云计算实验指导（繁体版）

Chapter1虚擦檄器5

1.1^目的5

1.2原理^明5

1.3及材料8

1.4方法典步骤8

1.5冏题舆言寸^26

Chapter2Linux作棠系统27

2.1^目的27

2.2原理^明27

2.3及材料30

2.4方法典步骤31

Chapter3雪端服移系统Client端平台42

3.1^目的42

3.2原理^明42

3.3及材料46

3.4方法典步骤47

Chapter4DBus桌面碟境通技64

4.1寅瞬目的64

4.2原理明64

4.31§借及材料70

4.4方法典步骤70

4.5冏题舆言寸^74

4.6参考程式75

Chapter5雪端服移系统Server端平台78

5.1寅瞬目的78

5.2原理明78

5.3置及材料83

5.4方法舆步骤83

5.5冏题舆言寸^92

Chapter6BayeuxServerPush通Bl技斫93

6.1寅瞬目的93

6.2原理明93

6.3及材料102

6.4方法典步骤102

6.5冏题舆百寸105

6.6参考程式115

Chapter7XMPP即日寺息技淅119

7.1^目的119

7.2原理^明119

7.1寅及材料126

7.2方法典步骤126

7.3冏H舆1寸^133

Chapter8HTTP槽案傅翰技淅137

8.1寅瞬目的137

8.2原理明137

8.3置及材料142

8.4方法舆步骤142

8.5冏H舆1寸144

8.6参考程式144

Chapter9基於雪端服矜之感^^路149

9.1^目的149

9.2原理^明149

9.3寅瞬1R1B及材料155

9.4方法典步骤155

9.5冏题舆言寸^157

9.6参考程式158

Chapter10嵌入式覆IIS器161

10.1^目的161

10.2原理^明161

10.3及材料166

10.4方法典步骤166

10.5冏题舆言寸^170

10.6参考程式170

Chapter11嵌入式多媒It播放器174

11.1寅瞬目的174

11.2原理明174

11.31§借及材料182

11.4方法典步骤183

11.5冏题舆言寸^187

11.6参考程式187

Chapter12逮端鹰用程式逗H彝伟190

12.1寅瞬目的190

12.2原理明190

12.3置瞬借及材料197

12.4方法舆步骤197

12.5冏H舆1寸204

12.6参考程式205

Chapter13人即畴Bl息彝伟208

13.1^目的208

13.2原理^明208

13.3寅瞬1^11及材料213

13.4方法典步骤213

13.5冏题舆言寸^218

13.6参考程式218

Chapters^^教室自阜管理系统221

14.1^目的221

14.2原理明221

14.3及材料226

14.4方法典步骤226

14.5冏题舆言寸^232

Chapter15互勤式■端(Kiosk)233

15.1^目的233

15.2原理^明233

15.3及材料237

15.4方法典步骤237

15.5冏题舆言寸^252

第一章虚擦檄器

1.11瞬目的

■擘雪虚掇械器的鹰用方式：

本章主要介貂免费的虚擦檄器一VirtualBox的鹰用方式。拿虚擦檄器来做用很廉，

得羽K除需求而定，可以用它来架站，或是拿来常做一他测It寅瞬的琪境。

1.2原理^明

雪端tt算技淅(CloudComputing)徙2009年以来,一直是熟FE的技淅H题，引起羟渠界

典擘衙界的稹趣投入。旋且被悬是可以改燮目前11■算滥渠彝展的新典技淅。但是何需雪端

^算？由於现虞於初始萌芽睹段，rp多意兄典看法迥昇,不谩封於雪端系统的共同看法大概

有(1)服移的滥生傅遮典愿用谩程皆透谩路完成(2)it算架横鹰可视需求勤憩地^

整(3)虚擦化的tt•算资源典服蒋可透谩^除^路提供服移(4)服移资源的取用是随意

需求(on-demand)且是可量测的。因此霎端服移系统所涵盖的技斫便趣悬廉泛，包括分散式tt

算服矜厚向架横、^路、虚擦化系统、^格1+算、^^路服矜技淅等皆是横成雪端服

移的重要元素。目前雪端服^^型一般耨其分悬3：1殳施服移(laaS\平台服矜(PaaS)

以及戟醴服移(SaaS'所需laaS是指可以提供虚擦化硬醴服矜，如^算得殳施、储存^施或是

^路15施，例如Aanzon的EC2、Citrix的Xen、VMWare的FSX以及Sun的VirtualBox。而

PaaS是指提供虚掇褐立平台或中介戟醴或^^璟境可以^戟^者於平台用系统,

典型的靶例如微取:的Azure舆google的Appengine、第三槿SaaS的服移封象是^端使用者。

所提供的服移内容是已完成^^,可直接愿用的戟：醴或是内容，例如：AppleStore.Youtube.

