云計算帶來一場計算環(huán)境的變革，把傳統(tǒng)的軟件安裝、許可證的發(fā)布變成了通過Internet獲取的所需服務。比如，微軟office365就是基于云的辦公應用軟件，用戶再也不需要直接購買和安裝;在Facebook社交網(wǎng)站，上傳視頻也是通過使用云存儲服務來實現(xiàn)的，這樣大大降低了用戶的硬件成本。
1、云計算提供的服務和實現(xiàn)技術
1.1云計算機提供服務
云計算是一種通過Internet以服務的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計算模式?，是一個無處不在、便利、按需的可通過網(wǎng)絡訪問的一池共享可配置的資源的一種模式，只要較少操作，就能持有者快速提供網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務。云的類型有公有云、私有云和混合云，公有云通過互聯(lián)網(wǎng)為所有的用戶提供資源，私有云通過互聯(lián)網(wǎng)上為一個組織的內(nèi)部用戶提供資源，混合云通過互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)不同用戶提供相應的資源。云計算服務包括：IaaS、SaaS和PaaS，IaaS(基礎設施即服務)通過導航方式向用戶提供基于云的服務包括：虛擬機、塊存儲、防火墻、負載平衡和網(wǎng)絡;PaaS(平臺即服務)通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供操作系統(tǒng)、應用開發(fā)平臺(如微軟的VisualStudio.net)：SaaS(軟件即服務)通過互聯(lián)網(wǎng)把軟件(如ERP、CRM)提供給用戶，這些由SasS提供的軟件已經(jīng)獲得了較大的收益。
1.2云計算實現(xiàn)的關鍵技術
虛擬化技術是實現(xiàn)云計算的關鍵，IaaS(基礎設施即服務)是一個在云環(huán)境中提供虛擬化設置創(chuàng)建多個工作站的基礎。在計算環(huán)境中，虛擬化意味著對一個設備或一個資源創(chuàng)建一個版本，如服務器、存儲裝置、網(wǎng)絡甚至操作系統(tǒng)，在這個架構里，把這些資源分成一個或多個執(zhí)行環(huán)境管理程序，也被稱為虛擬機監(jiān)控程序(VMM)，VMM是許多硬件虛擬化技術中的一種，它允許多被稱為客戶機的操作系統(tǒng)并發(fā)運行在主機上。VMM有2種模式，裸金屬模式和主機模式;裸金屬模式Hypervisor(虛擬機管理器)是提供虛擬分區(qū)方法的薄的軟件層，它直接運行在硬件上，如CitrixXenServer、VMwareESX/ESXi。主機模式Hypervisor(虛擬機管理器)是一種分區(qū)和虛擬化服務都運行在主機操作系統(tǒng)頂層的虛擬化技術，如：基于核心的虛擬機KVM、VMwarep 和VirtualBox。
目前所使用的虛擬化方式有2種：完全虛擬化及半虛擬化。完全虛擬化提供完整的相關計算機硬件模擬，軟件能夠不經(jīng)任何修改運行。由于它使計算資源最大的使用和伸縮，多個操作系統(tǒng)能夠同時運行在相同的硬件上，對于云計算來說，完全虛擬化被認為是一個關鍵的技術。對于云計算來說，完全虛擬化能夠增加操作的有效性，因為它能優(yōu)化計算機負載和調(diào)整使用中的服務器數(shù)量來滿足需要，從而能源和信息資源。所使用的全虛擬化的仿真包有VMware Server Virtualbox。半虛擬化是Hypervisor提供一客戶操作系統(tǒng)能夠使用的接口客戶操作系統(tǒng)的一種技術，它取代了通常的硬件接口。如果客戶操作系統(tǒng)能使用半虛擬化的接口，它們將提供象對硬盤和網(wǎng)絡資源顯著快速的訪問，如微軟的Hyper-V和VMware ESX Server。
2、Eucayptus組成和原理
2.1組成
Eucalyptus是“Elastic Utility Computing Architecture for ing Your programs to Userful Systems”首字母縮寫，意思是把你的程序鏈接到有用系統(tǒng)的富有伸縮公共計算架構上，Eucalyptus是可創(chuàng)建和管理私有云和公有云的開源軟件，有5個組件，分別是云控制器(CLC)、存儲控制器(SC)、節(jié)點控制器(NC)、集群控制器(CC)、分布式存儲控制器Warlus(W)。
2.2原理
