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1、论文完整格式参考模板右页边距2.3cm上页边距2.3cm（全文页边距均按此数据设置）保密类别 编 号20091080611008 左页边距3.0cm不要加页眉“编”字与下面的“珞”及“论”字对齐。武汉大学珞珈学院毕 业 论 文校园私有云计算系统（PCOC）系 别 计算机科学系专 业 软件工程年 级 2009级软工一班 学 号 20091080611008姓 名 杨 正指导教师 杨 艳 武汉大学珞珈学院下页边距2.6cm2013年 5 月 10 日摘要在过去的五年里，云计算的概念逐渐被人们了解运用，甚至发展到了一个从未有过的高度，网格计算、托管服务、SaaS（Software as a Serv

2、ice）、PaaS（Platform as a Service)、任何东西作为服务。云计算成功抓住了人们的眼球，同样也在逐渐改变人们对于计算机资源的思考，最终爆发出各种各样的概念。然而云计算这一概念还是显得过于遥远，当谈及云计算的时候，我们并不能仅仅局限于如Google IBM 那样的大手笔。2006年Google提出私有云以来，经过多年的迅猛发展，云计算在私有小范围系统甚至个人软件方面的广泛前景，云计算已然成为下一代Internet成长的基石。当我们针对校园资源说云的时候，我们想到的是一种抽取特定IT基础设施资源的方法。换句话说，针对于小范围的云计算解决方案，云计算更多的是关于计算而非云本身

3、，我们以此为基础，开发出“校园私有云计算系统”PCOC（Private Cloud of Campus）。论文阐述了云计算的核心概念与关键技术，着重研究论述了这些概念和技术在校园网中实现各项功能的具体方法：（1）根据现有校园网资源配置的缺陷与校园云计算所能提供的优势进行对比，分析了本系统可实现的具体功能；（2）针对云计算三层架构（SaaS、PaaS、IaaS）的特点，以虚拟化为主要实现方法，搭建了公共云平台、高性能计算云的整体框架；（3）结合前期思想技术介绍和功能设计，以OpenStack平台作为基础云设施层，Hadoop作为云平台层，机房计算机作为应用层实现本系统。关键词：云计算校园私有云云

4、计算三层架构OpenStackHadoopCloud Computing Applied by Campus NetworkABSTRACTIn the past five years, the concept of cloud computing gradually people understand the use of even the development never had a height, grid computing, managed services, SaaS (Software as a Service), PaaS (platform as a Service)any

5、thing as a service. Cloud computing successfully caught peoples attention, the same is also gradually change peoples thinking for computer resources, and ultimately broke out in a wide variety of concepts. The concept of cloud computing, however, appears to be too far away, when talking about cloud

6、computing, we can not be confined to the generous as IBM, such as Google. After years of rapid development since the 2006 Google private cloud, cloud computing a wide range of prospects in private small-scale systems and even individual software, cloud computing has become the cornerstone of the nex

7、t generation of Internet growth.When we are talking about Cloud, we can think of is an extract specific IT infrastructure resources. In other words, for small-scale cloud computing solutions, cloud computing is calculated rather than the cloud itself.The paper described the core concepts and key tec

8、hnologies of cloud computing, focusing on the specific methods discusses these concepts and techniques to achieve the various functions in the campus network:1. The allocation of resources in accordance with the existing campus network defects campus cloud computing can provide advantages compared a

9、nalysis of the specific features of the system can be realized.2. The characteristics of the three-tier architecture (SaaS, PaaS, IaaS) for cloud computing, virtual as the main method to build a public cloud platform, the overall framework for high-performance computing cloud.3. Combination of the E

10、arly Thought technical presentations and functional design, to the OpenStack platform as the basis of cloud facilities layer, Hadoop as a cloud platform layer, computer rooms as the application layer of the system.When we are talking about Cloud, we can think of is an extract specific IT infrastruct

11、ure resources. In other words, for small-scale cloud computing solutions, cloud computing is calculated rather than the cloud itself.Keyword: Cloud Computing Private Cloud of Campus Network three-tier architecture OpenStack Hadoop目录第1章绪论1.1本论文研究背景 11.2本论文研究的目的 21.3本论文的研究工作 21.4本论文的结构 2第2章广义云计算相关概念和技

12、术2.1云计算简介 42.2数据库设计 52.2.1数据库需求分析 52.2.2PaaS 62.3.3 DDR IP Core的时序性描述 6第3章系统设计3.1系统高层图 73.2系统各功能模块 73.2.1潜在客户模块 73.2.2客户模块 8第4章系统实现4.1系统实现 94.1.1系统主界面 94.1.2潜在客户模块 9结论 10参考文献 11后记 12目录正文的格式要求：1、一级标题： 四号 黑体 加粗 （标题中的中英文均为黑体）2、二级标题：小四 宋体（标题中的中英文均为宋体）3、目录中画方框的地方，均用全角空格代替。一个方框等于一个全角空格4、一级、二级、三级标题的行间距设置：段

