張云

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學院，江蘇無錫 214063）

基于Cloudview的實訓管理云平臺構(gòu)建

張云

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學院，江蘇無錫 214063）

根據(jù)高職院校實訓室管理在信息化建設(shè)中所面臨的問題，提出基于cloudview的實訓管理云平臺的解決方案。通過需求分析、平臺構(gòu)建、平臺功能三個方面的闡述，說明利用虛擬化技術(shù)，可實現(xiàn)按需彈性資源分配策略和可視化管理，能快速靈活地響應(yīng)各種業(yè)務(wù)需求，提高了實訓室的管理和運維能力。

Cloudview；實訓管理；云平臺；高職院校

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、web2.0以及下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，全國高職院校實訓室信息化建設(shè)步伐也在加快。然而，隨著信息需求量的急速增長，實訓室軟硬件可使用率的快速下降，給原有的IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成了巨大的壓力。雖然實訓室建設(shè)在軟件更新、設(shè)備性能的提高上不斷投入，但隨著信息化應(yīng)用的持續(xù)深入，仍然面臨著諸多亟須解決的問題。

一是實訓室利用效率不均衡。由于各個實訓室IT設(shè)備性能的不一致，導致教師爭先使用設(shè)備性能高的機房，使得設(shè)備性能較低的機房實驗開出率不足或者實驗成功率較低，實訓室資源利用率不均衡現(xiàn)象突出。

二是系統(tǒng)軟件部署缺乏靈活性。由于系統(tǒng)軟件自身生命周期的特點，實訓室軟硬件設(shè)備需要定期重新部署和升級。為滿足使用需求，就需要花費一定的時間來采購、安裝、調(diào)試各類軟硬件設(shè)備，因此無法第一時間滿足實訓教學升級對實訓室的要求。

三是難以快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。由于傳統(tǒng)實訓室運行維護管理只是針對單一設(shè)備展開，如果遇到系統(tǒng)癱瘓、硬件故障、數(shù)據(jù)備份等突發(fā)情況，往往無法快速反應(yīng)，需要重新部署，這勢必會增加實訓室管理的人力、時間等成本。

針對上述問題，較為可行的方法是利用虛擬化技術(shù)搭建實訓管理云平臺。通過硬件集群資源和云計算基礎(chǔ)環(huán)境的構(gòu)建，實現(xiàn)分布式資源整合，減少固定基礎(chǔ)設(shè)施的投入，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求，使軟硬件資源利用率最大化，提高實訓室運行維護管理效率。

一、Cloudview的框架技術(shù)

圖1 CVM應(yīng)用截圖

Cloudview是曙光公司在2011年向業(yè)界發(fā)布的，全國首個自主研發(fā)的云計算操作系統(tǒng)，提供了IaaS平臺服務(wù)，通過軟件定義的方式，將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源以虛擬機、容器、服務(wù)等方式提供出去。經(jīng)過幾次大的版本迭代，Cloudview云平臺充分考慮云計算中心的資源分配、業(yè)務(wù)運行和運維服務(wù)等各種管理要素，實現(xiàn)云計算中心軟硬件平臺資源的管理整合、快速部署與按需使用等功能。

Cloudview云計算操作系統(tǒng)由CVM、COC、CSP三個子平臺組成。

CVM（Cloudview Virtual Manager），即虛擬資源管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)手動創(chuàng)建虛擬機，線下通知相關(guān)用戶使用，提供監(jiān)控、報警、報表等功能，是小規(guī)模的私有云管理（見圖1）。

COC（Cloudview Operation Center），即云計算運營系統(tǒng)，負責云計算中心的運營管理，快速生成虛擬資產(chǎn)，并對虛擬資產(chǎn)進行生命周期管理，提供計算資源按需申請、按使用付費、動態(tài)可擴展等功能，滿足不同終端用戶計算資源服務(wù)訪問的差異化需求（見圖2）。

CSP（Cloudview Service Portal），即云計算服務(wù)門戶，能夠向所有組織和用戶發(fā)布云計算服務(wù)，通過該門戶用戶可以申請、使用、管理資源和服務(wù)（見圖3）。

