[发明专利]云计算IAAS教育实验平台装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络信息教学技术领域，尤其涉及云计算IAAS教育实验平台装置。

背景技术

云计算(cloudcomputing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

美国国家标准与技术研究院(NIST)定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。XenSystem，以及在国外已经非常成熟的Intel和IBM，各种“云计算”的应用服务范围正日渐扩大，影响力也无可估量。

由于云计算应用的不断深入，以及对大数据处理需求的不断扩大，用户对性能强大、可用性高的4路、8路服务器需求出现明显提速，这一细分产品同比增速超过200％。

IBM在这一领域占有相当的优势，更值得关注的是，浪潮仅以天梭TS850一款产品在2011实现了超过15％的市场占有率，以不到1％的差距排名IBM、HP之后，成为中国高端服务器三强。

目前浪潮斥资近十亿元研发的32路高端容错服务器天梭K1系统尚未面世，其巨大的市场潜力有待挖掘。

市场上已有的云计算类产品，大部分基于开源的云计算产品例如openstack、cloudstack等等，都是作为IDE运营商将服务器硬件租赁托管改向云主机租赁方式，方便于市场所需，极少数的在线云计算教育网站，提供云主机的功能应用服务。

作为一项新兴的开源技术，OpenStack还有许多不够完善的功能，管理界面过于简单还不够完善，api扩展功能还不够全面，商业模式仍不够清晰。而且对于云计算的教育模式这块，市场上还是浅显而不透明化，那么对于学生去理解初始构架和深入到二次开发，就有明显的障碍。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种云计算IAAS教育实验平台装置，该装置能够为高校提供完善的、便捷管理的、可控成本的、可扩展与研究教学的实验室教学体系。

云计算IAAS教育实验平台装置，由教学系统服务器，安全设备，以及将nova运算、swift存储、镜像服务、cinder云硬盘存储作为节点的虚拟机构成。

教学系统服务器，是整个云计算IAAS教育实验平台装置的核心管理系统服务器，由其内置的WEB服务器描述和管理实验流程，通过该服务器管理教育实验平台内的所有安全设备以及云主机。

教学系统服务器包括如下模块：

实验课程模块，对整个实验体系以及课程内容等相关方面的管理，学生通过实验课程模块熟悉实验原理以及掌握实验步骤等，教师通过WEB界面访问课程管理，根据课程要求或者研究方向对课程和内容进行扩充，大大提高系统的扩展性与实用性；

用户权限管理模块，包括云主机、云硬盘、镜像资源使用权限设置和用户的创建、更改、删除，以及数据记录查阅，设置最初的学生用户以及教师管理用户，一方面实现学生的实验学习以及对分配的云主机控制，另一方面实现教师用户对其学生用户以及云主机的批量管理功能，将整个教育实验平台装置使用权限合理分配，体现出系统的职能分配功能和可调控特性；

监控模块，结合ceilometer、nagios等监控组件，提供饼状图以及数据查询，时刻更新系统资源占用情况，例如云主机详情，云硬盘存储占用和配额的使用情况；

系统管理模块，管理员通过系统管理对教学系统服务器进行管理，包括系统以及服务的开启关闭以及网络的重启等功能；

考试以及课件模块，提供多样化的题型，并且可由教师管理用户来进行试卷的题目设置以及修改，通过这里的试卷生成模块来生成考卷，考试，成绩与分析，统一管理试卷以及批改评分；

实验报告提交模块，提供实验报告模板，学生通过权限管理模块独立地提交自己的实验报告，以完成每节课所需的流程和结果报告，老师可以统一审阅报告，并且可以给予退回、审批通过、以及下载到本地的系列功能。

安全设备，安全设备包括防火墙，入侵检测系统，入侵防御系统。通过教学系统服务器的管理，实现了环境的统一开启关闭，备份还原，使得学生通过实训课程使用安全设备的时候能够方便且可控；在相关实验中，学生直接通过教学系统服务器来调用安全设备，拓展学生的应用环境，也让学生更能通过直接对相关安全设备的管理来完成更多的实验，丰富专业知识。