基于OpenStack的云计算数据中心标准管理系统的设计与开发.doc

基于OpenStack的云计算数据中心标准管理系统的设计与开发南京邮电大学 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班级学号指导教师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 Computing）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, 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 distributed 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 / output equipment. What's 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, through 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 understanding 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 capabilities. 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: 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QEMU 72.4.3 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 OpenStack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——Keystone 133.2.1 Keystone介绍 133.2.2 Keystone概念 133.3 OpenStack计算服务——Nova 143.3.1 Nova简介 143.3.2 Nova架构 153.3.3 Nova工作流程 163.4 OpenStack网络服务——Neutron 173.4.1 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OpenStack 204.1.1 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云开源代码项目的。