园区网数据中心整体解决方案的设计与部署-亓琦.docx

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1、_圓 |剛 111丨丨 | Y3218583 分类号： TP393 单位代码： 10427. 密级，公开 _ 学 号 ： 2015220482 、气 . f參、 * ., ， r : V :;v-， 11 、一、 硕士学位论文 ; . ： 1 1 , S 1 J 1, , ! I. , I1,!. ! ； ： ； / ; ； fV, 园区网数据屮心整体解决方案的设计与部署 #丨 1_ 研究生姓名 亓琦 导师姓名 杨波 学科（领域 y 计算机技术 _ _ 申请学位类别 工程硕士 答辩时间 2017年 6月丨 2日 万方数据 分类号： TP393 密级：公开 单位代码： 10427 学 号： 20

2、15220482 硬士学位论文 园区网数据中心整体解决方案的设计与部署 研宄生姓名 导师姓名 学科 （ 领 域 ） 申请 学 位 类 别 答辩时间 亓琦 杨波 计算机技术 工程硕士 2017年 6月 12日 万方数据 lllSSf Design and Deployment of Campus Network Data Center Solution By QIQi Under the Supervision of Prof. YANG Bo A Thesis Submitted to the University of Jinan In Partial Fulfillment of the

3、Requirements For the Degree of Master of Engineering University of Jinan Jinan, Shandong, P. R. China June,2017 万方数据 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宄作出重要贡 献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律责任由本人承担。 论文作者签名 : 曰期 ： rj W /is 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了

4、解济南大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借鉴；本人授权济南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学 位论文。 公开 保密 （ _ 年，解密后应遵守此 规定） 论 文 作 者 签 名 : 十 , 导 师 签 名 日 期 ： 爭 關 万方数据 济南大学硕士学位论文 目录 m-t . 1 1.1研宄背景和意义 . 1 1.2国内外研究现状 . 1 1.3本文的主要工作 . 3 1.4论文组织结构 . 3 1.5本章小结 . 4 第二章园区网数据中心建设

5、面临的问题及解决方案设计 . 5 2.1园区网数据中心建设面临的问题 . 5 2.1.1基础网络平台可靠性问题 . 5 2.1.2基础设施资源管理问题 . 6 2.1.3远程接入安全性问题 . 7 2.2整体解决方案设计 . 8 2.3本章小结 . 9 第三章可靠性网络架构与访问控制策略设计与实现 . 1 3.1网络冗余架构 . 1 3.1.1核心网络冗余 . 1 3.1.2出口网络冗余 . 13 3丄 3网络冗余架构部署测试 . 14 3.2前置机架构 . 18 3.3数据中心安全访问控制 . 20 3.4本章小结 . 22 第四章数据服务平台设计与实现 . 23 4.1数据中心私有云平台建

6、设 . 23 4.1.1主流云平台比较 . 23 4.1.2基于 OpenStack的云平台建设 . 27 4.1.3统一存储管理 . 28 4.1.4 OpenStack 与 VMware vSphere 对接 . 30 I 万方数据 园区网数据中心整体解决方案的设计与部署 4.2 OpenStack云平台部署测试 . 33 4.3 VMware vSphere虚拟化平台部署测试 . 37 4.4本章小结 . 39 第五章远程安全接入方案设计与实现 . 40 5.1总体设计 . 40 5.2多园区互联方案 . 41 5.2.1多园区互联方案设计 . 41 5.2.2合作伙伴安全接入部署测试

7、. 43 5.3远程办公接入方案 . 45 5.3.1远程办公接入方案设计 . 45 5.3.2远程办公安全接入部署测试 . 46 5.4本章小结 . 48 第六章总结与展望 . 49 6.1本文工作小结 . 49 6.2 49 . 51 m . 54 Pft . 55 ii 万方数据 a 济南大学硕士学位论文 摘要 随着高校信息化建设的发展，数据中心需要部署运行的业务信息系统越来越多，校 园网用户在教学、科研、生活等方面对各种信息化服务的依赖性也越来越高。数据中心 面临着基础网络架构可靠性不足，基础设施资源管理困难以及缺乏远程接入安全性等问 题。如何解决数据中心当前面临的这些关键问题成为校园

