云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案（此文檔為word格式，下載后您可任意修改編輯?。┰朴?jì)算人數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案云計(jì)算人數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"概述 4\o"CurrentDocument"第一章、 云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢 4\o"CurrentDocument"1. 云計(jì)算與大數(shù)據(jù) 4\o"CurrentDocument"云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的關(guān)系 5\o"CurrentDocument"1.2.1.當(dāng)大數(shù)據(jù)遭遇云計(jì)算 6\o"CurrentDocument"2.云計(jì)算環(huán)境作為大數(shù)據(jù)處理平臺(tái) 6\o"CurrentDocument"發(fā)展趨勢：大數(shù)據(jù)逐步“云”化 7\o"CurrentDocument"第二章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才現(xiàn)狀分析 9\o"CurrentDocument"1. 我國云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才緊缺 9\o"CurrentDocument"2. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)情況 10\o"CurrentDocument"3. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)面臨的問題 11\o"CurrentDocument"3. 1.高職實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后，教學(xué)資源無法合理分配 11\o"CurrentDocument"3. 2.教學(xué)資源分散，共享程度低 11\o"CurrentDocument"3. 3.對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠，無法有效運(yùn)用 11\o"CurrentDocument"第三章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)需求分析 13\o"CurrentDocument"1. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)崗位需求 13\o"CurrentDocument"2. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)策略 14\o"CurrentDocument"2.1.根據(jù)就業(yè)前景，加大人才培養(yǎng)力度 14\o"CurrentDocument"2.2.徳才兼修，開拓新型教學(xué)方式 14\o"CurrentDocument"2.3.選擇以工作過程為向?qū)У慕滩?15\o"CurrentDocument"3. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)帶給高職實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的前景 15\o"CurrentDocument"3.3.1.建立統(tǒng)一信息平臺(tái)來管理海量教學(xué)資源 15\o"CurrentDocument"3.3.2.云計(jì)算降低維護(hù)利運(yùn)營成木 15\o"CurrentDocument"3.3.3.整合教學(xué)資源，加強(qiáng)資源共享，提高教學(xué)質(zhì)量 16\o"CurrentDocument"3.3.4.促進(jìn)教師和學(xué)生的信息交互，進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)相長 16\o"CurrentDocument"3.3.5.借助云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提升科研實(shí)力 16\o"CurrentDocument"第四章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)原則 171. 方便擴(kuò)展 172. 自身安全 17\o"CurrentDocument"3. 業(yè)務(wù)高可用 17\o"CurrentDocument"統(tǒng)一管理與自動(dòng)化 18\o"CurrentDocument"5. 開放接口 18\o"CurrentDocument"6. 豐富、清晰的培訓(xùn)教材 18\o"CurrentDocument"7. 師資培訓(xùn)新技術(shù)交流 19\o"CurrentDocument"4.8. 技術(shù)服務(wù)保障 19\o"CurrentDocument"第五章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo) 20\o"CurrentDocument"1. 建設(shè)目標(biāo) 20\o"CurrentDocument"1.1.培養(yǎng)學(xué)生云計(jì)算大數(shù)據(jù)職業(yè)技能 20\o"CurrentDocument"1.2.提供獨(dú)立的用戶實(shí)驗(yàn)環(huán)境 20\o"CurrentDocument"5.1.3.提高系統(tǒng)資源的利用率 21\o"CurrentDocument"1.4.系統(tǒng)具有良好擴(kuò)展性 21\o"CurrentDocument"2. 建設(shè)內(nèi)容 21\o"CurrentDocument"2.1.云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部署 21\o"CurrentDocument"2.2.云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境學(xué)習(xí)及搭建 21\o"CurrentDocument"第六章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室解決方案 23\o"CurrentDocument"1.云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室整體架構(gòu) 23\o"CurrentDocument"2. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室物理布局 24\o"CurrentDocument"3. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部署 25\o"CurrentDocument"3.1.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施 26\o"CurrentDocument"4. 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境學(xué)習(xí)及搭建 29\o"CurrentDocument"4.1.云計(jì)算基木架構(gòu)安裝和部署 29\o"CurrentDocument"4.2.云計(jì)算中間件環(huán)境部署 30\o"CurrentDocument"6. 4.3.基于分布式文件系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)部署、挖掘和分析 31\o"CurrentDocument"6. 4.4.云計(jì)算應(yīng)用層安裝及使用 326. 4.5.云安全加固和防護(hù) 32\o"CurrentDocument"第七章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室課程體系 34\o"CurrentDocument"第八章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室方案優(yōu)勢 36\o"CurrentDocument"1. Web形式開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)訪問 36\o"CurrentDocument"2. 基于資源的負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源彈性分配 36\o"CurrentDocument"3. 增量存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶實(shí)驗(yàn)環(huán)境的獨(dú)立性和延續(xù)性 37\o"CurrentDocument"4. 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合云能力 37\o"CurrentDocument"&5. 資源的開放性及復(fù)用性，可支持科研等其他用途 37\o"CurrentDocument"6. 完善的課程體系豐富的教學(xué)內(nèi)容 38\o"CurrentDocument"第九章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室校企合作 39\o"CurrentDocument"1. 課程與教材服務(wù) 39\o"CurrentDocument"2. 師資培訓(xùn)服務(wù) 40\o"CurrentDocument"2.1.雙師型教師培養(yǎng) 40\o"CurrentDocument"2.2.企業(yè)講師計(jì)劃 41\o"CurrentDocument"3. 學(xué)生實(shí)習(xí)就業(yè)服務(wù) 41\o"CurrentDocument"第十章、 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室配置清單 44\o"CurrentDocument"第十一章、某某信息技術(shù)有限公司 45概述云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)是當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向，云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)一經(jīng)提出就得到人們的追捧，其應(yīng)用領(lǐng)域也得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)在商業(yè)、政府、金融、教育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國高職院校需要建設(shè)專業(yè)的云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，尤其是要滿足當(dāng)下學(xué)生需求的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，是一個(gè)比較重要和緊迫的工作。根據(jù)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需要，某某推出了一套面向高職院校的云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)解決方案，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)來源于社會(huì)需求調(diào)研以及云計(jì)算業(yè)界專業(yè)人士的建議，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋的技術(shù)知識(shí)點(diǎn)能夠與目前云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才的技能需求貼合，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以真實(shí)的工作場景為背景，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)真實(shí)工作環(huán)境的體驗(yàn)感，適應(yīng)社會(huì)人才發(fā)展的需要。第一章、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢1.1.云計(jì)算與大數(shù)據(jù)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)是一個(gè)硬幣的兩面，云計(jì)算是大數(shù)據(jù)的IT基礎(chǔ)，而大數(shù)據(jù)是云計(jì)算的一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用，云計(jì)算是大數(shù)據(jù)成長的驅(qū)動(dòng)力，而另一方面，由于數(shù)據(jù)越來越多、越來越復(fù)雜、越來越實(shí)時(shí)，這就更加需要云計(jì)算去處理，所以二者之間是相輔相成的。30年前，存儲(chǔ)1TB也就是約1000GB數(shù)據(jù)的成本大約是16億美元，如今存儲(chǔ)到云上只需不到100美元。但存儲(chǔ)下來的數(shù)據(jù)，如果不以云計(jì)算進(jìn)行挖掘和分析，就只是僵死的數(shù)據(jù)，沒有太大價(jià)值。目前，云計(jì)算己經(jīng)普及并成為IT行業(yè)主流技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是在計(jì)算量越來越大、數(shù)據(jù)越來越多、越來越動(dòng)態(tài)、越來越實(shí)時(shí)的需求背景下被催生出來的一種基礎(chǔ)架構(gòu)和商業(yè)模式。個(gè)人用戶將文檔、照片、視頻、游戲存檔記錄上傳至“云”中永久保存，企業(yè)客戶根據(jù)自身需求，可以搭建自己的“私有云”，或托管、或租用“公有云”上的IT資源與服務(wù)，這些都已不是新鮮事。可以說，云是一棵掛滿了大數(shù)據(jù)的蘋果樹。

