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1、分类号： 学校代码：密 级： 学 号： 2017届毕业论文基于openstack的高校教研云平台研究与实践姓 名： 学 号： 140607020118 指导教师： 王灿伟 学 院： 信息工程学院 专 业： 计算机网络技术 完成日期： 2017年3月29日 毕业论文（设计）诚信声明书本人声明：本人 （学号：140607020118）所提交的毕业论文基于openstack的高校教研云平台研究与实践 是本人在指导教师王灿伟老师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中加以说明；有关教师、同学和其他人员对本文的写作、修订提出过并为我在论文中加以采纳的意
2、见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。论文作者（签字）：马宁 时间：2017年3 月29日指导教师已阅（签字）： 时间： 年 月 日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文基于openstack的高校教研云平台研究与实践是本人马宁（学号：140607020118）在校期间所完成学业的一部分，是在指导教师王灿伟老师的指导下独立完成的。本人同意学校保留或相国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东管理学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）论文
3、作者（签字）：马宁 时间：2017 年 3 月29 日指导教师已阅（签字）： 时间： 年 月 日目录摘 要1Abstract1引 言2第一章 高校云教学平台的设计41.1高校云教学平台设计的基本内容41.2关键技术41.2.1 云存储技术51.2.2 服务器虚拟化技术5第二章 高校云平台的搭建62.1 OpenStack 云环境搭建62.2 将教学存储服务的实现82.3虚拟云机房实现8第三章 云实验室环境的管理93.1 用户93.1.1 权限设置93.1.2 用户管理9结 论10致 谢10参考文献11摘 要OpenStack是一个由NASA（美国国家航空航天局）和Rackspace合作研发并发
4、起的，以Apache许可证授权的自由软件和开放源代码项目。OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，由几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack通过各种互补的服务提供了基础设施即服务（IaaS）的解决方案，每个服务提供API以进行集成。OpenStack是一个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。它的社区拥有超过130家企业及1350位开发者，这些机构与个人都将OpenStack作为基础设施即服务（IaaS）资源的通用前端。OpenStack项目的首
5、要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性。OpenStack包含社区维护的8个核心项目，还有许多孵化项目，其中Swift、Nova和Glance是最主要的3各项目。Swift提供对象存储服务，Nova是提供虚拟换计算服务，Glance提供虚拟机镜像管理服务。此外还包括Keystone身份认证服务、Neutron网络服务等项目作为辅助模块。上述三大主要项目既可以单独使用，也可以组合起来搭建一个通用的Laas云平台。关键字：OpenStack 开源 云计算 高校教学云的建设与管理AbstractOpenstack is a free software and open source pro
6、ject licensed by NASA ( NASA ) and rackspace, licensed by the Apache license.Openstack is an open source cloud computing management platform project, composed of several major components to complete specific work. Openstack supports almost all types of cloud, the project goal is to provide a cloud c
7、omputing management platform for simple, scalable, rich, standards-based unified.Openstack provides infrastructure as a service ( iaas ) solution through a variety of complementary services, and each service provides an API for integration.Openstack is an open source project designed to provide soft
8、ware for building and managing public and private cloud. Its community has more than 130 enterprises and 1,350 developers, both of which have openstack as the universal front end of resources as infrastructure as a service ( iaas ).The primary task of the openstack project is to simplify the cloud t
9、he deployment process and bring good scalability.Openstack contains eight core projects for community maintenance, and many hatching projects, including swift, nova, and glance are the main 3 projects. The swift provides object storage services, nova is a virtual failover service, and glance provide
10、s virtual machine mirroring management services. In addition, including the keystone authentication service, neutron network service and other projects as the auxiliary module. The three major projects can be used alone or combined to build a common laas cloud platform.Key words: openstack open sour
11、ce cloud computing the construction and management of university library引 言伴随着互联网技术的迅猛发展，物联网、云计算等新技术方兴未艾，各行各业都试图与云计算模式相结合，以充分利用云计算的优势来促进自身改革与发展。 我国高校教育信息化也在经历了网络化、数字化、集成化3个阶段后，正迎来以“智慧化”为典型特征的第4个阶段。如何将云计算技术和高校教学结合起来，实现“智慧化”教育，成为高校的一个热点话题。随着云计算技术的迅速发展,其在教育领域的渗透逐渐深入.基于开源云计算框架OpenStack搭建教学云平台,实现教学存储和虚拟云
12、机房两大服务,对高校教学资源的合理配置和教学方式的改善起到一定的促进作用。当前 ，很多高校都在校园信息化建设上投入了大量的资金和精力 ，配置了很多高性能的计算、存储和通信设备 ，但这些资源未能充分整合利用 ，闲置率较高且共享能力低 ，导致了教学资源的严重浪费。 为了改善这种状况 ，可以利用开源云计算平台 OpenStack 作为底层框架 ，以云存储和虚拟化技术作为技术支撑 ，设计和搭建一个教学云平台 ，并通过拓展云应用 ，实现教育资源的统一管理、灵活调度与合理配置 ，还可以对教学方式起到一定的改善作用。第一章 高校云教学平台的设计1.1高校云教学平台设计的基本内容以 OpenStack作为底层
13、框架，以云存储技术和虚拟化技术作为技术支撑搭建一个高校教学云平台。平台以教学服务为中心，结合校园的一些具体应用，充分考虑校园环境与需求，为高校师生提供两大服务：一是教学存储服务，为师生提供一个庞大的可扩展的存储引擎，师生获得授权后可自主对存储资源进行再分配，按课程存储相关课件或提交作业等，从而实现优质教学资源的普及与共享，降低重复建设数据库的成本；二是虚拟云机房服务，为师生提供按需分配的虚拟计算资源。教师可以根据自己的课程需要定制具有合适配置的虚拟机，学生在上机实验时只需按要求启动相应的虚拟机即可进行操作，并且可以很方便地在不同上机实验环境间进行切换，从而实现对资源的集中管理，有利于硬件资源的
14、优化配置，降低系统维护成本。平台主要模块如图1所示。图一 高校云平台系统架构1.2关键技术 1.2.1 云存储技术云存储是实现教学存储服务模块的关键技术，底层由Swift实现。Swift是OPenStack中提供对象存储服务的主要羡慕，是一个可扩展的、冗余的分布式对象存储系统，容量可达PB级。它可以作为网络平台的后端，在线存储各种文档、图像、电子邮件、大数据等数据文件，也可以保存虚拟机镜像，非常适合存储大量、长期归档存储并且需要备份的对象文件。Swift提供了一套RESTAPI来保存和访问任意非结构化数据，用户可通过上层应用程序调用这些基于REST的接口从而实现对象的保存、获取、删除等操作。在
15、教学云平台中使用SWift对象存储技术为师生提供庞大的可灵活的分配的存储资源是最好的选择。1.2.2 服务器虚拟化技术服务器虚拟化技术是指通过将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台物理服务器变为多台虚拟服务器，或者让多台物理服务器变为一台虚拟服务器的技术，人们使用时感觉不再受限于物理上的界限。OpenStack 中虚拟化技术主要由Nova、Glance、Neutron和Horizon（Dash-board）项目提供支持。NOVA负责为虚拟机提供计算资源，管理虚拟机的生命周期；Glance负责保存和访问各种虚拟机镜像文件、安装各种虚拟机；Neutron负责为虚拟机提供网络配置 ；Dashboard提供了一个基于Web的图形化界面来对虚拟资源进行各种操作。在高校教学云平台
