云计算环境下高职院校私有云平台选型研究

李兵

(连云港工贸高等职业技术学校，江苏 连云港 222061)



云计算环境下高职院校私有云平台选型研究

李兵

(连云港工贸高等职业技术学校，江苏 连云港 222061)

对照高职院校校园私有云建设需求，在Ubuntu操作系统上安装KVM虚拟机环境，实现OpenStack私有云平台，这三种软件都是开源软件，不仅免费，而且技术支持度好，安全性高，稳定运行有保障。

私有云平台；Ubuntu；KVM；OpenStack

云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式，通过网络访问、一池共享、资源灵活配置，只要较少操作，就能为使用者快速提供网络、服务器、存储、应用和服务。

1 云计算提供的服务和实现技术

(1)云计算可提供的服务。云计算服务包括：IaaS、SaaS和PaaS三种类型。IaaS(基础设施即服务)通过导航方式向用户提供基于云的服务包括：虚拟机、块存储、防火墙、负载平衡和网络；PaaS(平台即服务)通过互联网向用户提供操作系统、应用开发平台；SaaS(软件即服务)通过互联网把软件提供给用户。云的类型有公有云、私有云和混合云，公有云通过互联网为所有的用户提供资源，私有云通过互联网上为一个组织的内部用户提供资源，混合云通过互联网根据不同用户提供相应的资源。

(2)云计算实现的关键技术是虚拟化技术。在计算环境中，虚拟化意味着对一个设备或一个资源创建一个版本，如服务器、存储装置、网络甚至操作系统，在这个架构里，把这些资源分成一个或多个执行环境管理程序，也被称为虚拟机监控程序(VMM)，VMM也是许多硬件虚拟化技术中的一种，它允许很多被称为客户机的操作系统并发运行在主机上。

2 高职院校校园私有云建设需求

(1)高职院校校园数字化平台服务需要提供弹性负载均衡，降低硬件消耗。作为网络服务，在访问高峰时段和低谷时段，流量差异很大，各服务的高峰时段和低谷时段也处于不同时间点上，例如OA服务的访问高峰期在早上8点到10点，WEB服务高峰期则处于上行9点到11点。若以传统架构，则需要为2个服务的高峰值准备足量的运算资源，服务器消耗则为两个服务器所需最大资源，才能保证高峰期两个服务正常运行。使用云平台方案后，可以对资源进行细粒度管理，将物理服务器资源，分解成虚拟机进行资源管理。在一个服务高峰期，可以相应关闭其他服务实例，以减少计算资源消耗、完善地保障线上服务。

(2)为高职院校数字化校园教学科研和测试，提供虚拟机资源。对于智慧校园建设者来说，需要一套线下环境，来对真实场景进行开发和模拟测试。也可以为校园内部提供文件服务器，提供校园内部员工上传和下载文件的权限，用于校园内部文件共享，建立校园内部知识库体系。

(3)解决高职院校运维部门对资源的分配瓶颈。有云平台之前，网络应用的上线和下线，都需要运维人员来部署和回收服务器资源，对于运维部门来说，需要有专人解决机器的安装和配置、DNS设置、前端代理服务器的配置等问题。使用部门则需要在研发流程结束后，进入流程，等待运维将机器安装并调试，交付之后，才能进行网络应用上线。云平台可以以模板的形式，将虚拟机做成模板，需要上线的时候，可以迅速以此模板为基础，克隆一台新的VM进行交付。回收资源的时候，删除相应VM即可。

3 高职院校U.K.O.型私有云平台的组成

(1)高职院校U.K.O.型私有云平台的组成。U.K.O.是“Ubuntu+KVM+OpenStack”首字母缩写，意思是在Ubuntu操作系统上安装KVM虚拟机环境，实现OpenStack私有云平台，这三种软件都是开源软件，不需要付费购买，而且技术支持度好，安全性高，稳定运行有保障。

(2)选择Ubuntu作为操作系统。Ubuntu是众多Linux发行版中的一种，2016年10月的最新数据显示，全球互联网各种Linux发行版市场占有率排名中，Ubuntu已经超过Debian成为第一。最新的Ubuntu Server 16.04 LTS版本能提供长达五年的技术支持，对系统安全更加重视，兼容性好，同时OpenStack社区对Ubuntu支持比较完善，Ubuntu更新速度快，内核版本比较新而且专门对为服务器做了优化，可以支持更高版本的KVM，对OpenStack使用者来说，OpenStack是Python 2.6写的，而CentOS 5.6上默认的是Python 2.4的环境并且还有很多依赖关系不容易升级到2.6，所以在Ubuntu上安装会简单一些，而且Ubuntu是OpenStack的官方首选系统，文档都是按Ubuntu写的，Ubuntu可以提供更好的性能。

(3)虚拟化技术的选择。KVM和Xen是开源领域最常见的解决方案。Xen的流行度不高，技术支持力量不如KVM，而且Xen对Ubuntu支持度不好。KVM是Kernel based Virtual Machine的简写，意思是基于内核的虚拟机，严格说，它只是Linux内核的一个模块，KVM项目组在2006年向Linux内核社区提供了代码，已经被包含在Linux里。KVM相比较于Xen，更小，更轻量级，更方便管理。KVM也是Ubuntu的默认虚拟化方案选择，OpenStack原生对KVM支持也很完善。

(4)云平台的选择。作为两大主流开源云平台，OpenStack和CloudStack各具优势。CloudStack是从cloud.com公司的产品转向开源，随着社区版本的不断更新和兼容各家产品，CloudStack也逐渐变得庞大。以搭建私有云方案而言，很多功能无用且显得多余。2016年4月，备受关注的IaaS云端运算架构OpenStack，推出第13个版本Mitaka，强调轻松管理、扩充性更高和使用者体验更完美。最新版本优势在于插件化的框架，因为技术框架允许自由的选择可用插件，私有云方案中，可以只选择需要的组件进行安装。因为框架允许插入不同组件，所以OpenStack社区也获得了更多厂商的支持，社区活跃度也比较高。在实施云计算方案的时候，可以有更多的选择余地，对遇到的问题，也有了更多更快的响应。最终的选择，本方案更倾向于使用OpenStack。

通过自身基于OpenStack搭建私有云平台的实战经验，对照OpenStack实施私有云落地的需求进行梳理，笔者认为，使用基于Ubuntu+KVM+OpenStack实施私有云平台建设是一种最佳选择。

[1] 李辉.基于OpenStack的私有云计算平台的研究和实现[D].江西师范大学，2013.

[2] 王立平.基于云计算的高职院校数字图书馆信息资源建设[J].职教论坛，2014年32期.

李兵(1974-)，男，江苏灌云人，大学学历，副教授，研究方向：计算机网络技术、云计算、虚拟化技术等。

TE952

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1671-1602(2016)20-0210-01