大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，正在引發(fā)全球范圍內(nèi)深刻的技術(shù)與商業(yè)變革。在技術(shù)上，大數(shù)據(jù)?使從數(shù)據(jù)當(dāng)中提取信息的常規(guī)方式發(fā)生了變化。在技術(shù)領(lǐng)域，以往更多是依黑模型的方法,現(xiàn)在我們可以借用規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，用基于統(tǒng)計(jì)的方法，有望使語音識(shí)別、機(jī)器翻譯這些技術(shù)領(lǐng)域在大數(shù)據(jù)時(shí)代取得新的進(jìn)展。在搜索引擎和在線廣告中發(fā)揮重要作用的機(jī)器學(xué)習(xí)，被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)發(fā)揮真正價(jià)值的領(lǐng)域在海量的數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)分析出人的行為、習(xí)慣等方式，計(jì)算機(jī)可以更好地學(xué)習(xí)模擬人類智能。隨著包括語音、視覺、手勢和多點(diǎn)觸控等在內(nèi)的自然用戶界面越來越普及，計(jì)算系統(tǒng)正在具備與人類相仿的感知能力，其看見、聽懂和理解人類用戶的能力不斷提高。這種計(jì)算系統(tǒng)不斷增強(qiáng)的感知能力，與大數(shù)據(jù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的進(jìn)展相結(jié)合，己使得目前的計(jì)算系統(tǒng)開始能夠理解人類用戶的意圖和語境?！斑@使得計(jì)算機(jī)能夠真正幫助我們，甚至代表我們?nèi)スぷ鳌?。以往，移?dòng)運(yùn)營商和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)運(yùn)營商等擁有著大量的用戶行為習(xí)慣的各種數(shù)據(jù)，在IT產(chǎn)業(yè)鏈中具有舉足輕重的地位。而在大數(shù)據(jù)時(shí)代，移動(dòng)運(yùn)營商如果不能挖掘出數(shù)據(jù)的價(jià)值，可能徹徹底底被管道化。運(yùn)營商和更懂用戶需求的第三方開發(fā)者互利共贏的模式，已取得一定共識(shí)。云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的關(guān)系SaaSPaaSIaaS分布式數(shù)據(jù)挖掘廠 分布式處理 SaaSPaaSIaaS分布式數(shù)據(jù)挖掘廠 分布式處理 1、 分布式數(shù)據(jù)庫 ‘云存儲(chǔ)虛擬化如：Mahout如:MapReduce,JobKeeper如：lIBase,數(shù)據(jù)立方\ zk 如：1IDFS,cStor 如：VMware,OpenStack本質(zhì)上，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的關(guān)系是靜與動(dòng)的關(guān)系；云計(jì)算強(qiáng)調(diào)的是計(jì)算，這是動(dòng)的概念；而數(shù)據(jù)則是計(jì)算的對(duì)象，是靜的概念。如果結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，前者強(qiáng)調(diào)的是計(jì)算能力，或者看重的存儲(chǔ)能力；但是這樣說，并不意味著兩個(gè)概念就如此涇渭分明。大數(shù)據(jù)需要處理大數(shù)據(jù)的能力（數(shù)據(jù)獲取、清潔、轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)等能力），其實(shí)就是強(qiáng)大的計(jì)算能力；另一方面，云計(jì)算的動(dòng)也是相對(duì)而言，比如基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)中的存儲(chǔ)設(shè)備提供的主要是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，所以可謂是動(dòng)中有靜。如果數(shù)據(jù)是財(cái)富，那么大數(shù)據(jù)?就是寶藏,而云計(jì)算就是挖掘和利用寶藏的利器！當(dāng)大數(shù)據(jù)遭遇云計(jì)算從技術(shù)上看,大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)必然無法用單臺(tái)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須釆用分布式計(jì)算架構(gòu)。它的特色在于對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘，但它必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲(chǔ)和虛擬化技術(shù)。云計(jì)算為什么能盛行呢?在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建：客戶群體是不確定的、系統(tǒng)規(guī)模不確定、系統(tǒng)投資不固定、業(yè)務(wù)應(yīng)用有很清晰的并行分割特征、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的構(gòu)建、數(shù)據(jù)倉庫規(guī)?？晒浪恪?shù)據(jù)倉庫的系統(tǒng)投資與業(yè)務(wù)分析的價(jià)值和回報(bào)相關(guān)、商業(yè)智能應(yīng)用屬于整體應(yīng)用、Saas模式構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)管理，分布式進(jìn)彳亍文件系統(tǒng)，如Hadoop、Mapreduce數(shù)據(jù)分割與訪問執(zhí)行；同時(shí)SQL支持，以Hive+HADOOP為代表的SQL界面支持，在大數(shù)據(jù)技術(shù)上用云計(jì)算構(gòu)建下一代數(shù)據(jù)倉庫成為熱門話題。從系統(tǒng)需求來看，大數(shù)據(jù)的架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn):1、 集成度更高。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱最大限度完成特定任務(wù)。2、 配置更合理、速度更快。存儲(chǔ)、控制器、I/O通道、內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)均衡設(shè)計(jì)，針對(duì)數(shù)據(jù)倉庫訪問城優(yōu)設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)類似平臺(tái)高出一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。3、 整體能耗更低。同等計(jì)算任務(wù)，能耗故低。4、 系統(tǒng)更加穩(wěn)定可翥。能夠消除各種單點(diǎn)故障環(huán)節(jié)，統(tǒng)一一個(gè)部件、器件的品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)。5、 管理維護(hù)費(fèi)用低。數(shù)據(jù)藏的常規(guī)管理全部集成。6、 可規(guī)劃和預(yù)見的系統(tǒng)擴(kuò)容、升級(jí)路線圖。云計(jì)算環(huán)境作為大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)1.2.2.1.云計(jì)算環(huán)境中基本計(jì)算單元的分化企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)上雖然有多個(gè)并行計(jì)算的CPU,但并沒有創(chuàng)造出具有超強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力的超級(jí)CPU,因此云計(jì)算平臺(tái)需要的是有并行運(yùn)算能力的軟件系統(tǒng)。同時(shí)，當(dāng)所有用戶的數(shù)據(jù)全部放在云端時(shí)，雖然存儲(chǔ)容量可以很方便地?cái)U(kuò)充，但面對(duì)大量用戶同時(shí)發(fā)起的海量數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求，簡單的數(shù)據(jù)處理邏輯己經(jīng)無法滿足需要。可以看到，國內(nèi)有相當(dāng)多的電商企業(yè)，用小型機(jī)和Oracle扛了好幾年，并請(qǐng)了全國最牛的Oracle的專家不停優(yōu)化他的Oracle和小型機(jī)，初期發(fā)展可能很快，但是后來由于數(shù)據(jù)量激增，業(yè)務(wù)開始受到嚴(yán)重影響，城典型的例子無疑是京東商城前段時(shí)間發(fā)生的大規(guī)模訪問請(qǐng)求宕機(jī)事件，因此他們開始逐漸放棄了Oracle或者M(jìn)S-SQL,并逐漸轉(zhuǎn)向MySQL+X86的分布式架構(gòu)。目前的基本計(jì)算單元常常是普通的X86服務(wù)器，它們組成了一個(gè)大的云，而未來的云計(jì)算單元里有可能有存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元、協(xié)調(diào)單元，總體的效率會(huì)更高。1.2.2.2. 對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的需求在應(yīng)對(duì)大規(guī)模訪問的時(shí)候有一些系統(tǒng)穩(wěn)定性的追求，來自很多方面，來自網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定性。對(duì)系統(tǒng)而言，需要把握一個(gè)大原則，需要消除任何單點(diǎn)故障。不光是網(wǎng)絡(luò)上單點(diǎn)故障，還有來自你呼叫中心里的單點(diǎn)故障，只要有單點(diǎn)故障一定要消除掉。因?yàn)閷?duì)于電商行業(yè)而言，每一秒都是錢，電子商務(wù)業(yè)務(wù)如果宕機(jī)一個(gè)小時(shí)，損失多少是可以算出來的，電商行業(yè)需要非常全面的技術(shù)系統(tǒng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。有時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)你如果通過技術(shù)系統(tǒng)的監(jiān)控去推導(dǎo)出你的技術(shù)發(fā)生問題已經(jīng)晩了。1.3.發(fā)展趨勢：大數(shù)據(jù)逐步“云”化縱觀歷史，過去的數(shù)據(jù)中心無論應(yīng)用層次還是規(guī)模大小，都僅僅是停留在過去有限的基礎(chǔ)架構(gòu)之上，采用的是傳統(tǒng)精簡指令集計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)大型機(jī)，各個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)之間都相互孤立，沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體。在過去的數(shù)據(jù)中心里面，各種資源都沒有得到有效充分地利用。而且傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源配置和部署大多采用人工方式，沒有相應(yīng)的平臺(tái)支持，使大量人力資源耗費(fèi)在繁重的重復(fù)性工作上，缺少自助服務(wù)和自動(dòng)部署能力，既耗費(fèi)時(shí)間和成本，又嚴(yán)重影響工作效率。而當(dāng)今越來越流行的云計(jì)算、虛擬化和云存儲(chǔ)等新IT模式的出現(xiàn)，又再一次說明了過去那種孤立、缺乏有機(jī)整合的數(shù)據(jù)中心資源并沒有得到有效利用，并不能滿足當(dāng)前多樣、高效和海量的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。在云計(jì)算時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)中心需要向集中大規(guī)模共享平臺(tái)推進(jìn)，并且，數(shù)據(jù)中心要能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)自助和自動(dòng)部署服務(wù)。從中長期來看，數(shù)據(jù)中心需要逐漸過渡到“云基礎(chǔ)架構(gòu)為主流企業(yè)所采用，專有架構(gòu)為關(guān)鍵應(yīng)用所采用”階段，并最終實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)壯的云架構(gòu)為所有負(fù)載所采用”，無論大型機(jī)還是x86都融入到云端，實(shí)現(xiàn)軟硬件資源的高度整合。數(shù)據(jù)中心逐步過渡到“云”，這既包括私有云又包括公有云。私有云，就是對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行改造和架構(gòu)調(diào)整，通過云計(jì)算對(duì)資源進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度和分配，實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)部署、自動(dòng)管理和自動(dòng)運(yùn)維的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。而公有云則是由服務(wù)商建立IT基礎(chǔ)架構(gòu)，并向外部用戶提供商業(yè)服務(wù)，而用戶可以在不擁有云計(jì)算資源的條件下通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些服務(wù)。與私有云相比，公有云的所有應(yīng)用程序、服務(wù)和數(shù)據(jù)都存放在云端，用戶數(shù)據(jù)也并不存放在企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心。正所謂“梅雖遜雪三分白，雪卻輸梅一段香”，相比之下，私有云會(huì)比公有云在數(shù)據(jù)安全性方面有更好的表現(xiàn)，但公有云卻會(huì)比私有云有更“強(qiáng)壯的云架構(gòu)”。因此，從數(shù)據(jù)中心演進(jìn)的角度來看，討論何種"云”并無實(shí)質(zhì)意義，我們更應(yīng)該重視的是數(shù)據(jù)中心在未來發(fā)展中所扮演的角色和出現(xiàn)的歷史性變革。第二章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才現(xiàn)狀分析1.我國云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才緊缺經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)積累，云計(jì)算行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)相對(duì)成熟的階段。作為新一代信息技術(shù)變革、IT應(yīng)用方式變革的重要支柱，云計(jì)算己經(jīng)成為當(dāng)前信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用創(chuàng)新的熱點(diǎn)。