GoogleDoc等，此三者的分^如圈1-1所示。

®1-1雪端服移分^^例

由於雪端服居可视^路资料储存、资料虞理、^^服移等技淅的隆聚结果，因此未来

使用者可以自路取用所需服移内容，所以一般!S悬霎端服移J1是如水、甯等公用服移是便

利取用且可以量I十僵。所以如美阈襟型典技街研究院（NationalInstituteofStandardand

Technology,NIST）已始著言丁定雪端服移的襟型舆烧赣。以硅保各他霎端系统的互通性。

而在2009年四月美阈科擘基金曾（NSF）已宣布符投入5百离美元^^提供14所11尖大擘加

入IBM典Google的相雪端研究tt重,而美阈政府也同年宣布第一彳固政府tf重A希

望透谩霎端科技，减少政府的ii作成本，初期符以安全、隆私：瓷^管理舆委外探瞒作悬此

害端系统的服矜项目。在ID：洲，15：盟也建立Eur。Cloud系统提供SaaS服移作悬IS瞬黠，WtS

跨阈性地结合裂造商舆棠界事家下一代的加僵服矜。崖渠界封雪端系统的热度也不遑

多H,2010年1月HP典Microsoft同意出资2德5千离美金，以三年卷期程，斜封鹰用平台，

虚掇化技街舆整合性管理械制三他方向，研究如何^^更具^值的技淅方案。而在阈内，2009

年我阈^潸部也奥微勒:筵定合作tt重符在台建置大型的资料中心，作悬未来霎端服移系统的

中福。由此可兄雪端服移技淅的需求十分地强舅）。然而，雪端服移或是雪端tt算技街的樊展

或未十分成熟，尤其是tt算^^的分配舆配置她不完善，例如虑理器、得己憾容量、周遏15借

等。如前所述，雪端系统需具11高度的延展性(Scalability),以满足随畴可能燮勤的负载需求。

而良好的延展性主要是来自於高效能的虚擦化技斫。傅统上,虚擦檄器可以分雨第一^

虚擦檄器是透谩整督程式直接在硬I1平台上轨行多彳固虚掇檄器，此^虚掇械器较悬人所知的

有Xeno他的好Jt是没有母18作渠系统(HostOS)的轨行耗损(overhead),效率高，缺黠是

舆硬It支援相容性敕低，资源安排效率不易提高；第二^即是在母醴作渠系统(HostOS)植

入整督程式来轨行多彳固虚擦檄器，此^的代表作品有QEMUVMWAREVirtualBoKHyper-Vo

其侵黠是易安装、使用，缺黠是效率差，不易满足即畤^算的要求。

虚擦化一般可分卷戟18虚擦化舆硬虚擦化。硬i§虚擦化的目的是(1)可以^硬!8的管

理更加方便(2)使硬IS资源易於整合，例如硬醴儒的增添或移除可以随插即拔不影警系统

JI作。硬^虚擦化分悬二■(固面向(1)虑理器虚擦化(2)1/0虚擦化。现今大部分作渠系统的

IStHfe不考^虑理器虚擦化，所以目前的虚擦化技斫^^方式可分悬(1)全虚擦化(2)半

虚掇化(3)硬醴辅助虚掇化三全虚擦化是完全使用朝来模堤虚掇械器所需服移，例如

VMware、VirtualBox,其好虑是方便使用，但缺黠是效率不佳，半虚擦化是是指虚擦檄器所

需服矜可以直接通谩母飕作棠系统(HostOS)取得，毋需藉由模擦里:醴,所以效率可以因此

提升，但是母醴作渠系统(HostOS)必须支援相II的服移。而硬ft辅助虚擦化是透遇硬

tf的癌同tStt来提供虚授化服移,是公目前最有效率的方法，透谩硬IS的支援来JT现虚掇

化，其中IIBMCell,IntelVT-X典AMD-V就是此^的技淅。尤其在新式的多核心架横中，如

IntelXeon7300系列虑理器，可以同畴利用四核虑理器轨行16虚擦械器仍保一定的51作品

Ko在虚擦化技淅中，1/0遇遏的虚擦是另一■(固重要tg题;^^路卡悬例,hypervisor如何^

多他虚擦械器可以有效率且安全地共用^路卡资源，满足即畤性的品^要求；道也是舆系统

资源分配有在本章中，我凭符介貂如何安装操作虚擦檄器，或以VirtualBoxXen

例来加以^明。