8、网信息化建设的重要内容。 本文在分析研宄校园网数据中心当前面临的主要问题，了解相关技术领域的国内外 研宄现状的基础上，明确了下一步数据中心建设过程中的主要需求。通过对 OpenStack 框架的关键组件进行研宄，提出基于 OpenStack的私有云平台构建方案，实现对数据中 心资源的统一管理，提高了数据中心资源利用效率。 通过升级数据中心网络冗余架构，为数据中心运行的各项服务提供更加可靠稳定的 网络基础服务；设置多出口冗余网络，使得校园网用户可以通过多种方式访问网络资源， 增强出口网络可靠性；并提出了基于前置机架构的服务资源访问方式，缓 解公网 IP地 址资源紧缺的情况。提出基于高校园区网用户

9、类型、资源访问需求等特点以及数据中心 服务安全敏感度的基础上，制定园区网用户对数据中心访问策略的方案。 依托高校多园区安全互联以及远程接入需求，针对高校主校区和子校区之间的网络 互联、移动办公人员对主校区的远程接入以及主校区与高校合作伙伴的安全互联方式进 行研宄，综合应用了 IPSecVPN、 L2TPoverIPSecVPN以及防火墙技术等，提出了数据 中心远程接入方案，提高了数据中心访问的安全性，增强了园区网络外的用户在远程接 入园区网后的资源访问体验 。 此数据中心整体解决方案不仅解决了传统数据中心当前面临的关键问题，并且具备 良好的扩展能力，能够很好的适应后续较长一段时间信息化建设发展

10、的需要。方案的成 功实施可以为其他高校以及企业园区网数据中心建设提供有效的参考途径。 关键词：数据中心；云计算；冗余架构；远程接入 III 万方数据 园区网数据中心整体解决方案的设计与部署 IV 万方数据 济南大学硕士学位论文 Abstract With the development of the information construction in colleges, the data center needs to deploy more and more information systems. Campus network users are also dependent on i

11、nformation services in the teaching, scientific research, life and other aspects. The data center is faced with the problems such as the lack of redundancy network architecture, the difficulty of infrastructure resource management and the lack of remote access security. How to solve these key proble

12、ms of data center is an important part of campus network information construction. By analyzing the main problems of data center and the current situation as well as development trend of the technology, this paper identifies the main needs of the data center construction in next step. Through the re

13、search on the OpenStack, this paper puts forward a cloud platform based on OpenStack. This platform can manage the data center resources and improve the efficiency of data center resource utilization. In this paper, we designed a data center network redundancy architecture to provide a more reliable

14、 and stable network infrastructure for the services running in the data center. We set up multi-export redundant network architecture, so that campus network users can access network resources in a variety of ways, and enhance the reliability of export network. In order to alleviate the shortage of

15、public IP address we put forward a model to access the service resource based on front machine architecture. Based on the characteristics of university campus network users and resource access requirements, as well as the security sensitivity of data services, this paper proposes a scheme for the ca

16、mpus network users to access the data center. Relying on the multi-campus security interconnection and remote access needs, we research the network connection between the main campus and branch campus and remote access of mobile office staff to main campus as well as the secure interconnection mode

17、between the main campus and university partners. By using IPSec VPN, L2TP over VPN and firewall technology, this paper proposes a data center remote access scheme, which improves the security of data center access and enhance the resource access experience of users outside the campus network. v 万方数据

18、 园区网数据中心整体解决方案的设计与部署 The overall solution of this data center not only solves the key issues the traditional data center is currently facing, but also has a good extendibility. This program can be well adapted to the needs of the development of information technology for a long time. The successful implementation of the program can provide an effective reference for other colleges and universities in the construction of data centers. Key Words: data center; cloud computing; redundant architecture; remote access VI 万方数据