它的CLC(云控制器)類似Amazon的EC2，是用戶和管理員的云入口，它向節(jié)點管理員查詢資源信息，做出計劃和決策，并通過向集群控制器發(fā)出請求來實現(xiàn);它的SC(存儲控制器)類似Amazon的S3云控制器，它提供了存儲、訪問虛擬機器里的鏡像和用戶數(shù)據(jù)的方法;它的NC(節(jié)點控制器)是通過Hypervisor管理執(zhí)行、檢測、結束其所運行在主機上的虛擬機實例;它的CC(集群控制)是用來收集有關節(jié)點控制器上的虛擬機運行的信息，并調(diào)度其運行計劃和管理虛擬實例的網(wǎng)絡;SC(存儲控制器)與W(Walrus)互相配合完成訪問和存儲內(nèi)核映像、RAM磁盤映像、虛擬機映像及用戶數(shù)據(jù)。
3、構建基于EucaIyptus私有云的具體實現(xiàn)
3.1構建一個私有云條件
構建一個私有云至少有一個前端和一個節(jié)點，為了更好闡明問題，本文就以部署最基本的系統(tǒng)為例說明一個私有云平臺的具體構建。下文描述私有云前端系統(tǒng)(云控制器)和節(jié)點(節(jié)點控制器)建立的詳細過程。
3.2所使用的硬件和軟件
硬件：兩臺相同配置的Dell機架服務器R715(支持虛擬化技術);軟件：操作系統(tǒng)Ubuntu10.04 server，Hypervisor使用KVM，云軟件使用Eucalyptus Cloud1.6.2。
3.3軟件安裝和配置
3.3.1安裝云、存儲、集群控制器和Walrus存儲服務
先選擇其中一臺Dell服務器(標記為SERVER1)使用ubuntu 10.04 server edition安裝企業(yè)云，在安裝時選擇安裝ubuntu企業(yè)云，安裝過程中，具體配置參數(shù)如下：IP地址設置為：192.168.0.221，網(wǎng)關為：192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.0，域名服務器：202.101.98.55(根據(jù)自己具體的DNS來填)，主機名設置為：CC;云控制器地址為空，在云安裝模式中選擇云控制器，Walrus存儲服務，集群控制器，存儲控制器：分區(qū)選擇中把整個磁盤設置成LVM(邏輯卷管理)，設置帳號的新用戶全名和用戶名(在本文設置為：cladmin)，選擇不自動更新軟件，設置Eucalyptus集群名(在本文設置為：Clusterl)，設置能動態(tài)分配給虛擬機的公共IP(在本文設置為：192.168.0.70—192.168.0.80)，安裝KVM以便綁定將來要安裝的系統(tǒng)鏡像。
3.3.2安裝節(jié)點控制器
使用另一臺Dell服務器(標記為Server2)，同樣使用ubuntu 10.04 server edition，在安裝時選擇安裝ubuntu企業(yè)云，這時云控制器會自動被檢測到，具體配置參數(shù)如下：IP地址設置為：192.168.0.222，網(wǎng)關為：192.168.0.221，子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.0，域名服務器：202.101.98.55(根據(jù)自己具體的DNS來填)，云安裝模式選擇節(jié)點控制器，主機名設置為：NC，分區(qū)選擇中把整個磁盤設置成LVM(邏輯卷管理)，設置帳號的新用戶全名和用戶名(在本文設置為：cladmin)
3.3.3交換公共SSH密鑰，在節(jié)點控制器設置臨時口令：
$sudo passwd eucalyptus
在云控制器上輸入：
$sudo –u eucalyptus ssh-copy-id-I/var/1ib/eucalyptus/.ssh/id-rsa.pubeucalyptu@192.168.0.222
在節(jié)點控制器上刪除臨時口令：
$sudo passwd -d eucalyptus
3.3.4獲取證書
在云控制器上：安裝x.509證書和變量，在瀏覽器中鍵入：https：//192.168.0.221：8443#login后單擊擊證書選擇“證書”標簽
下載證書文件euca2-admin-x509.zip。然后把它復制到/home/cladmin中，gongwen.1kejian.com/zt/jsfa/Index.html創(chuàng)建隱藏的文件夾euca，云控制器和zip文件的解壓放在這里
$mkdir~/.euca
$cd~/.euca
$unzip/home/cladmin/euca2-admin-x509.zip
為安全起見，刪除ZIP文件
$rm~/euca2-admin-x509.zip
$chmod 0700~/.euca
$chmod0600~/.euca/*
設置環(huán)境變量，并讓它產(chǎn)生作用：
$echo.~/.euca/eucarc>>~/.bashrc
$source~/.bashrc
