試論開源云計算openstack在高校計算機機房中的應用

張建生

摘要：開源云計算使用方便、操作簡單、成本低廉、穩(wěn)定性好，吸引人們的重視與關注。該文介紹了開源云計算openstack的架構與功能，指出高校計算機機房存在的不足，研究了開源云計算openstack在機房的應用，主要包括大規(guī)模網(wǎng)絡存儲、虛擬計算機云系統(tǒng)、落實安全保障措施等內(nèi)容。實際應用表明，openstack可以便捷、迅速的部署云，并且性能穩(wěn)定，有利于機房各項工作的順利開展。

關鍵詞：開源云計算；openstack；高校計算機；機房管理

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）31-0082-02

信息技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用，不僅大大便利了人們?nèi)粘Ｉ钆c工作，給高校教學工作和計算機房也帶來全新變革，高校計算機房建設就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。同時，為促進計算機房更好運營和發(fā)揮作用，建立完善的管理系統(tǒng)，提高管理水平，為教師教學和學生學習提供支撐是十分必要的。為此，各學校都普遍重視高校計算機房信息管理系統(tǒng)的設計和開發(fā)，根據(jù)機房具體工作需要，合理設置相應的管理系統(tǒng)，推動傳統(tǒng)管理方式向現(xiàn)代管理方式轉(zhuǎn)變，推動計算機房管理水平提高。也為教學活動有效開展，提高學生的學習效率創(chuàng)造條件。本文結合高校計算機房實際情況，就開源云計算openstack的應用進行探討分析，希望能為具體工作開展提供啟示。

1 開源云計算和openstack概述

隨著云計算技術的創(chuàng)新發(fā)展和不斷改進，開源云計算出現(xiàn)并得到越來越廣泛的應用。在高等教育事業(yè)不斷發(fā)展，整個社會對高校人才培養(yǎng)質(zhì)量要求越來越高的背景下，加強高校計算機房建設，提高學生的實踐技能和動手操作能力是十分必要的。通常高校普遍注重加大基礎設施建設投資，擴展教學場地，改善辦學環(huán)境，但是對計算機房設備的投入可能存在不足的情況，設備更新緩慢，管理維護工作不足，制約學生接觸和掌握先進的計算機技術，也影響學生綜合素質(zhì)提升。為彌補這種不足，將開源云計算openstack應用到計算機房當中，有利于更好部署云，確保機房性能穩(wěn)定，促進計算機房有效運行和發(fā)揮作用。

1）開源云計算概述。云計算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實時、隨地、按需、便捷訪問的共享資源池模式，包括基礎設施、平臺、軟件服務層。開源云計算在此基礎上發(fā)展和演進而來，較為流行的管理平臺有Eucalyptus，OpenNebula，OpenStack，CloudStack等，應用最多的為OpenStack，并且前景廣闊，深受人們的喜愛與關注。

2）openstack概述。Openstack是一個開源云計算項目，其目的是方便部署云，為各項工作開展提供操作平臺。組成架構包括計算、存儲、網(wǎng)絡、共享服務、儀表板，有效完成存儲、網(wǎng)絡連接等各項功能。同時，openstack包括云計算和云存儲兩個項目，可以提供計算資源，提供自動創(chuàng)建和管理服務。并且存儲空間還能夠擴展，為用戶使用提供方便。

2 開源云計算openstack在高校計算機機房中的應用對策

高校計算機房系統(tǒng)以提高管理效率、促進教學水平提升、方便學生學習為目的。通過合理應用計算機技術措施開發(fā)而成，更好服務于實驗室教學、管理、學生學習等工作。機房管理是高校日常管理工作的重要內(nèi)容，同時也是一項系統(tǒng)、復雜的工作，復雜程度高、任務繁瑣，需要耗費大量人力與物力，但對高校正常教學秩序、學生學習和發(fā)展等都會產(chǎn)生重要影響。隨著新任務和新要求出現(xiàn)，原有管理方式逐漸顯示其滯后性，難以滿足高校計算機房管理需要。因此，設計和開發(fā)新的管理系統(tǒng)是十分必要的，開源云計算openstack是重要的技術措施，滿足機房日常工作需要，實際工作中從以下方面采取應用對策。

1）建立大規(guī)模網(wǎng)絡存儲。傳統(tǒng)實驗教學中，大容量文件拷貝與高寬帶傳輸加大單機服務器負荷，對不同機房存儲服務器開展集中管理是迫切需要解決的問題。Openstack提供云存儲技術，可以便捷、迅速的構建大容量存儲。收集現(xiàn)有可用的存儲服務器，以5臺為單位組成節(jié)點區(qū)，結合需要擴展多個節(jié)點區(qū)。并融入身份認證節(jié)點，對用戶訪問進行控制，組建云存儲，滿足管理工作需要。

2）建立虛擬計算機云系統(tǒng)。傳統(tǒng)計算機房管理效率低，耗費大量人力物力，安裝過多軟件會影響計算機性能。而openstack可以構建虛擬計算機云，有利于提升計算機性能，減少人力與物力消耗，提升計算機房管理效率。以4臺計算節(jié)點為單位，使用交換機組成一個區(qū)，管理員根據(jù)需要增加區(qū)。每臺計算機節(jié)點連接內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)管理云計算，外網(wǎng)訪問虛擬計算機。還可以增加管理端和監(jiān)控點，實時監(jiān)控計算機服務的各項工作，確保計算機運營安全。利用openstack虛擬化后的網(wǎng)絡架構，虛擬計算機和物理計算機一樣。

