基于OpenStack的云計算環(huán)境關(guān)鍵問題研究

孫麗霞

摘要：本課題探究的OpenStack不僅能夠快速部署完整的虛擬化環(huán)境，還能夠利用環(huán)境來創(chuàng)建幾個相互聯(lián)系的虛擬服務(wù)器，并支持用戶快速部署應(yīng)用程序于相應(yīng)的虛擬機。這里探究的OpenStack是一個開源的一種云計算項目，并對基礎(chǔ)設(shè)施的整個服務(wù)提供了一種解決方案。課題探究了云計算平臺的研究和設(shè)計的同時，還充分顧及到這些使用者的個人體驗，利用精心設(shè)計的交互式界面為用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)、云用戶使用Web界面可以提交作業(yè)，申請資源，管理者能夠通過對資源的有效管理和部署。Hadoop是設(shè)計的核心分別是節(jié)點的任務(wù)分解成子任務(wù)，最后總結(jié)回到主節(jié)點。HDFS被設(shè)計為一個分布式文件系統(tǒng)，提供底層Hadoop分布式存儲支持。

關(guān)鍵詞：云計算 SOA架構(gòu)OpenStack 拓撲結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP368.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0082-01

1 云計算體系結(jié)構(gòu)

云計算實際上是使用SOA架構(gòu)的想法，本課題探究的云計算實際是提供硬件資源服務(wù)到最終用戶。通常來說云計算平臺只提供基本的資源。另外用戶組以上的災(zāi)難程度很低，不同的角色之間的用戶可以關(guān)注這一層的內(nèi)容，使整個平臺更靈活。本課題探究的服務(wù)開發(fā)的用戶可以利用云計算平臺提供一個公共接口來獲取相應(yīng)的硬件和軟件資源的發(fā)展服務(wù)，和最終用戶可以根據(jù)他們的需求定制。虛擬化是做底層的抽象層，通常來說它是把具體封裝底層資源基礎(chǔ)設(shè)施來提供服務(wù)，不必擔心資源存在的一些局限問題。另外對于虛擬化層是通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)虛擬服務(wù)，能夠通過降低本身并不提供資源。一般來說對于底層物理資源層提供了最基本的硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，等等。需求者，通常情況下只需要申請相應(yīng)的資源通過自己的需求，并根據(jù)這些使用者的具體要求服務(wù)提供者是分配資源，如果沒有足夠的資源來滿足用戶資源池，另外您需要動態(tài)創(chuàng)建的資源以滿足用戶，如果有足夠的資源將被自動分配給用戶。通常我們的用戶應(yīng)用程序資源可以通過瀏覽器查詢，用戶還可以告訴自己的資源管理。

2 OpenStack原理

本小節(jié)將探究的是OpenStack的原理，一般來說沒有虛擬化部署的云環(huán)境，具體分成數(shù)據(jù)中心通過管理軟件實現(xiàn)虛擬化，另外對于相應(yīng)的應(yīng)用程序和硬件之間的關(guān)系。通常來說這是能夠做到的云平臺結(jié)構(gòu)，另外對于操作各種應(yīng)用程序和文件，一般來說可創(chuàng)建和分配。通常情況下它為用戶和管理員提供了豐富的接口，方便用戶了解其應(yīng)用程序的細節(jié)也方便和運行整個云管理員查看狀態(tài)，這也是一個很好的方法恢復(fù)云存儲分配。通常情況下是可以利用虛擬機來更好地去完成服務(wù)器資源最優(yōu)先應(yīng)用。對于每個虛擬服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)或內(nèi)存可能是一個連接池，是能夠更加靈活地響應(yīng)請求。對于OpenStack的數(shù)據(jù)中心虛擬化，能夠增加應(yīng)用程序的管理操作。

3 基于OpenStack的計算云平臺框架設(shè)計

OpenStack云計算平臺可以進行這些資源的管理和監(jiān)控，正常來說都是可以提供基本的應(yīng)用程序服務(wù)。另外一般情況下在建立OpenStack云計算平臺是為了更好的整合資源閑置，并且可以免費存儲的計算機、以及這些網(wǎng)絡(luò)和其他資源的計算資源的有效利用。

3.1 OpenStack計算云平臺拓撲結(jié)構(gòu)

課題中主要是對OpenStack開源云計算系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的一個探究，另外在提出云計算平臺體系結(jié)構(gòu)的框架。通常情況下OpenStack云服務(wù)器管理的中心節(jié)點，一般也就是負責(zé)創(chuàng)建和管理一個云，另外對于Xen虛擬機管理節(jié)點負責(zé)創(chuàng)建和管理虛擬機，這里的DHCP服務(wù)器負責(zé)虛擬機的管理和我們的服務(wù)節(jié)點在同一個網(wǎng)絡(luò)池。通常情況下OpenStack云計算平臺設(shè)計服務(wù)節(jié)點組成多云，并且我們知道這些虛擬節(jié)點部署通過遠程通信機制。課題中主要是使用相關(guān)軟件的云計算平臺設(shè)計方案來實現(xiàn)上述功能。

3.2 計算云平臺結(jié)構(gòu)

OpenStack云計算的基礎(chǔ)上，OpenStack是能夠利用這個遠程通信工具集和虛擬化軟件和工具，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)共同構(gòu)建這樣的一個平臺。通常情況下這里的工具封裝和模塊化設(shè)計由云中間件相關(guān)技術(shù)，并且一般都是基于中間件平臺使用的通信工具，如web服務(wù)來提供外部訪問接口，從而最終通過網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。

（1）中間件層，這里的中間件層是封裝的函數(shù)，能夠?qū)A(chǔ)設(shè)施層和門戶層提供云服務(wù)，另外可以完成各種用戶通過云門戶層云資源的操作，由云門戶層，實現(xiàn)傳達的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)請求。（2）基礎(chǔ)設(shè)施層，對于這個基礎(chǔ)架構(gòu)層主要使用OpenStack工具集的底層資源集成邏輯在云上，并且可以利用進入虛擬機資源通過虛擬化技術(shù)，并通過OpenStack組件相關(guān)的虛擬節(jié)點加入到云。這里是可以完成整個動態(tài)擴張的資源，可以很容易地應(yīng)用物理資源實現(xiàn)一體化的閑置。（3）云門戶管理層，對于門戶層提供了云用戶和云管理員的操作云。它是基于中間件層，能夠在整個操作的基礎(chǔ)上為用戶提供了多種方便的接口，并且還可以利用web訪問的方式實現(xiàn)用戶交互和云。

4 結(jié)語

使用OpenStack來構(gòu)建一個基于基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)、云計算架構(gòu)，課題中探究的是通過構(gòu)建Hadoop環(huán)境的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺一起來完成整個工作流程，并在web界面顯示的形式為用戶進入云計算平臺提供了一個方便的操作方式。通常情況下這些使用者都能夠提交一個工作應(yīng)用程序資源，之后云計算平臺將被隨機分配到不同的節(jié)點根據(jù)資源情況，計算結(jié)果回來后工作。本課題探究的架構(gòu)核心思想是用它來設(shè)置任意數(shù)量的私有云，不同的私有云，以及私有云資源是相互獨立的。這里我們通過OpenStack的服務(wù)節(jié)點和節(jié)點的配置和部署資源，并且在每個資源Hadoop節(jié)點部署。

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