圖2 COC應(yīng)用截圖

圖3 CSP應(yīng)用截圖

二、需求分析

在平臺構(gòu)建前期應(yīng)當考慮適合進行虛擬化資源整合的硬件設(shè)備，如服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及平臺將要提供的應(yīng)用服務(wù)等；考慮涉及IT基礎(chǔ)設(shè)施的運維管理方面的各種問題，以應(yīng)對未來不斷增加的應(yīng)用服務(wù)所造成的資源分散的狀況。需求分析如下：

一是IT基礎(chǔ)硬件設(shè)施統(tǒng)一整合為虛擬硬件資源池，所部署的應(yīng)用服務(wù)能按需分配資源，提高IT資源的利用率。

二是快速響應(yīng)業(yè)務(wù)請求，縮短服務(wù)部署的時間周期，在系統(tǒng)服務(wù)中斷等突發(fā)情況下能支持虛擬機快照和備份恢復，保證業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)能夠在最短時間內(nèi)恢復上線，實現(xiàn)靈活、便捷、高效的運維管理。

三是支持主流操作系統(tǒng)，提供虛擬資源使用、運載的實時監(jiān)控及應(yīng)用服務(wù)的動態(tài)遷移，提高實訓資源的高可服務(wù)性。

三、Cloudview實訓管理云平臺構(gòu)建

（一）設(shè)計思路

按照常規(guī)機房50～60組單核開機使用能力，方案總計10臺3核服務(wù)器和1臺FC磁盤陣列。其中7臺服務(wù)器（以hvn1,hvn2…h(huán)vn7命名）部署cloudview云操作系統(tǒng)作為虛擬化主機，另外3臺服務(wù)器部署開源虛擬化軟件，1臺FC磁盤陣列作為共享存儲并使用ocfs2集群文件系統(tǒng)。hvn1創(chuàng)建cvm虛機、coc/csp虛機，hvn2、hvn3、hvn4、hvn5、hvn6、hvn7創(chuàng)建業(yè)務(wù)虛機，業(yè)務(wù)虛機的鏡像文件存儲在ocfs2共享存儲上。Cloudview實訓管理云平臺設(shè)計框架如圖4所示。

圖4 Cloudview網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

（二）基礎(chǔ)環(huán)境配置

基礎(chǔ)環(huán)境包括業(yè)務(wù)網(wǎng)、管理網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、IPMI網(wǎng)。其中業(yè)務(wù)網(wǎng)保證用戶可以從辦公網(wǎng)訪問cloudview系統(tǒng)及虛擬機集群；管理網(wǎng)為cloudview系統(tǒng)管理的網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)只需要保證cloudview節(jié)點互相訪問，不需要與用戶局域網(wǎng)或辦公網(wǎng)訪問；數(shù)據(jù)網(wǎng)指的是掛載共享存儲需要的網(wǎng)絡(luò)；IPMI網(wǎng)為物理機IPMI地址。

（三）平臺部署

1.安裝物理機

在hvn1～hvn7物理機安裝vcell，vcell鏡像可以刻錄成光盤，使用本地光驅(qū)安裝。也可以配置好hvn1～hvn7的IPMI地址，使用瀏覽器登陸，利用IKVM功能，把vcell的iso重鏡像給hvn1～hvn7。

2.創(chuàng)建并安裝cvm、cos和csp

cvm、cos和csp的創(chuàng)建安裝如表1所示。

（四）用戶端功能模塊

用戶注冊及密碼管理模塊：用戶注冊時需要填寫個人詳細信息，注冊頁面具有判斷用戶填寫的數(shù)據(jù)格式是否正確，提示用戶設(shè)置密碼的安全等級以及為找回密碼而設(shè)置的手機驗證和郵箱驗證等功能。

用戶信息管理模塊：可以修改會員手機、郵箱、個人資料及密碼信息。

資源應(yīng)用模塊：用戶根據(jù)硬件資源詳情（虛擬機、路由器、帶寬、存儲和IP），選擇資源類型、使用數(shù)量和時長等并提交資源申請單給后臺管理員。