3）落實安全保障措施。一方面，為保障計算機房的安全，讓開源云計算openstack有效發(fā)揮作用。與Internet連接設置防護墻技術，進行用戶權限設置，設置安全密碼，安裝防病毒軟件，去掉測試賬號和共享賬號。另一方面，為保障計算機房數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全，嚴格限制管理權限和用戶訪問權限，使用安全的密碼，設置強度高密碼，重視記錄數(shù)據(jù)庫日志審核與管理。另外，為保證權限級別安全，計算機房還給不同用戶分配不同訪問權限，禁止未注冊用戶訪問，對用戶名和密碼進行校驗和審核，防止非法訪問，確保計算機房的數(shù)據(jù)信息安全。要建立并落實安全管理控制制度，加強用戶管理，杜絕不法分子篡改數(shù)據(jù)，實現(xiàn)有效保障計算機房數(shù)據(jù)信息安全的目的。

3 開源云計算openstack在高校計算機機房中的應用實例

通過上述介紹，對開源云計算openstack計算機房系統(tǒng)設計和實現(xiàn)有基本了解，為促進系統(tǒng)功能和作用充分發(fā)揮，要將其有效應用到計算機房具體管理工作當中，以證明其實用性，為提高計算機房管理水平，推動教師教學和學生學習順利進行奠定基礎。下面將對系統(tǒng)應用進行介紹，以掌握開源云計算openstack的功能，為推動其有效利用和作用充分發(fā)揮提供借鑒。

3.1應用實例

某高校計算機房日常運營和管理中，通過開源云計算openstack的應用，設置以下模式，促進機房作用有效發(fā)揮。

1）頁面框架。系統(tǒng)開發(fā)時采用的是框架結構，以增加系統(tǒng)靈活性，方便操作和用戶使用。頁面頭、左邊導航、右邊正文分別置于不同框架結構中。為實現(xiàn)對右邊正文內(nèi)容有效控制，具體使用和操作過程中，只需要移動左邊導航部分即可，提高使用的靈活性，有效滿足用戶需求。為方便計算機房管理，用戶只需要在左邊導航選擇不同功能菜單，就能實現(xiàn)刷新右邊正文內(nèi)容的目的。也讓整個頁面結構變得清晰合理，方便用戶觀察和使用，為開展具體的各項操作提供方便。

2）系統(tǒng)登錄。登錄界面為用戶登錄和進入機房提供平臺，輸入用戶名和密碼即可登錄界面。對用戶輸入的登錄信息，系統(tǒng)進行身份識別，根據(jù)用戶不同的身份信息進入不同界面，管理員進入管理員界面、教師進入教師界面、學生進入學生界面。將用戶合理分配到應該進入的頁面，然后用戶可以根據(jù)自己需要開展各項操作。系統(tǒng)根據(jù)用戶名和密碼確認身份，驗證登錄信息，只有通過驗證后才能登錄到用戶界面，并在該界面上瀏覽用戶信息，進行相應操作，還可以了解用戶身份信息以及可以操作模塊。如果登錄信息未通過驗證，則禁止登錄，表明該用戶不符合訪問身份條件，避免非法訪問和入侵，保證計算機房安全。

3）管理員登錄管理。為提高計算機房管理水平，避免相關信息資料泄露出去，實現(xiàn)對用戶信息嚴格保密的目的，管理員有權限管理和維護系統(tǒng)?？紤]計算機房管理工作需要，方便管理人員登錄系統(tǒng)開展系統(tǒng)管理及維護工作，開源云計算openstack應用和計算機房設計時，將管理員登錄信息存放于數(shù)據(jù)表ex_adm中，該數(shù)據(jù)表建立時添加管理員記錄，用戶名和密碼均為admin。管理員登錄界面，包括用戶名和密碼輸入框，輸入并提交登錄按鈕后，進入管理員用戶界面，根據(jù)需要開展各項操作。

4）用戶管理模塊。該模板對用戶登錄信息和資料進行管理，決定用戶是否擁有登錄權限，并為用戶使用系統(tǒng)設置相關內(nèi)容。具體來說，主要功能為：對不同用戶登錄權限操作開展管理，添加、修改或刪除用戶。添加用戶時要填寫新用戶資料以及用戶名和密碼，根據(jù)是學生、教師還是管理員對其進行分類，提交并確認后添加成功，從而在管理模塊當中新增用戶。如果提交失敗，需要重新添加，直至符合要求，確認后為止。

3.2應用效果

計算機房通過開源云計算openstack的應用，實際應用結果表明，openstack能便捷、迅速的部署云，還可以確保性能處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，能滿足一般高校計算機房管理工作需要。同時，在openstack支持下，還有利于整合計算機房資源，為管理者、教師、學生提供較豐富的信息資源，甚至還可以將開源云計算openstack用于虛擬實驗教學，其重要的應用價值是不容忽視的，今后在實際工作中值得推廣和應用。

4 結束語

總之，高校計算機機房中，通過openstack的應用，能夠較為迅速的部署云，并確保系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，為人們開展管理和其它操作提供方便，對一般高校計算機房各項工作順利開展也具有積極作用。同時它還有利于整合教學資源，對任課老師教學活動開展，學生獲取豐富的信息資源也具有一定價值，甚至還可以將其應用到虛擬實驗教學活動。因此，實際工作中應該重視openstack的應用，加強安全管理和系統(tǒng)維護，確保系統(tǒng)綜合性能，促進openstack在高校計算機機房中發(fā)揮更大作用。

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