13、前0 段后0 1.5倍行距5、一级标题后面不需要页码和点；二级标题和三级标题需要页面和点。其中页码和点的格式均为小四 宋体。6、目录中必须包含结论、参考文献和后记，且顺序不能颠倒。7、目录中“结论”两字中间没有空格，“参考文献”和“后记”也一样，各字之间均没有空格。8、目录所在页面不需要设置页码。9、目录章节中各级标题分布均匀，标题长度不宜过长，可参考第4章标题分布格式。 第1章绪论1.1 本论文研究背景进入2000年以来，随着计算机技术、通信技术的日益发展和融合，尤其是Internet的普及，云计算逐渐走进人们的生活，IBM的“蓝云计算平台”、Amazon的“弹性计算云”，以及国内外如雨后春

14、笋般迅猛发展的各种云服务、产品，作为新一代网络模式席卷IT业的每一个角落。同时，云计算也在一步步走近校园，对于校园网这个大的网络平台，软件实时更新，文件互相共享，信息广泛传递，利用云计算这一平台，把分布在各个地方的多种资源虚拟地组合起来，达到应用层面的资源共享，使高校可以尽快适应教学形势的总体变化，提高教学管理水平和课堂教学效率。云计算已然改变了互联网的技术基础，也终将会对整个社会前途发展格局产生重大影响。继个人计算机、互联网变革之后，云计算被看作第三次IT浪潮，云计算就是Web2.0它成为了全球IT战略性新兴产业重要的一部分。它会带来生活、生产方式与商业模式上的根本性改变，是当前全社会关注的

15、热点1。 而随着云计算的发展，更多的高校及企业有关其内部网络管理成本问题逐步浮出水面，调查显示，由于计算机的发展飞快，在高校校园网的建设和管理中，始终面临着计算机硬件和软件更新换代的困扰，这无疑对于经费紧张的高校而言，存在着不小的压力。与此同时，在高校校园网的使用过程中，维护和管理的工作量也十分巨大，比如如病毒的破坏、软件的安装与升级、硬件的管理与维护等等，这些因素给校园网的管理增加了一定的难度，对校园网管理人员提出了更高的技术和专业要求1。尽管随着科学技术的不断进步，各种网络拷贝软件与还原卡在校园网管理中投入了使用，并取得了较好的效果，但校园网的管理工作仍然相当复杂，且有很大的重复性，要高质

16、量的管好校园内部网络还是有一定难度。针对上述问题，高校引入一种新的校园网服务模式云计算。云计算构建在互联网环境中，它的目的主要是实现资源共享，包括计算机硬件资源（如计算机硬件设备、存储设备、服务器集群等）和软件资源（如机房要使用的各种应用软件和集成开发工具）等。通过云计算服务模式，高校不再需要购买大量的本地存储空间和硬件设备，不用担心不断服务器升级、软件升级，校园网的所有数据可以存储在云计算中心，各种应用软件运行在云计算中心，用户不需要自己考虑文件的安全性，云服务商有专业的团队在维护和管理，降低了高校互联网建设的成本。本论文结合该情况设计了具体的校园私有云计算系统。1.2 本论文研究的目的在过

17、去的五年里，云计算的概念逐渐被人们了解运用，甚至发展到了一个从未有过的高度，云计算成功抓住了人们的眼球，同样也在逐渐改变人们对于计算机资源的思考，最终爆发出各种各样的概念。然而云计算这一概念还是显得过于遥远，当谈及云计算的时候，我们并不能仅仅局限于如Google IBM 那样的大手笔。2006年Google提出私有云以来，经过多年的迅猛发展，云计算在私有小范围系统甚至个人软件方面的广泛前景，已然成为下一代Internet成长的基石。目前，世界各国普遍看好私有云这种服务模式，并认为私有云的普及化将是未来web2.0乃至IT行业发展的一个重要推动力，对经济的催化错用将远远超过前两次科技革命。因此，

18、构建校园私有云计算系统，以达到优化操作，简化维护，使升级更便捷的目的，校园私有云计算系统（PCOC，Private Cloud of Campus）的开发也是势在必行。本论文首先介绍了广义云服务SaaS、PaaS、IaaS三层架构，私有云，虚拟化等技术的基本概念和特点，并通过现有的校园基础设施情况对它们进行相应的阐述，并在章节中着重讨论系统设计的思路和平台选择，论文最后给出了系统特点及未来可添加的功能设想。1.3 本论文的研究工作信息化发达的今天，利用计算机技术、通信技术和编程技术可以为游戏设计提供所需的API函数，在已经有了的引擎基础上可以直接使用。本论文着重研究了数字媒体的游戏设计以及在案