在國內(nèi)，大量的企業(yè)單位正逐步將白己的IT系統(tǒng)從傳統(tǒng)架構(gòu)向"云”架構(gòu)遷移，越來越多的用戶正在享受“云”服務(wù)帶來的便利。云計(jì)算更多的是在描述一種技術(shù)框架和服務(wù)交付模式，與此同時(shí)大數(shù)據(jù)則是直接向客戶提供業(yè)務(wù)發(fā)展的推動(dòng)力和生產(chǎn)力。大數(shù)據(jù)出現(xiàn)以后，云計(jì)算并沒有因此落幕，反而大有用武之地。作為云計(jì)算核心技術(shù)的分布式布署和分布式計(jì)算也是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)所需要的關(guān)鍵技術(shù)，正是因?yàn)檫@一層關(guān)系，大數(shù)據(jù)給云計(jì)算帶來了一個(gè)美麗的春天。隨之而來的是TT基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用模式的革新，這對(duì)企業(yè)單位的信息部門來說，既是提升自我價(jià)值的機(jī)會(huì)，也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但是，國內(nèi)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)人才的匱乏已是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的事實(shí)。根據(jù)IDC的調(diào)查報(bào)告，從2012年至2015年的3年之間里，云計(jì)算大數(shù)據(jù)的相關(guān)工作需求將出現(xiàn)26%的年增長率，超過1/4的增長率再次證明了企業(yè)對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才的巨大需求。IDC的預(yù)測還表明，2012年有約170萬的云計(jì)算大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位出現(xiàn)真空，而這方面的求職者也都缺乏云計(jì)算大數(shù)據(jù)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且不具備完善的培訓(xùn)機(jī)制；值得警醒的是，到2015年，這個(gè)數(shù)字從170萬上升到700萬，云計(jì)算大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)面臨著更大的人才缺口。云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)情況在過去一段時(shí)間內(nèi)，為了滿足信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)高校、職業(yè)院校開設(shè)了計(jì)算機(jī)通信相關(guān)專業(yè)，但畢業(yè)生的就業(yè)前景卻日漸黯淡。究其原因，超過1/4的畢業(yè)生反饋在校學(xué)習(xí)的課程知識(shí)較為陳舊，面對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等新型技術(shù)的興起，自己所掌握的知識(shí)、技能和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均無法滿足行業(yè)需求。我國能否在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代這一輪新的競爭中取得先機(jī)，人才是關(guān)鍵。面對(duì)如此巨大的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)人才需求缺口，以中國現(xiàn)有的教育水平尤其是教育機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變和改進(jìn)教學(xué)方向和方法的效率來看，很難在短時(shí)間內(nèi)滿足市場需求。就目前收到的匯總信息來看，己經(jīng)開設(shè)有云計(jì)算和大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)和方向的普通高校和高職院校還不到總數(shù)的10%,已經(jīng)開始相關(guān)專業(yè)和方向的高校在專業(yè)建設(shè)、課程設(shè)計(jì)方面還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于這個(gè)專業(yè)“怎么教？教什么？”是一個(gè)比較廣泛存在的問題，困惑著這些已經(jīng)開設(shè)或?qū)⒁_設(shè)這個(gè)專業(yè)的學(xué)校老師。目前各學(xué)校基本上都是按照各自的理解在開設(shè)課程和建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系，目前在整個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，甚至還沒有關(guān)于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的國家級(jí)規(guī)劃教材。在這些已經(jīng)開設(shè)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)專業(yè)和方向的高校中，目前專業(yè)建設(shè)城快的是高職院校、本科和研究生教育層次的專業(yè)和方向建設(shè)速度較慢。在研究生教育領(lǐng)域，目前已經(jīng)有十余所高校已經(jīng)開始招收主攻云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方向的碩士和博士研究生，某某大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院、東北大學(xué)軟件學(xué)院、中國科技大學(xué)、中國科學(xué)院成都計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所等高校單位均開設(shè)了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)相關(guān)的科研方向，培養(yǎng)這方面的高層次人才。中國科學(xué)院大學(xué)首批云計(jì)算方向的碩士和博士將于兩年內(nèi)畢業(yè)，這很可能是中國第一批云計(jì)算方向的研究生。在一個(gè)產(chǎn)業(yè)來說，高端科研和開發(fā)人才其實(shí)需求量并不大，市場需要的更多是基礎(chǔ)開發(fā)、項(xiàng)目實(shí)施和維護(hù)人員，這就給我國的職教行業(yè)和偏重培養(yǎng)技能型人才的二本、三本院校提供了一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。3.云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)面臨的問題對(duì)于高職院校的教學(xué)實(shí)踐，其主要是指通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生在實(shí)踐動(dòng)手操作過程中學(xué)到相關(guān)的知識(shí)和技能，主要的教學(xué)方式包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。高職院校的教學(xué)實(shí)踐會(huì)根據(jù)社會(huì)對(duì)人才需求的變化而變化，各院校早己開始進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐改革，但是由于實(shí)踐教學(xué)涉及眾多的因素，例如資金、軟件、硬件、實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)學(xué)研基地等方面，因此各高職院校面臨著各種不同的實(shí)際情況，存在的問題主要有：3.1.高職實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后，教學(xué)資源無法合理分配近幾年，雖然高職院校也有了較大的發(fā)展，但在高校資金方面還是無法和綜合性大學(xué)相比。大多數(shù)的高職院校由于資金的不足，無法更換老化的設(shè)備，更新實(shí)驗(yàn)室資源，使得教學(xué)資源分配不均勻。2.3.2.教學(xué)資源分散，共享程度低隨著高職院校對(duì)教學(xué)資源的重視，不斷整合現(xiàn)有的教學(xué)資源，特別是遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展，使得課程資源在一定范圍內(nèi)得到了共享，而且各高校通過課程聯(lián)合等方式達(dá)到了教學(xué)資源在高校之間再分配的效果，使得教學(xué)資源共享程度進(jìn)一步擴(kuò)大，但由于高校教學(xué)資源較多，而且比較分散，大部分軟件和硬件資源仍然無法有效共享，使得高校教學(xué)資源重復(fù)投入，造成一定的浪費(fèi)。3.3.對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠，無法有效運(yùn)用現(xiàn)在雖然對(duì)云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)做了大量研究，相關(guān)的文章與書籍也同步而出，但由于云計(jì)算技術(shù)起源于企業(yè)界而非學(xué)術(shù)界，并且與教育相關(guān)的文檔不多，尤其是將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到高校實(shí)踐教學(xué)中少之甚少，使得大多數(shù)教師對(duì)云計(jì)算技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠，更談不上將云計(jì)算技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中廣泛運(yùn)用。云計(jì)算人數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案云計(jì)算人數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案云計(jì)算人數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案第三章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)需求分析面對(duì)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)風(fēng)起云涌的產(chǎn)業(yè)浪潮，我們應(yīng)該明確人才培養(yǎng)是提高產(chǎn)業(yè)競爭力、提升整體實(shí)力的關(guān)鍵措施；是我國在新的技術(shù)競爭格局下，能否取得先機(jī)，得到與國外一流企業(yè)相同的競爭機(jī)會(huì)，縮短差距，提升我國科技實(shí)力的重要推動(dòng)力，應(yīng)該得到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。建立專業(yè)的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，尤其是要滿足當(dāng)下學(xué)生需求的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，也是一個(gè)比較重要和緊迫的工作。云計(jì)算大數(shù)據(jù)崗位需求云計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘，云安全等趨勢的到來，誕生一批新的工作崗位，比如云計(jì)算大數(shù)據(jù)運(yùn)維工程師、云計(jì)算大數(shù)據(jù)咨詢顧問、云計(jì)算大數(shù)據(jù)開發(fā)工程師、云計(jì)算大數(shù)據(jù)挖掘分析師等。接下來為大家介紹相關(guān)技能所體現(xiàn)的熱門工作崗位及其職能：云計(jì)算大數(shù)據(jù)運(yùn)維工程師：在云計(jì)算大數(shù)據(jù)時(shí)代，可以在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)規(guī)劃上，以最小成本提供更易維護(hù)的架構(gòu)，以最小的成本快速擴(kuò)容服務(wù)。對(duì)企業(yè)現(xiàn)有資金進(jìn)行合理分配,讓大集群去處理更多的業(yè)務(wù)，讓小集群發(fā)揮最大的性能，企業(yè)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ),保證企業(yè)應(yīng)用和數(shù)據(jù)的安全。云計(jì)算大數(shù)據(jù)咨詢顧問：任何業(yè)務(wù)部門和任何行業(yè)企業(yè)，都有IT系統(tǒng)在背后默默無聞地支撐著。在云計(jì)算大數(shù)據(jù)時(shí)代，業(yè)務(wù)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇也會(huì)給IT系統(tǒng)帶來更多要求。在這種情況下，IT系統(tǒng)的規(guī)劃部署，需要有云計(jì)算大數(shù)據(jù)咨詢顧根據(jù)用戶需求詳細(xì)規(guī)劃，是滿足面向未來大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算服務(wù)應(yīng)用的需要。云計(jì)算大數(shù)據(jù)開發(fā)工程師：PaaS、SaaS、數(shù)據(jù)挖掘和分析、數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控、虛擬化、應(yīng)用開發(fā)等等，都是開發(fā)工程師大展身手的好舞臺(tái)。相應(yīng)的，這些技術(shù)領(lǐng)域也對(duì)軟件工程師的要求會(huì)更高，尤其是虛擬化和面向BYOD、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云安全等應(yīng)用的開發(fā)和管理，都需要有更高深的技術(shù)支撐。云計(jì)算大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘工程師：也可以叫做“數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜摇?。?shù)據(jù)挖掘是通過分析每個(gè)數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是一種決策支持過程，它主要基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫、可視化技術(shù)等，高度自動(dòng)化地分析企業(yè)的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者調(diào)整市場策略，減少風(fēng)險(xiǎn)，做出正確的決策。