待辦事務(wù)模塊：可以查看各類待辦事務(wù)并進行各類操作，具有搜索事務(wù)、查看事務(wù)和處理事務(wù)等功能。

表1 cloudview安裝步驟分解表

消息管理模塊：可以發(fā)送新的站內(nèi)消息，查看已收到和已發(fā)送的站內(nèi)消息。

（五）管理員端功能模塊

服務(wù)目錄模塊：可以執(zhí)行虛擬機、操作系統(tǒng)和硬件資源的添加、修改、上架和下架等操作。

機構(gòu)維護模塊：可以執(zhí)行添加、修改、刪除、凍結(jié)、解凍機構(gòu)或部門操作。

用戶維護模塊：可以執(zhí)行查詢、添加、修改、刪除、凍結(jié)、解凍用戶操作。

用戶組維護模塊：通過“分配人員”區(qū)域可查看具有該角色屬性的成員列表；通過“分配用戶組”區(qū)域可查看具有該角色屬性的用戶組列表；通過“分配權(quán)限”可查看該角色所具有的權(quán)限。

消費記錄管理模塊：可實現(xiàn)用戶資源申請單的審批、查看歷史資源消費記錄、實時統(tǒng)計資源使用率等功能。

云平臺前后端使用流程如圖5所示。

圖5 云平臺使用流程示意圖

四、Cloudview實訓管理云平臺的功能

本文所構(gòu)建的平臺部署在校園內(nèi)網(wǎng)，管理員通過該平臺可以實現(xiàn)下述管理功能。

（1）面向多服務(wù)級別的虛擬數(shù)據(jù)中心管理

管理員通過統(tǒng)一的管理控制臺，可以方便地查看數(shù)據(jù)中心各服務(wù)器、虛擬機、容器的運行狀態(tài)，及時處理故障和告警，并能創(chuàng)建不同服務(wù)級別的虛擬數(shù)據(jù)中心，以滿足不同業(yè)務(wù)要求。

（2）面向資產(chǎn)的使用生命周期管理

管理員通過虛擬數(shù)據(jù)中心的CVM平臺集中管理資源資產(chǎn)，并通過資產(chǎn)分發(fā)、資產(chǎn)申請、資產(chǎn)使用、資產(chǎn)回收方式對資產(chǎn)生命周期進行全面管控。

（3）面向配額的申請審批管理

管理員基于實際使用需求，通過云服務(wù)方式完成資源的在線申請、審批和分配管理。

（4）面向部門級別的資產(chǎn)使用統(tǒng)計管理

管理員可針對部門或部門內(nèi)項目組，對各類資源使用情況、資源余量進行統(tǒng)計、排名。

五、結(jié)論

本文闡述了基于cloudview的實訓管理云平臺的構(gòu)建方案和主要功能。旨在為高職院校實訓室管理提供具有完善的組織自維護功能，在彈性資源分配策略和可視化流程基礎(chǔ)上建立起一個開放式、標準化、易擴展、資源聯(lián)動的統(tǒng)一智能管理平臺，實現(xiàn)資源的精細化和動態(tài)管理，以適應(yīng)各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源服務(wù)。

[1]唐維，田瑞雪.基于KVM圖書館虛擬化平臺構(gòu)建研究[J].圖書館學刊，2015（5）：98-100.

[2]李磊，李小寧.基于Openstack的科研教學云計算平臺的構(gòu)建與運用[J].實驗技術(shù)與管理，2014（6）：127-133.

[3]KVM[EB/OL].[2014-10-12].http：//www.linux-kvm.org/ page/Main_Page.

（編輯：林鋼）

Construction of Practice Management Cloud Platform based on Cloudview

ZHANG Yun
(School of IOT,Wuxi Vocational Institute of Commerce,Wuxi 214153,China)

In response to the problems concerning practice management in higher vocational college information construction,a solution of practice management platform on the basis of Cloudview is proposed.Elaboration on requirements analysis,platform building and function indicates that the utilization of VT technology can realize the strategy of elastic resource allocation and visualized management,respond to various business needs quickly and flexibly,and improve the ability of practice management as well as the maintenance of practice classroom greatly.

Cloudview；Practice management;Cloud platform;Higher vocational colleges

G 647.682

A

1671-4806（2016）06-0086-04

2016-08-15

張云（1976—），女，江蘇無錫人，講師，工程碩士，研究方向為云計算技術(shù)。