19、例游戏的设计基础上实现游戏开发的过程。本文不仅从理论上阐述了游戏设计的过程，而且从开发的角度阐述案例游戏的部分实现，并举例说明。本文主要完成了以下工作：（1）通过Visual C+语言完成游戏的实现过程，实现游戏中所要用到的各种类和函数。（2）通过Visual C+中的MFC（Microsoft Foundation Class）类函数库，构建出应用程序的主干。（3）通过DirectX SDK中的各种组件，完成对2D图像、声音的处理过程。1.4 本论文的结构本论文从游戏开发的理论出发，研究了游戏的制作过程和DirectX SDK在VC+开发中的应用。本论文的内容基本按照工作内容进行组织。第1章

20、绪论，介绍了论文的研究背景、研究目的和论文要研究的内容。第2章叙述了计算机游戏设计与开发的相关技术。此章节先介绍游戏的产生发展特征及分类，然后介绍游戏的设计和开发过程的步骤和相关技术，从理论的角度全面详实的介绍计算机游戏的基本概念和各个组成部分。第3章是阐述案例游戏的系统设计，主要介绍案例游戏的策划过程和部分组成。第4章论述基于案例游戏的建设所要用到的技术，详细介绍展示游戏部分个别模块，运行情况。当然，案例游戏的开发设计过程比本章内容更加复杂，本章介绍了部分重要工作。论文最后是结论、后记及参考文献。第2章广义云计算相关概念和技术2.1 云计算简介云计算（Cloud Computing）是基于互

21、联网的相关服务的增减、使用和交互模式，通常涉及到通过互联网来提供动态易扩展，并且经常是虚拟化资源。过去往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需求、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT资源和软件、网络相关，也可是其他服务。这意味着计算能力也可作为一种商品通过Internet进行流通。它的目的是通过网络把多个成本相对较低廉的计算硬件，整合成一个具有强大计算能力的计算实体，再借用SaaS 、PaaS 、IaaS 等先进的商业模式

22、把这些强大的计算能力分布到终端用户手中2。其架构如图2.1所示：图2.1 系统结构示意图中国网格计算、云计算专家刘鹏教授对云计算做了长短两种定义：长定义是：“Cloud Computing是一种商业计算模型。它能够将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务6。” 短定义是：“云计算是通过网络按需求，以此来提供可动态伸缩的廉价计算服务6。”提供资源的网络被称为“云端”。“云端”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。2.2 数据库设计2.2.1数据库需求分析根据需求分析，本系统模块使用的数据库

23、设计为35个表，现列举部分主要表如下： 租户表，用于存放租户信息，包括公司的账户信息，地址信息，联系方式，以及相应的设置权限字段，如表2.1所示：表2.1 管理-租户表com_tenant中文字段英文字段数据类型是否为空编号PKidBigint否租户名称NameVarchar(50)联系电话phoneVarchar(50)省份provinceVarchar(50)城市cityVarchar(50)街道districtVarchar(50)详细地址addressVarchar(255)邮编postCodeVarchar(20)账户余额balanceBigint电子邮箱emailVarchar(2

24、55)租户表，用于存放租户信息，包括公司的账户信息，地址信息，联系方式，以及相应的设置权限字段，如表2.2所示：表2.2 管理-租户表com_tenant中文字段英文字段数据类型是否为空编号PKidBigint否租户名称NameVarchar(50)联系电话phoneVarchar(50)省份provinceVarchar(50)城市cityVarchar(50)街道districtVarchar(50)详细地址addressVarchar(255)邮编postCodeVarchar(20)账户余额balanceBigint2.2.2PaaS通过 PaaS 这种模式，用户可在一个提供 SDK（

25、Software Development Kit，软件开发工具包）、测试环境、文档和部署环境等的开发平台上十分方便地编写和部署不同应用，并且不论是在部署或是在运行的时候，用户都不需要为服务器、网络、操作系统和存储等资源的运维而操心。PaaS 在整合率的效果上非常惊人，如一台运行 Google App Engine 的服务器能支撑成千上万个应用，换句话说，PaaS 是十分经济的。PaaS 的主要面对用户是开发人员6。与现有的基于本地开发和部署的环境相比，PaaS 平台主要有一下这6方面优势：（1）开发环境友好。通过提供SDK和IDE（Integrated Development Environm