1.3及材料

■Ubuntu(SW)

■VirtualBox(SW)

1.4方法典步骤

1.4.1下载安装VirtualBox

Step(l)

可到VirtualBox官方^站去下载：

http:〃/wiki/Downloads

Duwoluaih-VirlualBuA-Mozillal*ixcfox.rx

ffl1-2VirtualBox官方下载^站

Step(2)孰行彳爰一他安装精窥，按『Next』

91-3VirtualBox安装精窥

Step(3)接受合^^勺定，按『Next』

Bl1-4VirtualBox合柒^勺定

Step(4)il撵戟:if要安装的路^,按『Next』

M1-5安装路

Step(5)建立桌面捷^及快速改勤，按『Next』

H1-6桌面捷^及快速改勤

Step(6)按『Yes』谨行戟ft的安装

01-7VirtualBox安装精寮

Step(7)按『Install』硅定迤行戟if的安装

圜1-8暹行戟醴的安装

Step(8)常出琨此朝:醴安装重面日寺，按『畿^安装』

软髓安装

您正要安装的®:髀肖未通谩Windows襟!5测!丈以硅^它典

WindowsXP的相容性。(告^我谓项测盛的重要性。)

猫情安装运儡款馁含在现在或耨来，使您的系统操作不

智定或受蜜。Microsoft强烈建!1您立即停止适项安

装，旋速给款做JS商索取已通遇Windows^京的

款曹•

£畿精安装©号|停止安装⑹]

ffl1-9勤：t8安装重面

Step(9)富出现此硬醴安装重面日寺，按『畿^安装』

ni-io本处s安装耋面

Step(lO)富出现此硬醴安装重面暗，按『畿^安装』

硬髓安装

您正要篇追低1硬髀安装的®:阳:

VirtusJBoxHost-OnlyEthernetAdapter

向未通谩阳血ows襟急睚式以它典WindowsXP的相容

性。（告^我适期避的重要性要

辇情安装运强敕曹育在现在或耨来，使您的系统操作不

特定或受填。Microsoft魂烈建您立即停止逗项安

装，或速格硬馁廉商索取已通遇Windows襟的

■曹•

£畿精安装©号|停止安装⑹]

H1-11硬H安装重面

Step(ll)按『Finish』完成安装

盾SunVirtualBoxSetup

SunVirtualBoxinstallationis

complete.

ClicktheFinishbuttontoexittheSetupWizard.

:bStartSunVirtualBoxafterinstallation

Version3.1.2Back.FinishCancel

H1-12完成安装

1.4.2建置VirutalMachine

Step(l)按新增增加一彳固虚掇檄器

«x(E>«K(W

O-A@❷.**(*?'

MW)'na-A】，I#I«WelcotaetoVirtualKoaI

ThtbnpMafSxsndow1>0»4*4bd，l*yiulo(«Uf

tet»nn9tyttntbecameyouhaven!cnatedanyvirtualmachines

:"vrf»i*>CEts«iwwrrtualDwchiiw,pi»二th»■•*buttontn

0*miMtoolbarbc«kdatth*6ofwWow

Youegpns%eFlkey»actuutaoihei9,orv«art

wawwvwfuattoxox<for・》laMtnfon>Mt»Hwtdnrtrt

罐立i你虞海楹x

01-13增加虚擦械器

Step(2)iSJf要安装的作渠系统^型

ni-i4逗择安装作渠系统

Step(3)配置虚擦檄器轨行日寺所需的含己惊If

ta惊馥

以MB篇单位逗取配置於虚擦械器的基碍W己憾骰(RAM)

