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《西南交通大学》 2015年
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基于OpenStack的“实验云”平台的研究与开发

张煜  
【摘要】:近年来,伴随云计算和虚拟化技术的快速发展,建立教育云为教育领域提供云服务(包括教育信息化所必须的一切计算机软硬件资源)已成为研究热点。而高校中建设实验室私有云平台,不仅能够使计算机软硬件资源建设合理和高效利用率,而且可以极大的方便学生和老师的实践活动,促进学生的学习效率和老师的科研效率的提高。本文首先介绍了几种比较流行的云计算IaaS平台,并选择了最被业界广泛应用的OpenStack技术搭建了高校实验室私有云平台,以及创建了实验云平台必备的实验环境模板文件和云主机类型,为用户提供了按需使用实验环境和计算机硬件的服务;然后深入研究了实验云基础平台OpenStack的整体架构和核心组件,用以分析实验云平台的基本原理;接着从实验环境的创建、调度和迁移三个方面深入分析了实验云平台管理实验环境的机制,并且针对OpenStack自身对实验环境所在虚拟机的调度策略,从其两个核心步骤(主机权衡和主机过滤)入手,提出了改进的主机过滤算法和权值计算方法,结合上述改进的算法提出了一种新的调度和放置策略,以更好的满足和适应高校实验室私有云平台的需求。并且通过在搭建的高校实验室私有云平台上对改进前后的调度策略进行了实验对比,实验结果证明改进的算法和策略足以提高实验室硬件设备的利用率以及降低实验环境创建失败的机率。除此之外,本文研究并设计了实验云平台的监控模块,监控云平台各个计算节点以及运行在计算节点上的虚拟机的负载信息(如CPU利用率、内存使用情况等),用以维护实验云平台的稳定性,提前预防故障发生。并设计与开发了高校实验云平台的客户端程序,方便测试和验证实验室私有云平台的有效性和可靠性,同时给出了系统的设计和编码实现。最后,通过对云平台的几大核心功能进行测试,验证了整个平台的可用性和稳定性。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:G434

【参考文献】
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