26、ent，集成开发环境）等工具让用户不仅能在本地进行应用的开发和测试，并且能进行远程部署；（2）服务丰富。该平台以 API 的形式将各种各样的服务提供于上层的应用；（3）管理和监控精细。PaaS能够准确地提供应用层的管理和监控，如能够观察应用的运行情况和具体数值如吞吐量（Throughput）和响应时间（Response Time）等，以便更好地衡量应用的运行状态，另外还能通过精确计算所消耗的资源来更好地计费；（4）伸缩性强。PaaS平台可以自动调整资源，来帮助运行于其上的应用，以便更好地应对突发流量；（5）多住户（Multi-Tenant）机制。许多PaaS 平台都自带了多住户机制，不仅能更经

27、济地支撑起庞大的用户规模，并能提供一定的可定制性，以满足用户特殊需求；（6）整合率高。PaaS 平台的整合率非常之高，如 Google App Engine 能在一台服务器上承载成千上万个应用。2.3.3 DDR IP Core的时序性描述DDR IP Core的时序性公式如（2.1）所示。 （2.1）第3章系统设计3.1 系统高层图 系统主要分为四个大的模块，分别是客户关系管理、用户管理、报表管理和系统设置，如图4.1所示。图3.1 功能模块图其中，客户关系管理又分为多个子模块，在日程活动子模块下又分为任务管理、事件管理和日报周报三个子模块。各个子模块下面又有相应的功能。3.2 系统各功能模

28、块3.2.1潜在客户模块 目的：当通过不同的渠道获得了自己的潜在客户时，可将获得的潜在客户的信息记录在潜在客户模块中，系统地对自己的潜在客户进行管理。 功能：在潜在客户模块中，可新建潜在客户的记录，对已经录入的潜在客户的信息也可根据自己的需要进行编辑、查看和删除。并且，系统针对已录入的潜在客户提供了相关联的日程活动，通过日程活动跟踪潜在客户，最终可将潜在客户转化成为自己的客户。 能够操作潜在客户必须具有潜在客户可见的权限。如果没有潜在客户可见的权限，在导航栏上不能够看到“潜在客户”选项卡。对潜在客户的增删查改也必须有相应的权限。用户想要操作潜在客户的报表和关联的日程活动时，也必须具有相应权限4

29、。3.2.2客户模块 目的：客户模块用来记录客户的信息，可通过客户模块管理自己的客户。客户的来源有两种方式：一种是由潜在客户转换成为客户；一种是直接通过某种途径收集成为客户。客户随时能够为用户带来业务机会。 功能：在客户模块中系统提供了添加、删除、修改和查看客户的功能，并且针对客户提供了相关的联系人、日程活动和业务机会。能够操作客户必须具有客户模块可见的权限。如果没有客户可见的权限，在导航栏上不能够看到“客户”选项卡。对客户的增删查改也必须有相应的权限。想要操作客户的报表、关联的日程活动、联系人和业务机会时，也必须具有相应权限。第4章系统实现4.1 系统实现4.1.1系统主界面 系统主页面左上

30、角包含企业LOGO，然后就是全局搜索框，用户可以根据任意关键字搜索出相关的信息，右上角包含用户名、帮助和培训、退出按钮、当前时间和当前用户剩余的使用时间。接下来是导航栏，包含系统的主要模块，导航栏最右边有三个按钮，分别是个性化按钮、最大化最小化按钮和系统回收站按钮，如图4.1所示。图4.1 系统主页面4.1.2潜在客户模块 在系统主页面上点击“潜在客户”菜单，即可进入“潜在客户列表”的显示页面，如下图4.2所示。图4.2 潜在客户列表结论云计算是新一代IT模式，通过规模庞大，高自动化，高可靠性的云计算中心支持下，人们只要接入互联网就能非常方便地访问各种基于云的应用和信息，免去了安装和维护等一系

31、列操作。大学的计算机服务需求广泛，而各单位的最终用户掌握有限的计算机技能，对计算机的使用和维护有着极大的不方便性，并且由于校园资源有限，急需提高资源利用率。故通过建设校园云计算，来满足校园的计算机服务需求，无疑是一种有效的途径和合理的方案。1、总结在这种模式里，人们可以像用水电一样使用校园IT资源；人们也可以像存取钱一样存取自己的数据。这种模式可以使最小化性能的计算机获得最大化的功能，它将改变我们的生活方式，最终改变我们的世界。理所当然，云计算也能进一步改变我们的高校教育事业。把云计算运用于高校信息化建设，将节约高校的信息化投资、提高高校信息资源共享水平，还能为高校的科研 、教学提供更为丰富的应用与服务。然而，云计算终究还是个新事物。作为新兴的概念，云计算迄今还没有统一的标准和实现方式，将云计算机运用于高校信息化建设更是任重而道远 。我们还需从很多方面进行努