数量

建1^的基《0己憾匿大小舄384MB。

基碎I己憧骰大小的

1384MB

：^^；..in..i...：..：...,...,...：..：...,...,...：..；...'„.'...：..；„.^.,；...,...,...：..；...,..x.：

4MB3584MB

[_«**Next>取道|

H1-15配置所需1己

Step(4)新增一彳固虚擦硬碟

虚摄硬碟

Selectaharddiskimakgetobeusedasthebootharddiskofthe

virtualmachine.Youcaneithercreateanewharddiskusingthe

Newbuttonorselectanexistingharddiskimskgefromthedrop­

downlistorbypressingtheExistingbutton(toinvokethe

VirtualMediaManagerdialog).

Ifyouneedamorecomplicatedharddisksetup,youcanalso

skipthisstepandattachharddiskslaterusingtheVMSettings

dialog.

建11的硬碟大小扁8192MB。

二BootHardDisk(PrimaryMaster)

1：Createnewharddisk；

•Useexistingharddisk

；<nomedia〉

<BackNext>取消

ffi1-16新增虚擦硬碟

Step(5)H择虚擦硬碟的^型(建II用勤^^型)

HardDiskStorageType

Selectthetypeofvirtualharddiskyouwanttocreate.

Adynamicallyexpandingstorageinitiallyoccupiesavery

smallamountofspaceonyourphysicalhanddisk.Itwillgrow

dynamically(uptothesizespecified)astheGuestOSclaims

diskspace.

Afixed-sizestoragedoesnotgrow.Itisstoredinafileof

approximatelythesamesizeasthesizeofthevirtualhaiddisk.

Thecreationofafixed-sizestar8kgemaytakealongtime

dependingonthestoragesizeandthewriteperformanceofyoi

harddisk.

lit存^型

O；Ebnfwunicaiiyexpandingstorage

•Hxed-sizestorsige

<BackNext>取消

Bl1-17逗撵虚擦硬碟^型

Step(6)配置虚擦硬碟的空^大小

H手

虚摄磁碟位置和大小

PresstheSelectbuttontoselectthelocationofafiletostorethe

harddiskdataortypeafilenameintheentryfield

■BackNext>取消

S1-18配置虚擦硬碟空^

Step(7)按Finish^完成建置

Hx-

概要

Youaregoingtocreateanewvirtualharddiskwiththe

followingparameters:

Type:DynamkaUyexpandingstora.ge

位置:C:

\DocumentsandSetti]3Administraitor\.VirtualBox\Haid

DisksMinux.vdi

大小:8.00GB(8589934592Byte$)

Iftheabovesettingsaieconect,presstheFinishbutton.Once

youpressit,anewharddiskwillbecreated.

M1-19建置完成

1.4.3安装Linux客端作渠系统

Step(l)安言殳定^暹行配置

"⑥ffiKQd)东助0D

作量系优。/

#«?；£««

丽匕欹

It*握

国

网

ACT!

用

停

IOAP1C

用

tt

YTx/AMD-V停

用

停

N«*dPw用

停

PAHHX用

3DAco*>entoa

WiolaoDincCoiuil

1CHAC97

PCwl-FASTinBAD

3再列it

停用

0©目用)

H1-20Linux安装定i2配置

Step(2)ig择CD/DVD-ROMig项.・>gb载光碟械(主要目的是要IS定光碟^^)

linux铳/1HX

[s一般CD/DVD-ROM

9硬磔

OBCD/DVD-ROM」擀微光

®默磔O主魂光碟招19)

音效

少

蜩蹈.EnablePassthrough

含

序列埠・於O峡僧棺

〃

USB<nomedia>

口

分享资料夹

口

递潴覆示

Onthe—*pa«e.yonhaveassignedmorethan509ofyour

computer'smemory(7i1.00MB)lothevirtualmachine.Notenough

memorymightbeleftfoxyourhostoperatingsystem.Continueatyour

ownnsk.