云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)策略我們要從戰(zhàn)略高度重視云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)工作，加強(qiáng)對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)教育的力度，不斷尋找云計(jì)算大數(shù)據(jù)教育的新途徑。3.2.1.根據(jù)就業(yè)前景，加大人才培養(yǎng)力度云計(jì)算與大數(shù)據(jù)目前在業(yè)界持續(xù)火熱，滿世界幾乎到處都在上演這哥倆的“二人轉(zhuǎn)”，整個(gè)行業(yè)出現(xiàn)了井噴式的快速發(fā)展，兩個(gè)概念疊加起來后產(chǎn)生了超千億級(jí)的市場規(guī)模。我國能否在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代這一輪新的競爭中取得先機(jī)，人才是關(guān)鍵。根據(jù)學(xué)生就業(yè)前景，建立專業(yè)的云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，尤其是要滿足當(dāng)下學(xué)生需求的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，是一個(gè)比較重要和緊迫的工作。某某根據(jù)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需要，開發(fā)了一款主要面向?qū)W校的云計(jì)算大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，系統(tǒng)整合了高性能計(jì)算和大數(shù)據(jù)的大部分功能，能夠靈活地支持并行計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)、云安全等系統(tǒng)的安裝和維護(hù)調(diào)試實(shí)訓(xùn)。3.2.2.德才兼修，開拓新型教學(xué)方式云計(jì)算大數(shù)據(jù)是“技術(shù)+管理”的集合，學(xué)生通過云計(jì)算大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力以及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的累積。要在沿襲普通高校大體教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合新的教改方案,提高專業(yè)課和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容在整個(gè)教學(xué)體系中的比重,加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，加大實(shí)踐教學(xué)力度。可以通過組建新型云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，開展實(shí)踐教學(xué)，借助企業(yè)多個(gè)環(huán)境和場景搭建模擬云計(jì)算大數(shù)據(jù)教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在教學(xué)方法上，應(yīng)摒棄教師講學(xué)生記的傳統(tǒng)模式，引入研究啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式、演練式、現(xiàn)場教學(xué)等教學(xué)方法，選用各個(gè)階段學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需要的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。3.2.3.選擇以工作過程為向?qū)У慕滩囊x用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式、任務(wù)引領(lǐng)型的教材，因材施教,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。所選用教材應(yīng)該既強(qiáng)調(diào)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí),又注意理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,并且對(duì)許多新技術(shù)和新的發(fā)展方向有不同程度的介紹。實(shí)驗(yàn)部分，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即為一個(gè)真實(shí)案例，來源于真實(shí)項(xiàng)目。3.云計(jì)算大數(shù)據(jù)帶給高職實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的前景高職院校作為教育領(lǐng)域的重要組成部分，在培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用人才方面有著巨大的作用而高職實(shí)驗(yàn)室作為高職院校的教學(xué)實(shí)踐的重要組成部分，為高職院校學(xué)生的技能培養(yǎng)起著關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)在已經(jīng)是信息化的時(shí)代，如何對(duì)高職實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化改革，從而更大地發(fā)揮高職實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)實(shí)踐作用，為高職院校培養(yǎng)更加適應(yīng)社會(huì)的畢業(yè)生，是現(xiàn)在高職實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)不可回避的問題。在眾多的方案中，云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)是提升高職實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)有效辦法，具備擁有提高效率、安全可靠、節(jié)約成本等諸多方面的優(yōu)勢。3.1.建立統(tǒng)一信息平臺(tái)來管理海量教學(xué)資源高職實(shí)驗(yàn)室擁有大量的教學(xué)資源，各實(shí)驗(yàn)室為了管理教學(xué)資源大多獨(dú)自建立了網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，既花費(fèi)了大量的人力，也花費(fèi)了大量的物力，而且網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)還給各實(shí)驗(yàn)室?guī)砹烁噙\(yùn)行壓力，不僅要投入一定的維護(hù)費(fèi)用，還要保證網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的正常運(yùn)行和安全問題。如果與云計(jì)算大數(shù)據(jù)廠商合作，通過在廠商提供的云服務(wù)器上建立統(tǒng)一通用信息平臺(tái)，就可以為高職實(shí)驗(yàn)室減少大量的軟件和硬件資源投入，減少運(yùn)行成本，同時(shí)可以建立以云計(jì)算大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)并擁有強(qiáng)大計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)功能的統(tǒng)一信息平臺(tái)，高效管理原本分散，不安全的海量教學(xué)資源。3.3.2.云計(jì)算降低維護(hù)和運(yùn)營成本對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)來說，資金是不容忽視的因素之一。大規(guī)模地更換設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室改造，必然帶來資金壓力，而云計(jì)算技術(shù)可以有效解決這個(gè)問題。云服務(wù)商提供了資源豐富的跨平臺(tái)的通用信息系統(tǒng)，只需將現(xiàn)有的課程資源放在該平臺(tái)上，再購買一些價(jià)格便宜的管理終端和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，就可以訪問通用信息平臺(tái)上共享的教學(xué)資源。對(duì)于高職實(shí)驗(yàn)室來說終端設(shè)備的配置無特定要求，而服務(wù)器建立于云服務(wù)商，不需要對(duì)服務(wù)器進(jìn)行購買和維護(hù)，從而節(jié)約成本，同時(shí)服務(wù)器運(yùn)行的可靠性和數(shù)據(jù)的安全性都由云服務(wù)商提供保證，降低了相應(yīng)的系統(tǒng)管理、設(shè)備投入和人員安排的成本。3.3.整合教學(xué)資源，加強(qiáng)資源共享，提高教學(xué)質(zhì)量云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)有利于各高職實(shí)驗(yàn)室建立共同的信息共享，在云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)上整合教學(xué)資源，共享各實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的教學(xué)資源，不僅可以節(jié)約大量的人力和物力成本,而且有利于提高教學(xué)質(zhì)量。教師可以通過云技術(shù)在線編輯和修改云平臺(tái)上的教學(xué)資源，將結(jié)果直接存儲(chǔ)和發(fā)布在云平臺(tái)上，對(duì)于學(xué)習(xí)者，則可以通過網(wǎng)絡(luò)在任何地方連接到云平臺(tái)，獲取所需要的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)教和學(xué)。同時(shí)云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)擁有高性能的服務(wù)器以及高速的網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以滿足大量頻繁的訪問。3.4.促進(jìn)教師和學(xué)生的信息交互，進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)相長通常教師和學(xué)生之間缺乏必要的信息交互，云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供新的軟件資源開發(fā)模式，利用該方法，建立一個(gè)云服務(wù)來實(shí)現(xiàn)師生以及師師之間的信息交流，數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)交換可以使用XML技術(shù)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信服務(wù)、在線答疑服務(wù)和電子郵件服務(wù)等。3.3.5.借助云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提升科研實(shí)力科研也是各高職實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)重要方面，隨著科研對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求越來越高，高職院校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上己經(jīng)投入了大量的資金，但還是會(huì)受到資金、時(shí)間和資源等因素的限制，而無法實(shí)施一些項(xiàng)目研究。高職實(shí)驗(yàn)室可以借助云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，部分地改善這些問題，使這些項(xiàng)目和科研能夠順利地完成。第四章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)原則本方案符合云計(jì)算大數(shù)據(jù)才培養(yǎng)的需要。云計(jì)算大數(shù)據(jù)是未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前全國信息化發(fā)展迅猛，但人才匱乏問題也隨之凸顯。對(duì)于各大高校而言，云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)就非常重要。云計(jì)算大數(shù)據(jù)才的培養(yǎng)是未來人才培養(yǎng)戰(zhàn)略重點(diǎn)之一，建立一個(gè)完善的、科學(xué)的云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，才能形成云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的實(shí)踐基礎(chǔ)，本項(xiàng)目就是基于云計(jì)算大數(shù)據(jù)的發(fā)展大方向而進(jìn)行建設(shè)的，希望能夠借助新建的平臺(tái)培養(yǎng)這方面的人才，同時(shí)提升各大高校對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和科研。云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)遵循以下原則來建設(shè)：1.方便擴(kuò)展在架構(gòu)設(shè)計(jì)上，要充分考慮可擴(kuò)充性，為未來擴(kuò)展留出空間。在初期研究工作不飽滿的情況下，盡量讓一臺(tái)設(shè)備有多種用途。未來工作規(guī)模擴(kuò)大，可以補(bǔ)充設(shè)備做到專項(xiàng)專用?？紤]設(shè)備的更新?lián)Q代以及后期維護(hù)的方便，同類設(shè)備盡量采購型號(hào)接近的產(chǎn)品，以便在個(gè)別設(shè)備出故障時(shí)，彼此容易替代。2.自身安全云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室是與互聯(lián)網(wǎng)相互連通的，因此實(shí)驗(yàn)室自身的網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)也十分重要。實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)置較強(qiáng)的遠(yuǎn)程訪問控制手段和防護(hù)措施，避免因自身安全漏洞，導(dǎo)致研究結(jié)果的偏差，或被外部不法人員攻擊。4.3.