[发明专利]基于OpenStack的云计算实验平台

说明书

本发明公开了基于OpenStack的云计算实验平台，其由一个控制节点主机和多个计算节点主机组成，使用支持CPU虚拟化技术的64位服务器；采用多节点模式易于通过增加计算节点的数量来水平扩展云平台,在扩展云系统的同时不影响提供的服务；平台规划了两个网络：管理网络和数据网络；其中，管理网络用于OpenStack组件与操作系统的通信；数据网络用于虚拟服务器上的应用；云平台的控制节点上主要运行2台虚拟机，分别为CC和NC；OpenStack的控制服务运行于这两个虚拟机中，并伴随控制节点系统一起启动。

技术领域

本发明涉及一种基于OpenStack的云计算实验平台。

背景技术

随着云计算技术的发展和云服务的广泛应用，国内有很多高校在开设云计算相关课程同时，也构建了基于云计算的科研实验教学平台，为课程教学和研发应用提供支持。在云计算的3种服务模式(IaaS、PaaS、SaaS)中，由于基础架构服务平台IaaS可以按照不同的需求提供不同资源类型的虚拟主机，以满足云计算应用对基础设施资源的需求，因此，构建IaaS云平台是为高校师生提供教学科研实验环境和计算服务的基础，也是对这些云资源进行有效管理的现实需要。

OpenStack是主流的开源IaaS云平台架构，已被广泛验证过并得到诸多厂家的认可，因此成为高校构建实验教学云平台的首选。

发明内容

基于上述问题，本发明基于OpenStack架构搭建了面向教学和科研实验的云计算平台，实现资源共享、按需分配的弹性计算服务，为课程教学、科研和工程应用开发提供实验支持。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

云计算实验平台是为教学、科研提供实验环境和展示服务的系统，要求能根据用户的需求快速创建实验环境、提供应用开发和环境管理服务。

为满足科研与工程项目实验对大数据处理技术的要求，该平台还应提供大数据应用环境，实现分布式数据处理与存储。采用“IBM OpenStack Solution for System X”解决方案，对云平台进行模块化、自动化安装和部署,并对云平台的运行状况进行实时监控。

本发明的基于OpenStack的云计算实验平台，其由一个控制节点主机和多个计算节点主机组成，使用支持CPU虚拟化技术的64位服务器；采用多节点模式易于通过增加计算节点的数量来水平扩展云平台,在扩展云系统的同时不影响提供的服务；

平台规划了两个网络:管理网络和数据网络；其中，管理网络用于OpenStack组件与操作系统的通信；数据网络用于虚拟服务器上的应用。因此,服务器至少有两个网口,分别用于管理网络和数据网络。由于云平台主要用于课程和科研实验展示,对存储要求不高,因此存储方式采用服务器本地硬盘。

云平台的控制节点上主要运行2台虚拟机,分别为CC(Cloud Controller,云控制器)和NC(Network Controller,网络控制器)；OpenStack的控制服务运行于这两个虚拟机中，并伴随控制节点系统一起启动。

用虚拟机运行控制服务的优势在于:易于调整服务需要的资源；控制服务可通过快照来进行备份；在虚拟机损坏时,很容易更换和修补；在物理机更换和维护时,易于将控制服务迁移到其他物理主机。此外,控制节点上空闲的计算资源还可以根据需要运行其他虚拟机,如运行集群管理和配置软件的虚拟机、运行快速安装工具的虚拟机等。云平台中的计算节点主要运行OpenStack创建的虚拟机,并为虚拟机分配网络,计算节点的存储空间还可以为虚拟机提供非持久性存储。

1.2云平台架构设计