*\Non-optunialsettingsdetected

Hl1-21ig^CD/DVD-ROMiS^

Step(3)按改勤^迤行系统的安装(此畴系统安装光碟已放入光碟檄内)

g1-22谨行系统的安装

1.4.4XenServer的安装

XenServer的安装方式就像是安装一他OS一棣不需要太^^的IS定，首先先到Xen

Source的官方/下载事欠醴。主要下载的戟:醴有三套，雨?1ISO

的光碟安装程式以及XenServer的管理程式（XenCenter）,雨张ISO一张是XenServer本身安

装程式以及管理介面（道狸耦悬第一张），另一张是安装LinuxGuest以及包含XenServer的

Kernel（第二51）,因悬XenServer它是一套建立在LinuxKernel之上的一套系统，所以常然需

要安装Linux的琪境，不谩此一作蕖系统是^^量级的作渠系统箧提供基本作棠系统功能如行

程管理、IO管理舆密己憾IS管理。加不包含其他伺服程式。系统的P皆屈架横如圈1-23,在道狸

祷充^明一下：

1.硬醴装置：指的是符合XenServer官方硬ft规格襟型的重躺硬醴,一般来市面上^大部

分的他人重躺都可以支援。

2,触量级Linux作渠系统:XenServer是以Linux悬基磁所赞展的一套虚擦系统,在道桂指的

是一套很曾罩小型的作棠系统，军触的有支援XenServer的KemeU

3.Xen虚擦檄器督器(VirtualMachineMonitor,VMM):XenServer的虚擦械器IS督器是用来

管理建立在XenServer上的虚擦械器。VMM的功能主要有：(1)提供虚掇化的硬ifi服蒋介

面；(2)提供不同虚掇械器^的隔雕保^;(3)提供虚擦檄器所需的^算资源如虑理器畤

官己111«位置舆输出入通道及倩的分配典排程；(4)虚擦檄器所使用的ti■算资源余己；(5)

每一部虚堤械器上可以孰行一套作渠系统，雎然^^的硬ft装置只有一套。透谩VMM

可以有效所以用以及虚擦的蒲通、管理、资源的分配等.…。

虚擦檄器1虚擦械器2虚擦搬器n

(Ubuntu)(WindowsXP)J(Vista)

Xen虚擦檄器整督器

馨量级Linux作棠核口

M1-23Xen的^行架情

至於XenCenter,是用来安装在其它的^^上来跟XenServer,因悬XenServer安装

完之彳费只提供曾军的管理介面，要做到辞黜的控制就必须使用XenCenter来速,糠控制它，悬什

麽XenServer要怎麽做呢？道是因悬做悬一套Server常然要越稳定越好，所以Server上能提

供的服移越少，系统就可以越穗定效能也就越好，因悬他本身不用管到XWindow(Linux的

视窗介面)的^示，就越能硅保XenServer本身服蒋的穗定典安全。安装步骤如下：

Step(l)

符重月窗^定成光碟^檄放入第一张光碟，曾看到如下的重面。

[Fl-Standard]LF2-Aduanced]

boot：_

Hl1-24Xen的安装重面(1)

按下ENTER曾看到如下的重面。

UelconetoXenServer.

BootMillbeginshortly-pressFlforMorehelp/options.

boot:

C0H32HuItibootloaderv0.2.Copyright(C)2005-2006TinDeegan.

Kernel：zboot/xen.gzMatchdogCOM1=115200.8nlconsole=coMl.tty

Loadingzboot/xen.gz

Module：/boot/unlinuzroot=/dev/raM0randisk_size=32758console=tt^0console=tt^

SB,115200n8

Loading/boot/vbilinuz

Module：/install.Ing

Loadingzinsta11.iwg.._

M1-25Xcn的安装耋面(2)

Step⑵

接下来的安装方式就跟安装Linux(Ubuntu/Fedora)—W,一檬逗择筵然如KI

1-26之彳度基本^定就是下一步下一步按下去，直到看到Bl1-27就^始安装

UelcoMetoXenServer-Version3.2.0(»2084)

「opyright(c)2007XenSource,Inc.

]SelectKeyzap]

PleaseselectthekeynapyouMould1iketouse：

(querty】us

[qxerty】uk

[azertyi]azerty

【azerty】be-latini

[azertyi]fr

[azerty】fr-latin0

[azertp]fr-latini

[azert^i]fr-latin9

<Tab>/<Alt-Tab>betweenelenents