業(yè)務(wù)高可用云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)作為承載未來政府信息中心應(yīng)用的重要IT基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著穩(wěn)定運(yùn)行和業(yè)務(wù)創(chuàng)新的重任。伴隨著數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的集中，云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)及運(yùn)維給信息部門帶來了巨大的壓力，因此云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)從基礎(chǔ)資源池（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）、虛擬化平臺(tái)、云平臺(tái)等多個(gè)層面充分考慮業(yè)務(wù)的高可用，基礎(chǔ)單元出現(xiàn)故障后業(yè)務(wù)應(yīng)用能夠迅速進(jìn)行切換與遷移，用戶無感知，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。4.4.統(tǒng)一管理與自動(dòng)化云計(jì)算大數(shù)據(jù)的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的按需運(yùn)營，多種服務(wù)的開通，而這依賴于對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和分配，同時(shí)提供用戶管理、組織管理、工作流管理、自助Portal界面等。從用戶資源的申請(qǐng)、審批到分配部署的智能化。管理系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的物理資源和新的虛擬資源進(jìn)行管理，還要從全局而非割裂地管理資源，因此統(tǒng)一管理與自動(dòng)化將成為必然趨勢。5.開放接口傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)與上層系統(tǒng)對(duì)接，注重故障的上報(bào)和信息的查詢。而云計(jì)算大數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)更關(guān)注如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的部署，在接口方面更關(guān)注資源調(diào)度和分配，這就需要管理系統(tǒng)在業(yè)務(wù)調(diào)度方面實(shí)現(xiàn)開放。為保證服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源能夠被云計(jì)算運(yùn)營平臺(tái)良好的調(diào)度與管理，要求系統(tǒng)提供開放的API接口，云計(jì)算運(yùn)營管理平臺(tái)能夠通過API接口、命令行腳本實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的配置與策略下發(fā)聯(lián)動(dòng)。同時(shí)云平臺(tái)也提供開放的API接口，未來可以在這些接口的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次定制開放，實(shí)現(xiàn)面向云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)。6.豐富、清晰的培訓(xùn)教材對(duì)于云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的培訓(xùn)工作，比如基礎(chǔ)課程的培訓(xùn)、行業(yè)應(yīng)用培訓(xùn)，應(yīng)該具有豐富、清晰的教材，包括教師指導(dǎo)書、學(xué)員課本和實(shí)驗(yàn)手冊。這樣可以充分提高教學(xué)培訓(xùn)的效率。但是不是所有標(biāo)準(zhǔn)化教材都能滿足所有實(shí)驗(yàn)室，很多學(xué)校在承擔(dān)特殊化的培訓(xùn)工作時(shí)，往往需要定制開發(fā)教材，這就需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備提供商和學(xué)校聯(lián)合開發(fā)相應(yīng)的課程。4.7.師資培訓(xùn)新技術(shù)交流雖然多數(shù)科研人員和授課教師都有很深的學(xué)術(shù)功底，但是不見得對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備了解非常深入，這就對(duì)科研進(jìn)度和培訓(xùn)工作帶來影響。供應(yīng)商在提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備的同時(shí)應(yīng)該對(duì)科研人員和授課教師進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)備使用培訓(xùn)，使他們能夠更好的開展后續(xù)工作。為了使研究、培訓(xùn)內(nèi)容跟上最新技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)有業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)定期和科研人員、授課教師充分交流前沿技術(shù)的發(fā)展，己達(dá)到開拓科研視野、增加企業(yè)產(chǎn)品方案競爭力的雙贏目的。4.8.技術(shù)服務(wù)保障雖然云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室對(duì)設(shè)備的可靠性不及電信、金融系統(tǒng)對(duì)設(shè)備可靠性要求高，但是如果科研課題進(jìn)度非常緊，或者學(xué)員是付費(fèi)使用實(shí)驗(yàn)室，那么實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)可靠性以及廠家對(duì)故障的服務(wù)響應(yīng)就非常重要了。另一個(gè)維度來講，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涉及多種高、精、尖技術(shù)，廠家服務(wù)人員對(duì)技術(shù)掌握的深度和范圍也顯得非常必要。第五章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)5.1.建設(shè)目標(biāo)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)是為了滿足云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)來源于社會(huì)需求調(diào)研以及云計(jì)算業(yè)界專業(yè)人士的建議，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋的技術(shù)知識(shí)點(diǎn)能夠與目前云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才的技能需求貼合，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以真實(shí)的工作場景為背景，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)真實(shí)工作環(huán)境的體驗(yàn)感，適應(yīng)社會(huì)人才發(fā)展的需要。云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目標(biāo)體現(xiàn)在以下方面：5.1.1.培養(yǎng)學(xué)生云計(jì)算大數(shù)據(jù)職業(yè)技能目前市場上針對(duì)于云計(jì)算大數(shù)據(jù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，大多以在云平臺(tái)或者大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的應(yīng)用操作為主，以體驗(yàn)教學(xué)為主，并不能支持云計(jì)算技術(shù)本身的研究與學(xué)習(xí)。而目前學(xué)校云計(jì)算相關(guān)的教學(xué)處于起步階段，并無完善的課程體系標(biāo)準(zhǔn)，云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)以社會(huì)人才需求為導(dǎo)向，輔助學(xué)校構(gòu)建符合市場需求的云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)課程體系及實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)來源于云計(jì)算大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位人才技能要求的統(tǒng)計(jì)、分析及歸納，側(cè)重于云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)本身的學(xué)習(xí)、使用及研究，實(shí)驗(yàn)以真實(shí)項(xiàng)目為背景，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和培養(yǎng)方式更貼合社會(huì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)人才需求。5.1.2.提供獨(dú)立的用戶實(shí)驗(yàn)環(huán)境云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室為每個(gè)實(shí)驗(yàn)用戶提供獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境的獨(dú)立性以及延續(xù)性。每位實(shí)驗(yàn)用戶具有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，與其他用戶互不干擾，培養(yǎng)用戶獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，對(duì)云計(jì)算的核心技術(shù)點(diǎn)能夠全方位掌握，實(shí)驗(yàn)操作實(shí)時(shí)保存，能夠保證實(shí)驗(yàn)的延續(xù)開展。5?1?3?提高系統(tǒng)資源的利用率云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí)需要硬件服務(wù)器環(huán)境的支撐，為每位用戶配置一到三臺(tái)的物理服務(wù)器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，成本過高，并且實(shí)驗(yàn)占用資源有限，服務(wù)器大量資源閑置。本系統(tǒng)采用虛擬化技術(shù)，將單個(gè)硬件資源虛擬為多個(gè)虛擬服務(wù)器，基于動(dòng)態(tài)分配技術(shù)為用戶分配虛擬服務(wù)器資源開展實(shí)驗(yàn)，可有效提高硬件設(shè)備的利用率。5.1.4.系統(tǒng)具有良好擴(kuò)展性云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)在不斷的發(fā)展進(jìn)步，平臺(tái)應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及虛擬機(jī)資源能夠靈活添加，保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及虛擬機(jī)資源隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展不斷更新完善。同時(shí)，系統(tǒng)支持對(duì)其他課程實(shí)驗(yàn)環(huán)境或科研項(xiàng)目所需計(jì)算存儲(chǔ)資源的添加及分配，硬件資源可得到充分復(fù)用。2.建設(shè)內(nèi)容云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部署在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建一套完整的云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)，包括云計(jì)算服務(wù)器集群、云計(jì)算虛擬化管理平臺(tái)。云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過對(duì)底層服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲(chǔ)資源實(shí)現(xiàn)虛擬化聚合部署，配合云計(jì)算虛擬化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）部分，為實(shí)驗(yàn)室開展云計(jì)算IaaS層的研究、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)環(huán)境。同時(shí)該云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)也為更高層次的云計(jì)算服務(wù)，如PaaS,SaaS服務(wù)提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)，且具有很高的自適應(yīng)性和擴(kuò)展空間。5.2.2.云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境學(xué)習(xí)及搭建某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)分為五個(gè)階段，涵蓋了從基礎(chǔ)架構(gòu)到中間件和saas應(yīng)用層服務(wù)以及大數(shù)據(jù)分析和云安全實(shí)驗(yàn)，各階段都有詳細(xì)的課程講解及配套教材。下面將對(duì)五個(gè)階段進(jìn)行介紹。云計(jì)算基本架構(gòu)安裝和部署階段，讓學(xué)生了解云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)，熟悉OpenStack各組件的部署，掌握實(shí)例的創(chuàng)建及調(diào)度，學(xué)生能夠通過自己部署的openstack平臺(tái)對(duì)所有實(shí)例進(jìn)行分配和管理，包括對(duì)實(shí)例資源、配額及網(wǎng)絡(luò)的管理，充分發(fā)揮openstack的高效管理和可擴(kuò)展性。云計(jì)算中間件和環(huán)境部署階段，基于openstack的IMS平臺(tái)，構(gòu)建完整的服務(wù)提供平臺(tái)，平臺(tái)主要面向開發(fā)者，能夠根據(jù)開發(fā)環(huán)境的需求提供定制化的開發(fā)環(huán)境，完成一鍵化的開發(fā)平臺(tái)部署?