳定性好、设备配置要求低、系统效率高.本系统基于Hadoop搭建了1个namenode节点和6个datanode节点构成了小型云计算平台.系统架构主要过程见图1.

图1 系统构建主要过程

2 操作系统构建要点

系统安装的硬件环境:CPU为P4 2.8 G;内存为512 MB;硬盘为160 GB.软件环境为FreeBSD 7.3; JDK 1.6;Hadoop 0.20.2.

2.1 下载安装FreeBSD

本文使用的是FreeBSD 7.3版本.自动运行安装程序，选择国家:China，键盘类型是默认的US ISO.本平台中的所有节点都选择Standard方式.FreeBSD必须安装在主分区上.磁盘分区后，进入FreeBSD的文件系统管理工具disklabel，管理文件系统和交换空间，对于一个新硬盘，可以让disklabel决定各个文件系统和交换空间的大小，使用a键即可完成.默认会把文件系统划分为“/”文件系统、“/usr”文件系统、“/var”文件系统、“/tmp”文件系统，再加一个交换空间swap，完成设置后按q保存退出，FreeBSO系统文件管理如图2所示.

图2 FreeBSD系统文件管理

2.2 配置IP

在distributions菜单中选择组件，对于本文中的云计算平台只需拥有最基本的功能，选择安装minimal最小化系统.此时，需要继续使用sysinstall进一步配置系统环境.需要配置网卡，继而选择主机所带的网卡型号.本平台的网络实验环境是IPv4，并且配有固定的IP地址，不需要动态分配，系统IP的配置，见图3.

本平台中共7个节点，1个namenode，6个datanode.所有节点中的域名是jssvc.edu.cn，域名服务器:61.177.7.1，子网掩码:255.255.255.0，默认网关:192.168.0.1.namenode的主机名为:c0.jssvc. edu.cn，datanodes的主机名为:c*.jssvc.edu.cn(其中*代表1，2，3，4，5，6).namenode的IP地址为:192.168.0.160，datanodes的IP地址为:192.168.0.16n(其中n=1，2，3，4，5，6).

图3 系统IP的配置

2.3 云计算平台的环境配置

以root身份登录到系统中，通过vi命令修改hosts文件中的IP地址和域名，使除本节点以外的其他节点的IP地址与域名对应.如在namenode的hosts文件中，需添加如下内容:

每个节点中的hosts文件修改好之后，需要修改rc.conf文件中的hostname、IP地址和网卡类型，仍然以namenode为例:

2.4 JDK的安装

修改好hosts文件和rc.conf文件，使用./netstart命令启用网卡，验证设置是否正确，若出错，则根据提示信息进行相应的修改.网络环境配置好后进行JDK 1.6的安装.使用get命令下载JDK 1.6的安装包，通过pkg_add命令安装JDK，此时安装程序会自动检测，发现缺少xtrans、xproto、xextproto和javavmwrapper包，可通过如下命令获取:

最后执行pkg_add diablo-jdk-freebsd7.i386.1.6.0.07.02.tbz命令安装JDK.安装完成之后删除安装包，修改环境jdk路径，输入命令:mv diablo-jdk1.6.0 jdk 1.6.

2.5 创建新用户

对于Hadoop的安装需要以普通用户的身份登录系统，所以在进行Hadoop的安装之前要添加一个新用户.键入adduser命令，新建cloud用户，根据系统提示输入相关信息.切换至cloud用户下，执行环境变量.profile，代码如下:

2.6 下载Hadoop 0.20.2压缩包，解压缩文件:tar zxvf Hadoop-0.20.2.tar.gz

加载事先设置好的配置文件core-site.xml、Hadoop-env.ssh、mapred-site.xml、authorized_keys、masters和slaves.msters文件内的代码为:c0.jssvc.edu.cn.slaves文件中的代码为:

另外4个文件中的代码较多，限于篇幅此处略.新建一个虚拟文件系统的根目录hdfs和一个存放密钥的目录.ssh.最后进行namenode和datanodes之间的密钥配对.在namenode的.ssh文件中生成密钥，输入如下命令:

在datanodes上获取密钥，输入命令:

3 系统测试结果

Hadoop平台配置完成之后，可通过浏览器浏览各节点的运行状态，见图4.

基于FreeBSD系统的云计算平台搭建完成之后，可在上面进行数据的存储和处理，运行java程序.

图4 系统测试结果

[1] 刘鹏. 云计算[M]. 北京:科学出版社,2010.

[2] MICHAEL M. 云计算[M]. 北京:电子工业出版社,2010.

[3] 王鹏. 云计算:中国未来的IT战略[M]. 北京:人民邮电出版社,2010.