高校计算机公共机房的管理与维护

吴智劲，罗键新

（广东创新科技职业学院 广东 东莞 523000）

1 引言

近年来，随着云计算技术的飞速发展，各种开源计算工具如雨后春笋般涌现。目前，开源云计算已成为计算机技术领域的第二股重要力量。它对云计算产业的结构和商业模式有着深远的影响。开源云计算以其开源、低成本的优势吸引了大量的用户群体。在目前的高校机房中，传统的物理计算仍然普遍作为评估的载体，这种模型的缺点日益明显，主要针对机房封闭、管理人员少、位置分布、软硬件更新滞后等诸多问题。因此，探索开源云计算技术的应用，构建一个虚拟机房是非常重要的，它将极大地促进机房的管理和应用效率。

2 云计算和开源云计算的概念

2.1 云计算

云计算是利用Internet技术实现公共资源之间的高度共享和对信息的访问，这种计算模式主要是具体的共享资源，包括计算机设备、存储设备、应用程序和其他内容[1]。云计算服务的核心自上而下大致可分为三个层次，每个层次及其含义如下：（1）基础设施服务层(根据扩展基本硬件设施服务的需求)；（2）平台服务层(部署相应的应用程序以提供运行相应事物的服务)；（3）软件服务层(由提供商提供，可应用于云计算平台、应用程序)。

2.2 开源云计算

目前在云计算开放源码平台行业中应用更为广泛，其中包括Enomally、欧洲桉树、OpenNebula、OpenStack等。根据相关研究表明，就目前开放源码云计算平台的市场份额而言，OpenStack已经超过65%，成为市场上使用最广泛的开源云计算平台。同时，在一家大型IT公司进行的调查显示，超过59%的受访者表示，未来将是开源云的部署，因此这一技术的市场前景极为广阔。越来越多的大型IT公司已经从诸如微软、IBM、谷歌等OpenStack应用程序中脱颖而出，这使得OpenStack的发展越来越受到市场的青睐。另一方面，OpenStack已经能够在公共服务领域与AmazonEC 2竞争，它与远程云中的传统VMware虚拟机软件不相上下[2]。

2.3 OpenStack结构

OpenStack是由NASA和Rackspace开发的，它是一个免费软件，它有一个基于Apache许可的开放资源项目。OpenStack旨在为几乎所有类型的云环境提供服务支持。该项目的目标是提供一个简单、方便、高效的云计算管理平台，其规模大、内容丰富、标准化。OpenStack通过互补服务向用户提供基本服务，每个服务都可以集成到一个API基础中。OpenStack的主要体系结构包括的主要组件系统，具体分析见下文[3]。

3 大规模网络存储

3.1 计算

一组控制装置，主要用于单个用户或组管理，使用整个生命周期过程的虚拟机实例，由用户自己的需要发布，然后提供虚拟服务项目。主要用于虚拟机的创建、切换、挂起、加法、调整、迁移、重新启动等具体操作，同时对CPU、内存等信息进行配置规范。通过奥斯汀版本集成到项目中。

3.2 对象存储

一套完整的应用程序，用于可伸缩和可伸缩的系统，使用内置冗余和高度容错机制来实现存储或文件搜索的对象存储系统。它可以提供灰渣容量备份服务。在这个项目中由奥斯汀版本共同完成。

3.3 网络和地址管理

提供基于网络虚拟化技术的云计算技术意味着赋予OpenStack其他服务内容以提供网络连接服务。它可以配置为DNS的子网、网络和路由器、DHCP、L3服务和负载平衡。该网络体系结构可以同时支持VLAN和GRE。它的插件架构可以通过OpenvSwitch这样的技术支持大多数主流网络供应商，融入项目的福尔索姆版本[4]。

3.4 共享服务

这种服务主要包括两个方面的内容、身份服务和镜像服务，前者是一种身份服务，提供给用户和访问设备之间的认证。后一种镜像服务是给虚拟机映像配准、存储、传输和搜索等相关服务。

3.5 数据库服务

为用户提供基于OpenStack环境的服务，可以扩展到提供和稳定关系和非关系数据库引擎服务，整合Thealehouse版本的项目[5]。

3.6 部署

在OpenStack部署工具中，主要包括云计算和云存储两部分，其中OpenStack云计算是基于用户需要提供合理的计算资源分配给虚拟服务器来创建和管理服务内容；OpenStack云存储主要是提供大规模、可伸缩的存储内容，可以实现TB级数据信息的存储。OpenStack云计算和云存储——两个项目可以单独部署，也可以组合用于部署。对于私有云、公共云或混合云，所有这些都可以相对简单地构建，OpenStack具有更好地开放性，因此它的组件更灵活，而且良好的包含性也使得OpenStack更广泛。随着计算、对象存储、网络和地址管理、共享服务、数据库服务等服务群体的不断涌现，其中一些服务可以根据各自的需要进行安装，网络体系结构具有很好地灵活性和多样性。它可以支持VMware、QEMU、KVM、XenServer、LXC等主流虚拟机软件设备的多种类型，也可以用于独立插件和其他虚拟化软件的开发。OpenStack是一组控制设备，用于为用户或应用程序组启动虚拟机的实例。它还可以应用于同时具有实例的特定项目网络设置。在公共云处理方面，OpenStack甚至可以与AmazonEC 2相媲美；它在私有云性能方面也优于AmazonEC 2，而在VMware之后则不然。在公共传输中，这组管理机制有一个预先制作的镜像，或者让用户创建镜像来提供存储，用户也可以通过虚拟机启动存储。OpenStackObject存储是一类使用内置冗余和容错机制的系统，用于更大范围和可扩展系统中的对象存储[6]。

4 OpenStack用于大学机房

在机房中，高校教师在进行实验教学时，向学生分发课程材料和归档学生工作的过程往往比较繁琐，学校比较常见的做法是机房管理人员给一个或两个教室设置一个单独的存储服务器，每个不同的课程都要划分成一个单独的空间，然后在申请中提供给教师和学生。例如，在电影和电视制作课程中，一个由几十名学生组成的班级，被隔开的储藏室所占用的人数将达到数百吉字节。这些单服务器的巨大工作量可能会被复制和传输的大量学生作业所超越，实现服务器集中管理的存储空间更加困难。但是通过OpenStack工具的应用，它可以基于一种云计算技术，并且可以非常方便地建立大容量的存储空间。现在，机房管理人员可以对存储服务器中的现有房间进行集中管理。

5 结语

本文主要对OpenStack在机房中的部署和应用进行了深入的分析和探讨，重点研究了OpenStack开源云计算工具的构建结构和功能。实验结果表明，OpenStack更方便、更高效地进行云部署，性能相对稳定，满足了高校云计算服务的基本需求。将OpenStackTool应用于高校机房，可以极大地支持资源的集成。同时，它将适用于虚拟实验教学，具有很好地实用价值。