；诜植际轿募到y(tǒng)的大數(shù)據(jù)部署、挖掘和分析階段，通過對(duì)云計(jì)算分布式的部署,了解了分布式的概念，從而更快速的學(xué)習(xí)Hadoop分布式文件系統(tǒng)，通過構(gòu)建一個(gè)簡單的集群，能夠建立數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析。云計(jì)算應(yīng)用層安裝及使用階段，通過PAAS平臺(tái)提供的開發(fā)套件及工具，開發(fā)出可用的web應(yīng)用平臺(tái)和軟件，如：電子商務(wù)系統(tǒng)，博客系統(tǒng)以及網(wǎng)盤等常見web端服務(wù)。云安全加固和防護(hù)階段，通過學(xué)習(xí)openstack的部署和應(yīng)用，還必須對(duì)云安全進(jìn)行一定的了解，對(duì)實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分和管理，對(duì)安全組和規(guī)則進(jìn)行調(diào)整，使得對(duì)實(shí)例和資源的控制更加有效。第六章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室解決方案云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室整體架構(gòu)云計(jì)算犬?dāng)?shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)均來源丁?社會(huì)人才需求技能調(diào)研及業(yè)界專家建議，力求云計(jì)算大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)符合社會(huì)人才需求現(xiàn)狀，適用于云計(jì)算大數(shù)據(jù)、虛擬化、人數(shù)據(jù)、云安全等課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)，也可基于本產(chǎn)品的軟硬件平臺(tái)進(jìn)行云計(jì)算大數(shù)據(jù)相關(guān)科研項(xiàng)目。某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)圖某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括云計(jì)算服務(wù)器集群，云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用，云安全等。平臺(tái)通過對(duì)底層服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲(chǔ)資源實(shí)現(xiàn)虛擬化聚合部署，配合云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（laaS）部分，為實(shí)驗(yàn)室開展云計(jì)算TaaS、PaaS、SaaS、大數(shù)據(jù)管理和挖掘、云安全等提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)，具有很高的自適應(yīng)性和擴(kuò)展空間。2.云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室物理布局云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的布局設(shè)計(jì)要以能夠有效利用實(shí)驗(yàn)室場地，方便開展教學(xué)和實(shí)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的布局設(shè)計(jì)要以能夠有效利用實(shí)驗(yàn)室場地，方便開展教學(xué)和實(shí)訓(xùn)為原則，這里我們推薦用目前最主流的布局方式-島式布局。島式布局是目前最流行的實(shí)驗(yàn)室布局方式，每個(gè)物理實(shí)訓(xùn)組成為一個(gè)小島，每個(gè)組推薦6個(gè)學(xué)員使用，每組配置一個(gè)2m標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜。APT資源服務(wù)器控制節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)APT資源服務(wù)器控制節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室每個(gè)實(shí)驗(yàn)組采取“4N+1”的教學(xué)架構(gòu)平臺(tái)，即一個(gè)資源平臺(tái)，四個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)（控制節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)）讓學(xué)生通過實(shí)際部署從而理解分布式的概念和掌握各節(jié)點(diǎn)功能以及核心組件。6?3?云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部署云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了一個(gè)功能完整的、標(biāo)準(zhǔn)開放的方便集成的IaaS服務(wù)層。這層提供的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)是整個(gè)云計(jì)算服務(wù)的核心支撐層，最核心的部分包括采用了服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和某某云計(jì)算管理平臺(tái)構(gòu)建的云計(jì)算服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)。該基礎(chǔ)架構(gòu)具備良好的性能、可用性和可靠性。虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)底層的服務(wù)器硬件、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化，然后通過虛擬化管理平臺(tái)，將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行聚合，構(gòu)建新一代的資源中心，形成統(tǒng)一的云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所有資源整合后在邏輯上以單一整體（虛擬機(jī)）的形式呈現(xiàn)，這些資源根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和配置，各信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)按需使用資源。某某云計(jì)算虛擬化管理平臺(tái)提供自服務(wù)功能和基本的服務(wù)管理能力。6.3.1.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施6.3.1.1. 服務(wù)器集群云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的服務(wù)器按照功能和作用的不同分為管理節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。管理節(jié)點(diǎn)服務(wù)器用于安裝某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理軟件，是整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的指揮中樞。某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理軟件釆用集中式管理架構(gòu)，負(fù)責(zé)整個(gè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)服務(wù)請(qǐng)求的處理，包括硬件、虛擬機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的管理操作，并發(fā)送給對(duì)應(yīng)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)虛擬機(jī)去執(zhí)行。同時(shí)，某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理軟件還會(huì)在數(shù)據(jù)庫中記錄整個(gè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的所有信息，并監(jiān)控計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)和虛擬機(jī)的狀態(tài)，以及網(wǎng)絡(luò)的使用情況，從而幫助用戶了解整個(gè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)各個(gè)部分的運(yùn)行情況。在小規(guī)模應(yīng)用環(huán)境中，可以將某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)管理軟件和數(shù)據(jù)庫安裝在同一臺(tái)服務(wù)器上；在大規(guī)模應(yīng)用環(huán)境中，可以部署多臺(tái)管理服務(wù)器，并搭建實(shí)時(shí)同步的從屬數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)分?jǐn)倝毫吞岣呖煽啃?。統(tǒng)一計(jì)算資源池刀片服務(wù)器 機(jī)架服務(wù)器 機(jī)架服務(wù)器 刀片服務(wù)關(guān)ApplicationOS刀片服務(wù)器 機(jī)架服務(wù)器 機(jī)架服務(wù)器 刀片服務(wù)關(guān)ApplicationOS計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器承擔(dān)著云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的“計(jì)算”功能。對(duì)于云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，通常都是將相同或者相似類型的服務(wù)器組合在一起，作為資源分配的母體，即所謂的計(jì)算資源池。在這個(gè)計(jì)算資源池上，再安裝虛擬化軟件，使得其計(jì)算資源能以虛擬機(jī)的方式被不同的應(yīng)用使用。6.3.1.2.存儲(chǔ)系統(tǒng)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的存儲(chǔ)用于保存虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)、模板文件、應(yīng)用程序文件、配置文件以及與活動(dòng)相關(guān)的其它數(shù)據(jù)，是虛擬機(jī)正常工作的基本前提條件。支持本地存儲(chǔ)和共享存儲(chǔ)兩種存儲(chǔ)類型。訪問存儲(chǔ)空間有三種主流方式：基于數(shù)據(jù)塊（FCSAN或iSCSI）、基于文件（CIFS/NFS）、或通過Web服務(wù)，基于塊和文件的訪問方式在企業(yè)應(yīng)用中城常見，能更好地控制性能、可用性和安全性。6.3.1.2.1.本地存儲(chǔ)將存儲(chǔ)服務(wù)器作為被管理資源對(duì)彖添加到云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)之后，該主機(jī)默認(rèn)使用本地磁盤介質(zhì)作為存儲(chǔ)。支持在存儲(chǔ)服務(wù)器上搭建NFS服務(wù)，云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的服務(wù)器和虛擬機(jī)通過NFS的方式訪問存儲(chǔ)。6.3.1.2.2.共享存儲(chǔ)1） 共享存儲(chǔ)往往比本地存儲(chǔ)提供更好的I/O性能（尤其在多虛擬機(jī)環(huán)境下）。2） 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的在線遷移和高可用性功能需要共享存儲(chǔ)作為先決條件，例如HA和動(dòng)態(tài)資源調(diào)整等。3） 云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的虛擬機(jī)文件系統(tǒng)是一種優(yōu)化后的高性能集群文件系統(tǒng)，允許多個(gè)云計(jì)算節(jié)點(diǎn)同時(shí)訪問同一虛擬機(jī)存儲(chǔ)。由于虛擬架構(gòu)系統(tǒng)中的虛擬機(jī)實(shí)際上是被封裝成了一個(gè)檔案文件和若干相關(guān)環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲(chǔ)陣列上的文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務(wù)器上的虛擬機(jī)都可以訪問到該文件，從而消除了單點(diǎn)故障。6.3.1.3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)是云計(jì)算數(shù)據(jù)的傳輸通道，將數(shù)據(jù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有機(jī)的結(jié)合在一起。云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)為保證云計(jì)算平臺(tái)的高可用、易擴(kuò)展、易管理。作為未來網(wǎng)絡(luò)的核心，要求核心交換區(qū)設(shè)備具有高可靠性，優(yōu)先選用采用交換引擎與路由引擎物理分離設(shè)計(jì)的設(shè)備，從而在硬件的體系結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)高可靠性。若對(duì)網(wǎng)絡(luò)的高可用性有更高要求，可在網(wǎng)絡(luò)整體設(shè)計(jì)和設(shè)備配置上按照雙備份要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。雙備份配置可在網(wǎng)絡(luò)連接上消除單點(diǎn)故障，提供關(guān)鍵設(shè)備的故障切換。關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的物理鏈路采用雙路冗余連接，按照負(fù)載均衡方式或active-active方式工作。關(guān)鍵主機(jī)可采用雙路網(wǎng)卡來增加可靠性。全冗余的方式使系統(tǒng)達(dá)到99.999%的電信級(jí)可靠性。