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1、南京邮电大学 毕 业 设 计（论 文）题 目基于OpenStack的云计算数据中心管理系统的设计与开发专 业网络工程学生姓名顾立秋班级学号B11070432指导教师李养群指导单位物联网学院 日期：2015年 1月 19日至 2015年 6月 12日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日摘 要云计算（Cloud Co
2、mputing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、联机存储技术（Network Storage Technology）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等一系列传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络将多个成本低廉的计算实体整合成一个大型计算资源池，并借助SaaS、PaaS、IaaS等服务模式，将强大的计算能力分发到终端用户手中。云计算的核心理念就是通过不断提高“云”端处理
3、能力，减轻用户负担，将一系列的IT能力以服务形式提供给用户，简化用户终端的处理负担，最终使用户成为一个单纯的输入/输出设备，享受“云”提供的强大计算处理及服务能力。OpenStack是一个开源的云计算项目和工具集，并且提供了关于基础设施即服务（IaaS）的解决方案。OpenStack具有建设这样资源池的能力，通过OpenStack的各种组件多种模式的排列组合，可以搭建成各种规模的“云”，这些云可以是私有云、公有云、混合云。本文首先介绍了云计算的背景及其相关技术，并深入了解OpenStack的架构和其各种服务，掌握各种服务实现原理，以及探讨OpenStack如何实现对云计算数据中心的管理，最后动
4、手搭建OpenStack云平台和尝试对功能的扩展。由于OpenStack云计算平台在国内的研究起步较晚，在安装部署过程中会出现若干问题。本文就出现的问题加以汇总并给出解决方法，可以在安装部署OpenStack时提供参考。关键词：云计算；IaaS；OpenStack；管理平台ABSTRACTCloud Computing is the product of a series of traditional computer technology and network technology integration of Grid Computing, Distributed Computing,
5、Parallel Computing, Utility Computing, Network Storage Technology, Virtualization, Load Balance and so on. It is designed by the network to integrate multiple low-cost computing entity into a large pool of computing resources, and with SaaS, PaaS, IaaS services model, the computing power is distribu
6、ted to the end users. Cloud computing is the core concept by continuously improving the cloud side processing ability to reduce the burden on the user, a series of IT capabilities as a service to users, simplify the processing burden on the user terminal, and ultimately make the user a simple input
7、/ output equipment. Whats more, people could enjoy powerful computing capabilities Cloud provided.OpenStack is an open source cloud computing projects and tools, and provides information on the infrastructure as a service (IaaS) solutions. OpenStack has the ability to build such a resource pool, thr
8、ough permutations and combinations of the various components of OpenStack multiple modes, can be built into a variety of sizes, cloud, these clouds can be a private cloud, public cloud, hybrid cloud. This paper describes the background of cloud computing and related technologies, and in-depth unders
9、tanding of OpenStack architecture and its various services. In order to acknowlodge a variety of services to achieve the principles, and to explore how to achieve the OpenStack cloud computing data center management, we finally have come up with OpenStack Cloud platform and try to extend the capabil
10、ities. Since the OpenStack cloud computing platform in China started late, there will be a number of issues in the installation and deployment process. This article appeared to be summary of the issues and gives solutions that can provide a reference during the installation deploy OpenStack.Keywords
11、: Cloud Computing; IaasS; OpenStack; Management Platform目 录第一章 绪论11.1 研究背景及意义11.1.1 背景及意义11.1.2 国内外发展现状11.2 研究工作意义31.3 论文组织结构4第二章 IaaS及关键技术相关介绍52.1 Iaas概述52.2 IaaS服务特征及优势52.3 IaaS整体架构52.4 IaaS关键技术介绍72.4.1 虚拟化技术72.4.2 KVM与QEMU72.4.3 数据存储技术82.4.4 资源管理技术92.4.5 能耗管理技术92.5 本章小结10第三章 OpenStack相关介绍113.1 Op
12、enStack简介113.1.1 OpenStack基础架构113.1.2 OpenStack访问流程123.2 OpenStack认证服务Keystone133.2.1 Keystone介绍133.2.2 Keystone概念133.3 OpenStack计算服务Nova143.3.1 Nova简介143.3.2 Nova架构153.3.3 Nova工作流程163.4 OpenStack网络服务Neutron173.4.1 Neutron介绍173.4.2 Neutron 网络创建过程183.5 本章小结19第四章 OpenStack云管理平台的搭建204.1 单节点安装部署OpenStac
13、k204.1.1 实验环境及实验拓扑204.1.2 构建过程204.2 云平台搭建主要过程和问题解决214.2.1 Keystone的安装与问题分析214.2.2 Glance的安装与问题分析224.2.3 Cinder的安装与问题分析234.2.4 Nova和Quantum的安装与问题分析244.2.5 Horizon的安装与问题分析284.3 OpenStack计费系统的研究284.3.1 OpenStack计费系统的设计与实现294.3.2 计费系统的计费机制304.3.3 计费系统的扣费方法304.3.4 计费系统的安全检查304.3.5 计费系统与资源监控系统的交互304.3.6 计
14、费系统的数据处理314.3.7 计费系统功能的设计324.4 本章小结34第五章 OpenStack云平台的测试355.1 对各项服务的测试355.1.1 创建实例355.1.2 查看实例概况355.1.3 动态调整实例大小355.2 对实例可用性的测试365.3 本章小结37结束语38致 谢39参考文献40南京邮电大学2015届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 背景及意义人类社会从蒸汽机进入了工业时代，又从电的时期进入了现代文明，从计算机互联网进入了地球村的时代。那么，云时代的到来会是怎样一番情景？云计算被认为是继个人电脑、互联网之后电子信息技术领域的又一次
15、重大的变革，其实质是一种基于互联网的计算模式，在这样的模式下，计算资源（计算能力、存储能力、交互能力）是动态、可伸缩且虚拟化的，以服务的方式提供。这种新型的计算资源组织、分配和使用模式，有利于合理配置计算资源并提高其利用率，降低成本，促进节能减排，实现了绿色计算，这更切合了我国经济转型的发展战略。OpenStack作为一个开源的云计算平台，吸引了众多一流厂商的加入，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。1.1.2 国内外发展现状最近，新浪云计算宣布正式加入全球开源云计算项目OpenStack，将选择OpenStack作为IaaS平台解决方案。作为OpenStack中国的积极推动者，这在很大程度上将推动OpenStack云开源代
