用虚拟化技术,将单个硬件资源虚拟为多个虚拟服务器,基于动态分配技术为用户分配虚拟服务器资源开展实验,可有效提高硬件设备的利用率。
5.1.4. 系统具有良好扩展性
云计算大数据技术在不断的发展进步,平台应具有良好的扩展性,实验内容及虚拟机资源能够灵活添加,保证实验内容及虚拟机资源随着云计算技术的发展不断更新完善。同时,系统支持对其他课程实验环境或科研项目所需计算存储资源的添加及分配,硬件资源可得到充分复用。
5.2. 建设内容
5.2.1. 云计算大数据实验平台部署
在实验室构建一套完整的云计算大数据平台,包括云计算服务器集群、云计算虚拟化管理平台。云计算大数据平台通过对底层服务器硬件、网络设备和存储资源实现虚拟化聚合部署,配合云计算虚拟化管理平台,实现云计算中基础设施即服务(IaaS)部分,为实验室开展云计算IaaS层的研究、教学、实验提供基础环境。同时该云计算大数据平台也为更高层次的云计算服务,如PaaS,SaaS服务提供了良好的基础平台,且具有很高的自适应性和扩展空间。
5.2.2. 云计算大数据实验环境学习及搭建
某公司云计算大数据实验分为五个阶段,涵盖了从基础架构到中间件和saas应用层服务以及大数据分析和云安全实验,各阶段都有详细的课程讲解及配套教材。下面将对五个阶段进行介绍。
云计算基本架构安装和部署阶段,让学生了解云计算的基础架构,熟悉OpenStack各组件的部署,掌握实例的创建及调度,学生能够通过自己部署的openstack平台对所有实例进行分配和管理,包括对实例资源、配额及网络的管理,充分发挥openstack的高效管理和可扩展性。
云计算中间件和环境部署阶段,基于openstack 的IAAS平台,构建完整的服务提供平
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台,平台主要面向开发者,能够根据开发环境的需求提供定制化的开发环境,完成一键化的开发平台部署。
基于分布式文件系统的大数据部署、挖掘和分析阶段,通过对云计算分布式的部署,了解了分布式的概念,从而更快速的学习Hadoop 分布式文件系统,通过构建一个简单的集群,能够建立数据模型,进行数据挖掘和分析。
云计算应用层安装及使用阶段,通过PAAS平台提供的开发套件及工具,开发出可用的web应用平台和软件,如:电子商务系统,博客系统以及网盘等常见web端服务。
云安全加固和防护阶段,通过学习openstack的部署和应用,还必须对云安全进行一定的了解,对实例的网络进行划分和管理,对安全组和规则进行调整,使得对实例和资源的控制更加有效。
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第六章、 云计算大数据实验室解决方案
6.1. 云计算大数据实验室整体架构
云计算大数据实验平台的实验内容设计均来源于社会人才需求技能调研及业界专家建议,力求云计算大数据专业人才培养符合社会人才需求现状,适用于云计算大数据、虚拟化、大数据、云安全等课程实验教学及实训,也可基于本产品的软硬件平台进行云计算大数据相关科研项目。
某公司云计算大数据实验平台架构图
某公司云计算大数据实验平台,包括云计算服务器集群,云计算大数据管理和应用,云安全等。平台通过对底层服务器硬件、网络设备和存储资源实现虚拟化聚合部署,配合云计算大数据管理,实现云计算中基础设施即服务(IaaS)部分,为实验室开展云计算IaaS、PaaS、SaaS、大数据管理和挖掘、云安全等提供了良好的基础平台,具有很高的自适应性和扩展空间。
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6.2. 云计算大数据实验室物理布局
云计算大数据实验室的布局设计要以能够有效利用实验室场地,方便开展教学和实训为原则,这里我们推荐用目前最主流的布局方式-岛式布局。岛式布局是目前最流行的实验室布局方式,每个物理实训组成为一个小岛,每个组推荐6个学员使用,每组配置一个2m标准机柜。
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某公司云计算大数据实验室每个实验组采取“4N+1”的教学架构平台,即一个资源平台,四个分布式节点(控制节点、网络节点、计算节点、存储节点)让学生通过实际部署从而理解分布式的概念和掌握各节点功能以及核心组件。
6.3. 云计算大数据实验平台部署
云计算大数据实验平台提供了一个功能完整的、标准开放的方便集成的IaaS服务层。这层提供的动态基础架构是整个云计算服务的核心支撑层,最核心的部分包括采用了服务器、存储设备、网络设备和某公司云计算管理平台构建的云计算服务基础架构。该基础架构具备良好的性能、可用性和可靠性。
虚拟化软件实现对底层的服务器硬件、存储资源和网络设备的虚拟化,然后通过虚拟化管理平台,将计算资源、存储资源、网络资源进行聚合,构建新一代的资源中心,形成统一的云计算大数据实验平台。在实验平台,所有资源整合后在逻辑上以单一整体(虚拟机)的形式呈现,这些资源根据需要进行动态扩展和配置,各信息系统业务按需使用资源。某公司云计算虚拟化管理平台提供自服务功能和基本的服务管理能力。
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