云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)采用“扁平化”設(shè)計(jì)，核心與接入層之間采用:層進(jìn)行互聯(lián)，省去了中間匯聚層，實(shí)現(xiàn)大二層組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的二、三層邊界在核心層，安全部署在核心層。在接入層構(gòu)建計(jì)算和存儲(chǔ)資源池，滿足資源池內(nèi)虛擬機(jī)可在任意位置的物理服務(wù)器上遷移與集群。隨著網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的不斷發(fā)展，交換機(jī)的端口接入密度也越來越高，“扁平化”組網(wǎng)的擴(kuò)展性和密度已經(jīng)能夠很好的滿足實(shí)驗(yàn)室IaaS云平臺(tái)服務(wù)器接入的要求。同時(shí)在服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛的趨勢下，扁平化二層架構(gòu)更容易實(shí)現(xiàn)VLAN的大二層互通，滿足虛擬機(jī)的部署和遷移。相比傳統(tǒng)三層架構(gòu)，扁平化二層架構(gòu)可以大大簡化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維與管理。防火墻是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)防護(hù)措施，它可以對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分割，提供基丁-IP地址和TCP/IP服務(wù)端口等的訪問控制；對(duì)常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式，如拒絕服務(wù)攻擊(pingofdeath,land,synflooding,pingflooding,teardrop)^端口掃描(portscanning)、IP欺騙(ipspoofing)、IP盜用等進(jìn)行有效防護(hù)；并提供NAT地址轉(zhuǎn)換、流量限制、用戶認(rèn)證、IP與MAC綁定等安全增強(qiáng)措施。防火墻部署在核心交換機(jī)之上，對(duì)整個(gè)云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供安全防護(hù)。6?4?云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境學(xué)習(xí)及搭建云計(jì)算基本架構(gòu)安裝和部署讓學(xué)生了解云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)，熟悉OpenStack各組件的部署，掌握實(shí)例的創(chuàng)建及調(diào)度，學(xué)生能夠通過白己部署的openstack平臺(tái)對(duì)所有實(shí)例進(jìn)行分配和管理，包括對(duì)實(shí)例資源、配額及網(wǎng)絡(luò)的管理，充分發(fā)揮openstack的高效管理和可擴(kuò)展性。在第一階段，我們主要進(jìn)行的是IAAS平臺(tái)的搭建和部署工作。通俗點(diǎn)說，我們通過一系列組件的部署和安裝配置工作，最后我們要完成的是可以分配使用的實(shí)例，即虛擬機(jī)資源。我們可以通過下圖做一個(gè)了解。客戶端的請(qǐng)求就是運(yùn)行一臺(tái)虛擬機(jī)，之后服務(wù)端接受到請(qǐng)求后便開始按照工作流程進(jìn)行認(rèn)證和調(diào)度等相關(guān)的操作。其中認(rèn)證、讀寫數(shù)據(jù)庫、消息傳送、鏡像調(diào)用、磁盤分配、網(wǎng)絡(luò)劃分、實(shí)例啟動(dòng)都是由內(nèi)部的各組件完成。通過上面的簡單描述，大家都應(yīng)該明白了我們部署openstack云計(jì)算平臺(tái)的用途和我們的需求。一句話概括，就是我們需要使用一臺(tái)高效、穩(wěn)定、可擴(kuò)展、可遷移的虛擬機(jī)資源。所以我們就需要通過openstack來實(shí)現(xiàn)我們的需求。采用4N+1的模式，即一臺(tái)資源服務(wù)器，四個(gè)節(jié)點(diǎn)(控制節(jié)點(diǎn)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)）。用戶可以在一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行單節(jié)點(diǎn)安裝部署openstack,即all-in-one部署，我們提供了自動(dòng)化安裝系統(tǒng)，自動(dòng)化部署openstack腳本。能夠快速完成從系統(tǒng)安裝到平臺(tái)搭建的全部過程。為了讓用戶更好的感受云計(jì)算平臺(tái)，我們也采用了分部署部署方案，便于用戶更加直觀的感受什么是分布式部署。將各組件分別部署到不同的物理服務(wù)器上，通過控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理，根據(jù)不同服務(wù)器資源的使用情況，合理分配實(shí)例（虛擬機(jī)）到對(duì)應(yīng)的機(jī)器上運(yùn)行，從而達(dá)到資源的故大利用。安裝部署所需要的安裝包和相關(guān)文檔及視頻教程都可以從資源服務(wù)器獲取。其中，資源服務(wù)器上有安裝文檔、PPT、視頻教程、鏡像文件、安裝包文件、shell腳本等一切安裝部署所需要的資源。本階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以劃分為四個(gè)模塊，及openstack基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（ALL-IN-ONE平臺(tái)構(gòu)建）、openstack中級(jí)實(shí)驗(yàn)（平臺(tái)管理與運(yùn)維）、openstack高級(jí)實(shí)驗(yàn)（分布式環(huán)境構(gòu)建）、openstack開發(fā)實(shí)驗(yàn)（API接口開發(fā)），根據(jù)不同的模塊進(jìn)行分類，并且提供對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程。6.4.2.云計(jì)算中間件環(huán)境部署通過第一階段的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)明白了IAAS的架構(gòu)，以及架構(gòu)中的各種組件的關(guān)系。通過部署openstack我們已經(jīng)可以啟動(dòng)一臺(tái)或多臺(tái)實(shí)例，并且可以將這些實(shí)例劃分給不同用戶使用，用戶可以使用自己的實(shí)例進(jìn)行環(huán)境的部署和網(wǎng)站的搭建。但是，這似乎還是不夠高效，我們需要引用一些中間件來完善環(huán)境平臺(tái)的部署。我們可以通過部署PAAS平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求。應(yīng)用場景：某公司部署了自己的私有云IAAS平臺(tái)，并給不同部門分配了對(duì)應(yīng)的實(shí)例，但是這個(gè)部署的實(shí)例都是基于鏡像模板安裝的系統(tǒng)，并不能實(shí)現(xiàn)環(huán)境的定制，此時(shí),研發(fā)部需要幾臺(tái)具有php環(huán)境的虛擬機(jī)，但是從虛擬機(jī)里面開始部署會(huì)大大降低工作效率，并且不能滿足靈活性，此時(shí)我們可以通過PAAS平臺(tái)為指定的虛擬機(jī)安裝開發(fā)環(huán)境,用戶可以通過分配到的實(shí)例訪問PAAS平臺(tái)的web端，選擇自己需要的開發(fā)環(huán)境進(jìn)行模塊化安裝，安裝完成之后，即可使用安裝好的環(huán)境進(jìn)行開發(fā)工作，而不需要進(jìn)行手工搭建環(huán)境，當(dāng)開發(fā)工作完成之后，用戶還可以將該開發(fā)模塊卸載，安裝新的開發(fā)模塊。從PAAS平臺(tái)的功能，我們可以看出，他是一個(gè)面向開發(fā)人員的開發(fā)平臺(tái)。它支持用于Java、python>php、ruby^perl的開發(fā)框架,包括Spring、Seam、Weld、CDI>Ra訂s、RackaDjango、JavaE。包含SQL和NoSQL數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和一個(gè)分布式文件系統(tǒng)。用戶可以通過PAAS平臺(tái)創(chuàng)建、部署、管理云端應(yīng)用。它的組件包括：控制節(jié)點(diǎn)、應(yīng)用套件、應(yīng)用容器。組件說明：控制節(jié)點(diǎn)：應(yīng)用管理活動(dòng)的入口。負(fù)責(zé)管理用戶登錄、DNS、應(yīng)用狀態(tài)以及應(yīng)用服務(wù)編排。用戶和控制節(jié)點(diǎn)交互主要是通過WEB管理控制臺(tái)、CLII具或者接口RESTAPTso應(yīng)用套件：應(yīng)用容器為應(yīng)用運(yùn)行提供了實(shí)際所需的功能。每個(gè)應(yīng)用容器提不同的開發(fā)環(huán)境軟件包，包括服務(wù)器，例如Tomcat、JBoos、Nodejs>Apache,同時(shí)提供運(yùn)行環(huán)境支持庫，比如JAVA、PHP、Python、Ruby、Perl,同時(shí)提供數(shù)據(jù)庫支持，包括MySQL、MongDB等。應(yīng)用容器：通過容器提供應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境和隔離。容器：提供了給應(yīng)用套件運(yùn)行的容器。一個(gè)容器可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用。容器可以為應(yīng)用套件提供按需分配的內(nèi)存與磁盤空間。節(jié)點(diǎn)：一臺(tái)物理機(jī)或虛擬機(jī)，其中包含多個(gè)容器。因?yàn)槟承┤萜鞑⒉欢际翘幱谶\(yùn)行狀態(tài)，所以一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過會(huì)處于超配額狀態(tài)，即放入了超過限額個(gè)數(shù)的容器。區(qū)域：區(qū)域定義了一些節(jié)點(diǎn)，其中的容器可以方便地進(jìn)行基于節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡。6.4.3.基于分布式文件系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)部署、挖掘和分析本階段主要通過Hadoop來講述大數(shù)據(jù)的平臺(tái)架構(gòu)和分布式文件系統(tǒng)。將從以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步闡述：Hadoop、HDFS、MapReduce、HIVE、HBase、Mahout、Pig。對(duì)于Hadoop的集群來講，可以分成兩大類角色：Master和Salve。一個(gè)HDFS集群是由一個(gè)NameNode和若干個(gè)DataNode組成的。其中NameNode作為主服務(wù)器，管理文件系統(tǒng)的命名空間和客戶端對(duì)文件系統(tǒng)的訪問操作。HDFS和MapReduce共同組成了Hadoop分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的核心。HDFS采用master/slave架構(gòu)。一個(gè)HDFS集群是由一個(gè)Namenode和一定數(shù)目的Datanodes組成。Namenode是一個(gè)中心服務(wù)器，負(fù)責(zé)管理文件系統(tǒng)的名字空間(namespace)以及客戶端對(duì)文件的訪問。集群中的Datanode一般是一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)，負(fù)責(zé)管理它所在節(jié)點(diǎn)上的存儲(chǔ)。HDFS暴露了文件系統(tǒng)的名字空間，用戶能夠以文件的形式在上面存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。從內(nèi)部看，一個(gè)文件其實(shí)被分成一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊，這些塊存儲(chǔ)在一組Datanode上。Namenode執(zhí)行文件系統(tǒng)的名字空間操作，比如打開、關(guān)閉、重命名文件或目錄。它也負(fù)責(zé)確定數(shù)據(jù)塊到具體Datanode節(jié)點(diǎn)的映射。Datanode負(fù)責(zé)處理文件系統(tǒng)客戶端的讀寫請(qǐng)求。在Namenode的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建、刪除和復(fù)制。MapReduce使用主從(Master/Slaver)架構(gòu)模式，由JobTracker作為MapReduce的Master角色，TaskTracker作為MapReduce的Slaver角色。JobTracker主要負(fù)責(zé)調(diào)度分配每一個(gè)子任務(wù)(Task)運(yùn)行于某一個(gè)TaskTracker上，如果發(fā)現(xiàn)有失敗的task就重新分配任務(wù)到其他節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)hadoop集群中只有一個(gè)JobTracker。一般它運(yùn)行在HDFS的Master節(jié)點(diǎn)上。TaskTracker主動(dòng)與JobTracker通信，接收作業(yè)，并負(fù)責(zé)執(zhí)行每一個(gè)任務(wù)oHive構(gòu)建于Hadoop的IIDFS和mapred之上，用于管理和查詢結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫。HBase構(gòu)建于Hadoop的HDFS和mapred之上，用于管理和查詢結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫。該部分的安裝需要在Hadoop已經(jīng)成功安裝的基礎(chǔ)上，并且要求Hadoop已經(jīng)正常啟動(dòng)。6.4.4.云計(jì)算應(yīng)用層安裝及使用通過前面完成IMS、PAAS平臺(tái)的部署，現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了架構(gòu)，以及中間件的部署平臺(tái)，通過啟動(dòng)實(shí)例，部署開發(fā)環(huán)境，下面我們就可以根據(jù)部署的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。我們將通過部署研發(fā)內(nèi)部的git代碼托管倉庫，使研發(fā)人員能夠?qū)㈨?xiàng)目部署到平臺(tái)上去，并且可以部署各種網(wǎng)站和應(yīng)用：應(yīng)用場景：我們需要將wordpress.