安裝euca2ool與UEC建立通信：
$sudoapt-getinstal1euca2ools
檢N0euca2ool工作狀態(tài)：
$euca-describe-availability-zones verbose
如果在有效資源列表中，free/max vcpus是0000/0000那么意味著節(jié)點在安裝期間或在云控制器上沒檢測到云控制器，節(jié)點沒有自動注冊。在服務器SERVER1(裝有云控制器)上，使用下面的命令增力N192.168.0.222為節(jié)點控制器：
$sudo euca_conf –discover-nodes
3.3.5在SERVERl上安裝鏡像
打開瀏覽器，鍵入https：//192.168.0.221：8443，在出現(xiàn)的頁面選擇“Extras”標簽，在頁面上會列出提供的鏡像。
(1)在出現(xiàn)的頁面里，從UEC(ubuntu企業(yè)云)中下載鏡像，注冊內(nèi)核映像執(zhí)行下列命令來綁定和注冊內(nèi)核鏡像：
$euca-bundle-image-I vmlinuz-2.6.28-11-server—kernel true
$euca-upload-bundle-b mybucket—m /tmp/vmlinuz-2.6.28-11-server.manifest.
$euca-register mybucket/vmlinuz-2.6.28-11-server.manifest. IMAGE eki-68101303
(2)注冊ramdisk執(zhí)行下列命令綁定和注冊ramdisk鏡像：
$euca-bundle-image-iinitrd.img-2.6.28-11-server
$euca-upload-bundle-b mybucket –m /tmp/initrd.img-2.6.28-11-server.manifest.
$euca-register mybucket/initrd.img-2.6.28-11-server.manifest. IMAGE eri-A26613DD
(3)注冊磁盤鏡像執(zhí)行下列命令綁定和注冊磁盤鏡像：
$euca-bundle-image-icentos.5-3.x86.img—kernel eki-68101303—ramdiskeri-A26613DD
$euca-upload-bundle -b mybucket -m/tmp/centos.5-3.x86：img.manifest.
$euca-register mybucket/centos.5-3.x86.img.manifest. IMAGE emi-F62F1100
(4)已經(jīng)上傳的新鏡像可以由下列命令查看：
$euca-describe-images
3.3.6安裝密鑰對
創(chuàng)建一個新組“wiki”取代缺省組，并使用：對實例開放22號端口，：
$euca-add-group wiki –d wiki-demo-appllances
$euca-authorize wiki –P tcp –p 22 –s 0.0.0.0/0
建立用來注入實例(虛擬機)中允許通過ssh訪問的密鑰對：
$euca-add-keypair mykey>~/.euca/mykey.priv
$chmod 0600~/.euca/mykey.priv
此時，基于IaaS服務的私有云平臺建立完成并開始運行。
4、在云中運行實例
4.1啟動實例
鍵入命令：
$euca-run-instances -g wiki –k mykey –t c1.medium emi-F62F1100
4.2使用Elasticibx插件
由于Elasticfox與Amazon EC2有接口，在需要的時候，可以把所構建的私有云遷移到公有云上。Elasticfox是運行在火狐瀏覽器2.0及以后版本幫助管理AmazonEC2的一個插件，初始設計來支持EC2，它從1.7版本開始增加了Eucalyptus的支持，因為EucalyptusAPI與EC2是兼容的。Elasticfox的特性：列出可用的機器鏡像;列出正在運行的實例：啟動一個新的AMI/EMI實例;管理安全組和規(guī)則;管理快照/EBS卷。
$euca-describe-instances
4.3運行實例時注意事項
在啟動時.實例處在掛起狀態(tài)，一段時間后，處在運行狀態(tài)，這個時候，客戶可以使用CentOS操作系統(tǒng)。一個實例要結束，首先進入關閉狀態(tài)，然后結束。
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本文標題：開源私有云搭建方案
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