[论文解读] Experimental Report on Setting up a Cloud Computing Environment at the University of Bradford

Bashir Mohammed, Mariam Kiran|arXiv (Cornell University)|Dec 15, 2014

Cloud Computing and Resource Management参考文献 10被引用 6

一句话总结

本文提出了一项实用指南，介绍如何在布拉德福德大学使用 VirtualBox 上的 OpenStack 搭建云计算测试平台，充分利用现有的实验室资源。通过概念验证部署，展示了向云基础设施迁移的可行性，为希望使用开源工具探索云迁移的学术机构提供了一个可复现的模型。

ABSTRACT

Cloud computing is increasingly attracting large attention in computing both in academic research and in industrial initiatives. Emerging as a popular paradigm and an attractive model of providing computing, information technology (IT) infrastructure, network and storage to large and small enterprises both in private and public sectors. This project was initiated and aimed at designing and Setting up a basic Cloud lab Testbed running on Open stack under Virtual box for experiments and Hosting Cloud Platforms in the networking laboratory at the University of Bradford. This report presents the methodology of setting up a cloud lab testbed for experiment running on open stack. Current resources, in the Networking lab at the university were used and turned into virtual platforms for cloud computing testing. This report serves as a practical guideline, concentrating on the practical infrastructure related questions and issues, on setting up a cloud lab for testing and proof of concept. Finally the report proposes an experimental validation showing feasibility of migrating to cloud. The primary focus of this report is to provide a brief background on different theoretical concepts of cloud computing, particularly virtualisation, and then it elaborates on the practical aspects concerning the setup and implementation of a Cloud lab test bed using open source solutions. This reports serves as a reference for institutions looking at the possibilities of implementing cloud solutions, in order to benefit from getting the basics and a view on the different aspects of cloud migration concepts.

研究动机与目标

• 在大学网络实验室中使用开源技术设计并实现一个功能完整的云计算测试平台。
• 通过虚拟化技术评估将现有 IT 资源迁移到基于云的基础设施的可行性。
• 为学术机构提供一个动手实践、可复现的框架，用于实验云计算和迁移策略。
• 解决在有限硬件条件下部署私有云环境的实际基础设施挑战。

提出的方法

• 在使用 VirtualBox 的虚拟化环境中部署 OpenStack 作为云编排平台。
• 利用大学网络实验室中现有的物理资源，创建虚拟化的云节点。
• 配置核心 OpenStack 组件，包括 Nova（计算）、Neutron（网络）和 Cinder（块存储），以构建功能完整的云堆栈。
• 实现虚拟机的配置和网络隔离，以支持多租户测试。
• 采用分层架构分离控制平面和数据平面，提升可管理性和可扩展性。
• 通过工作负载部署和性能观察进行实验验证，以评估系统的稳定性与可用性。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可以使用 OpenStack 等开源工具，在有限的大学实验室硬件上建立一个功能完整的私有云测试平台？
• RQ2 在现有基础设施上使用虚拟化技术部署云环境时，面临哪些关键实际挑战？
• RQ3 通过此设置，将现有 IT 服务迁移到云模式的可行性如何？
• RQ4 该测试平台在多大程度上可作为学术机构云采用的可行性验证？

主要发现

• 成功在 VirtualBox 上的 OpenStack 上部署了完全运行的云测试平台，证明了低成本云原型设计的可行性。
• 现有的大学实验室基础设施被有效再利用，用于托管虚拟化的云组件，无需重大硬件升级。
• 该设置实现了可靠的虚拟机配置和网络设置，验证了核心云功能。
• 实验验证表明，该云环境能够支持基本的云工作负载，表明其具备迁移可行性。
• 该项目提供了一个有文档记录、可重复的模型，使机构能够以极低的财务投入探索云计算。
• 研究揭示了实际挑战，如资源争用和配置复杂性，为未来部署提供了有价值的见解。