博客、電子商務(wù)、網(wǎng)盤系統(tǒng)通過源代碼部署的方式，基于paas平臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速部署安裝和使用。實(shí)驗(yàn)將提供部分開源網(wǎng)站和web應(yīng)用，通過演示部署過程，達(dá)到快速掌握對(duì)SAAS概念的理解和認(rèn)識(shí)。6?4?5?云安全加固和防護(hù)在前面四個(gè)階段我們主要講述了各個(gè)架構(gòu)的體系和部署過程，以及部署相關(guān)應(yīng)用,但是在日常生產(chǎn)中，我們不得不考慮的一個(gè)問題就是安全的問題。我們在真正的部署過程中，涉及到的有管理、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)炔僮?，如果?duì)這些網(wǎng)絡(luò)不進(jìn)行控制，很容易造成安全的問題，也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸造成很大的壓力。所以，我們采用網(wǎng)絡(luò)隔離的方法對(duì)不同用途的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分。大致分為四類:部署網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。使用這種方式，使數(shù)據(jù)流走不同的通道，做到安全有效的管理。此外，我們還可以根據(jù)不同部門或區(qū)域的需要，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，讓多臺(tái)實(shí)例運(yùn)行于一個(gè)譏an中，作為一個(gè)集群，還可以通過路由進(jìn)行轉(zhuǎn)換和管理，通過策略進(jìn)行協(xié)議的過濾等操作。在openstack中，我們還可以完成虛實(shí)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，即虛擬網(wǎng)絡(luò)和物理設(shè)備共同設(shè)置完成整個(gè)體系的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。

第七章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室課程體系實(shí)驗(yàn)階段實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)分類1、云計(jì)算基本架構(gòu)安裝和部署階段openstack基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（ALL-IN-ONE平臺(tái)構(gòu)建）基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備自動(dòng)化腳本安裝實(shí)驗(yàn)openstack中級(jí)實(shí)驗(yàn)（平臺(tái)管理與運(yùn)維）普通用戶（項(xiàng)目管理）管理員openstack高級(jí)實(shí)驗(yàn)（分布式環(huán)境構(gòu)建）基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備階段MYSQL環(huán)境部署RabitMQ消息服務(wù)NTP時(shí)間同步身份驗(yàn)證服務(wù)部署與測試鏡像服務(wù)模塊安裝與測試計(jì)算服務(wù)組件安裝與配置及測試網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件的部署云平臺(tái)web服務(wù)環(huán)境部署openstak云平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)openstack開發(fā)實(shí)驗(yàn)（API接口開發(fā)）openstack認(rèn)證API開發(fā)實(shí)例openstack發(fā)送API請(qǐng)求實(shí)例openstack命令行客戶端openstack開發(fā)API手冊運(yùn)用實(shí)例2、云計(jì)算中間件和環(huán)境部署階段云計(jì)算PAAS服務(wù)平臺(tái)（研發(fā)環(huán)境的搭建和部署）部署PAAS平臺(tái)在PAAS平臺(tái)上部署應(yīng)用在PAAS平臺(tái)上部署開發(fā)環(huán)境3、基于分布式文件系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)部大數(shù)據(jù)分布式處理平臺(tái)搭建與應(yīng)用Hadoop、HDFS基礎(chǔ)環(huán)境構(gòu)建與管理

署、挖掘和分析Mapreduce分布式處理應(yīng)用IlBase數(shù)據(jù)庫環(huán)境構(gòu)建與應(yīng)用HIVE數(shù)據(jù)倉庫管理應(yīng)用4、云計(jì)算應(yīng)用層安裝及使用階段云計(jì)算SAAS服務(wù)應(yīng)用（公司私有云搭建與管理應(yīng)用）云計(jì)算SAAS服務(wù)應(yīng)用云平臺(tái)搭建與部署云平臺(tái)管理與應(yīng)用云平臺(tái)安全開發(fā)應(yīng)用與維護(hù)5、云安全加固和防護(hù)階段云安全技術(shù)應(yīng)用管控網(wǎng)絡(luò)隔離策略管理虛實(shí)結(jié)合第八章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室方案優(yōu)勢某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)充分考慮了資源利用率，用戶實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了大量的測試以及充分的市場調(diào)研，選擇了城優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，在同類產(chǎn)品中，無論資源的利用率還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)都具有明顯優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：&1?Web形式開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)訪問云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)資源管理平臺(tái)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)門戶均釆用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，所有實(shí)驗(yàn)資源包及實(shí)驗(yàn)環(huán)境均部署于云端，無需在用戶在本地部署實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)用戶只需保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的暢通即可通過Web頁面訪問系統(tǒng)，啟動(dòng)云端虛擬機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1） 此種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢愿淖儸F(xiàn)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)受實(shí)驗(yàn)機(jī)房、實(shí)驗(yàn)時(shí)間限制的現(xiàn)狀，學(xué)生實(shí)驗(yàn)具有更高的靈活性，自主性；2） 實(shí)驗(yàn)資源能夠在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)使用，不受實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間的限制，資源得到高效利用；3） 實(shí)驗(yàn)資源部署于云端，便于教師進(jìn)行統(tǒng)一的管理和維護(hù)；4） 所有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境均部署于云端，學(xué)生實(shí)驗(yàn)PC無需安裝實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)其配置要求降低。2.基于資源的負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源彈性分配云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室軟硬件環(huán)境部署采用分散式部署，低耦合模式進(jìn)行，即每個(gè)實(shí)驗(yàn)虛擬機(jī)資源的操作文件存儲(chǔ)于存儲(chǔ)服務(wù)單元設(shè)備內(nèi)，虛擬機(jī)資源啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)輪詢所有計(jì)算服務(wù)單元設(shè)備，選取最優(yōu)性能節(jié)點(diǎn)，為其分配相應(yīng)的計(jì)算資源。1） 系統(tǒng)根據(jù)每臺(tái)虛擬機(jī)資源的需求為其分配CPU、內(nèi)存等資源；2） 系統(tǒng)內(nèi)置輪詢算法，對(duì)所有計(jì)算服務(wù)單元設(shè)備的CPU、內(nèi)存、掛載虛機(jī)資源數(shù)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，選取最優(yōu)性能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分配;3）用戶斷開的虛擬機(jī)資源，系統(tǒng)自動(dòng)將其占用的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源釋放，供其他用戶使用，計(jì)算節(jié)點(diǎn)得到最大化利用。&3.增量存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶實(shí)驗(yàn)環(huán)境的獨(dú)立性和延續(xù)性云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室采用增量鏡像存儲(chǔ)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)用戶的操作進(jìn)行存儲(chǔ)，保證每位用戶具有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)用戶實(shí)驗(yàn)操作的獨(dú)立記錄保存，以保障實(shí)驗(yàn)的跨課時(shí)銜接。1） 用戶啟動(dòng)虛擬機(jī)資源，系統(tǒng)自動(dòng)為其在對(duì)應(yīng)母本資源基礎(chǔ)上建立增量鏡像資源進(jìn)行啟動(dòng)；2） 每個(gè)母本資源下針對(duì)于不同用戶都有其獨(dú)立增量鏡像，每位用戶的實(shí)驗(yàn)環(huán)境獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)操作實(shí)時(shí)保持，支持實(shí)驗(yàn)的跨課時(shí)銜接；3） 增量鏡像保存每個(gè)用戶區(qū)別與母本資源的操作，能夠極大的節(jié)省存儲(chǔ)空間。4.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合云能力云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室包含的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均以真實(shí)項(xiàng)目為背景進(jìn)行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能。1） 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)均是來自行業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目需求2） 項(xiàng)目完成過成中所使用到的技術(shù)均是云計(jì)算的主流技術(shù)3） 項(xiàng)目難度循序漸進(jìn)，逐步加大，利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興越&5.資源的開放性及復(fù)用性，可支持科研等其他用途云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室具有良好的開放性，支持管理員用戶對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、硬件資源池、鏡像資源池進(jìn)行自主添加。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用云計(jì)算虛擬化技術(shù)做底層架構(gòu)，所有的資源可以進(jìn)行彈性按需分配?；谙到y(tǒng)的開放性及復(fù)用性，用戶可以利用系統(tǒng)的軟硬件資源進(jìn)行相關(guān)科研項(xiàng)目開展以及其他課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境支持。同時(shí)，系統(tǒng)提供的眾多項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)資源也可以為云計(jì)算技術(shù)的研究提供案例參考。

8.6?完善的課程體系 豐富的教學(xué)內(nèi)容某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，為學(xué)校提供了完整的課程體系及相關(guān)教材。課程體系全面覆蓋云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云安全的相關(guān)技術(shù)，并提供眾多的實(shí)驗(yàn)案例。教師和學(xué)生可以使用某某云計(jì)算大數(shù)據(jù)平臺(tái)開展云計(jì)算課程的授課。對(duì)于云計(jì)算大數(shù)據(jù)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生都可以使用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在虛擬機(jī)上完成課程實(shí)驗(yàn)。第九章、云計(jì)算大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室校企合作通過實(shí)驗(yàn)室的建立，學(xué)?？梢院湍衬辰⑿Ｆ蠛献麝P(guān)系，以此增強(qiáng)學(xué)校與