本文關(guān)鍵詞：基于云計算的實驗室管理信息系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

292實驗室研究與探索

第32卷

源整合起來，以服務(wù)的形式提供給用戶，并且可以隨著用戶需求的變化，動態(tài)地擴展和配置軟硬件資源，以滿足用戶的需求，實現(xiàn)資源的共享和按需分配。云計算必將為我們展示其強大的生命力，并將改變信息技術(shù)的運行模式，甚至改變我們的工作和生活模式1．2平臺架構(gòu)設(shè)計［2-4］

［1］

層基礎(chǔ)設(shè)施層之間的通信。

（4）應(yīng)用層。安裝部署了本文所設(shè)計的實驗室管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對多個校區(qū)各實驗室的統(tǒng)一管理和實驗教學(xué)資源的共享使用。1．3

平臺的搭建

［5-7］

。

云計算平臺的搭建是一項細(xì)致而復(fù)雜的工作，一點細(xì)小的失誤都可能導(dǎo)致整個云計算平臺無法正常運

行。云平臺的搭建是在虛擬機VMwareWorkStation下，安裝操作系統(tǒng)（本文采用Ubuntun操作系統(tǒng)），并通過Hadoop系統(tǒng)來實現(xiàn)分布式文件存儲，構(gòu)建起云平臺環(huán)境。具體的部署步驟如下：

（1）在服務(wù)器上安裝VMwareWorkStation軟件。通過該軟件進行虛擬機的創(chuàng)建，，每臺虛擬機作為一個節(jié)點，建立虛擬化服務(wù)器集群，并完成虛擬機上操作系統(tǒng)（Ubuntu）的安裝。在服務(wù)器集群中選擇一臺虛擬機作為主節(jié)點或名字節(jié)點（NameNode），其他虛擬機作

并為各個節(jié)點配置為子節(jié)點或數(shù)據(jù)節(jié)點（DateNode），IP地址和主機名稱。

（2）建立虛擬機之間的SecureShell（SSH）無密碼

登錄。因為在云平臺環(huán)境下，虛擬機間的連接和通信如果每次都需要進行密碼輸入，將會大幅降十分頻繁，

低工作效率。建立SSH無密碼登錄，首先在主節(jié)點上生成密匙對；然后將生成的密匙對分別復(fù)制到其他的各個子節(jié)點上。這樣，各個節(jié)點間的SSH連接就不在需要密碼登錄。

（3）Hadoop系統(tǒng)的安裝和配置。Hadoop系統(tǒng)的安裝非常簡單，關(guān)鍵是對運行環(huán)境的配置，包括各節(jié)點的地址、端口號、訪問權(quán)限、分布式文件系統(tǒng)的管理方

冗余備份原則等等。配置成功后，還需要對分布式式、

文件系統(tǒng)進行統(tǒng)一的格式化操作，將各個子節(jié)點的文件系統(tǒng)統(tǒng)一處理。

（4）安裝所設(shè)計的實驗室管理信息系統(tǒng)。將系統(tǒng)源文件放到Apache下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫放到MySQL下。

本文將構(gòu)建的云計算平臺，以分層設(shè)計為理念，通

依靠互聯(lián)網(wǎng)，過分布式存儲和服務(wù)器的虛擬化等技術(shù)，

將多個校區(qū)的軟硬件資源和實驗教學(xué)資源整合到一起

來協(xié)同工作，用來為覆蓋多校區(qū)的實驗室管理信息系統(tǒng)提供服務(wù)平臺，實現(xiàn)軟硬件和實驗教學(xué)資源的高效管理和共享使用。該云計算平臺的核心構(gòu)架分為四層：基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層和應(yīng)用層，如圖1所示

。

圖1云計算平臺核心架構(gòu)圖

至此，云計算平臺的搭建工作基本完成。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。是整個系統(tǒng)的性能基礎(chǔ)，是信

息系統(tǒng)發(fā)揮功能的硬件保障。本層應(yīng)用了虛擬化技術(shù)，使用VMwareWorkStation軟件搭建虛擬化服務(wù)器集群，統(tǒng)一管理所有設(shè)施，并根據(jù)用戶需求將硬件資源如計算能力、存儲空間、網(wǎng)絡(luò)帶寬等分配給用戶。（2）基礎(chǔ)管理層。部署了Hadoop系統(tǒng)來實現(xiàn)分布式文件存儲功能，它對平臺中所有分散的存儲資源進行了抽象的表示和統(tǒng)一管理，實現(xiàn)儲存資源的共享使用和分布式存儲。Hadoop系統(tǒng)采用了冗余備份和容錯機制來實現(xiàn)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確存儲，能夠保證平臺內(nèi)數(shù)據(jù)儲存相關(guān)操作的安全性和可靠性。

（3）應(yīng)用接口層。實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)接口、用戶環(huán)境配置、身份認(rèn)證和訪問授權(quán)等，用于應(yīng)用層應(yīng)用程序與下

2

2．1

基于云計算的實驗室管理信息系統(tǒng)

系統(tǒng)分析設(shè)計目標(biāo)

2．1．1

基于云計算的實驗室管理信息系統(tǒng)是針對現(xiàn)有普

通實驗室管理信息系統(tǒng)的不足和缺陷，并結(jié)合云計算平臺自身的特點而設(shè)計的。旨在為系統(tǒng)用戶提供方便、簡潔的服務(wù)和功能，并提高系統(tǒng)中資源利用率、運算速度和信息安全性，降低系統(tǒng)設(shè)備成本。系統(tǒng)通過整合實驗室管理工作中所涉及的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)和管理事務(wù)，搭建一個平滑的數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)多個校區(qū)、多個實驗中心、多個功能之間數(shù)據(jù)共享、事務(wù)審核及業(yè)務(wù)辦理。系統(tǒng)將全面實現(xiàn)實驗室管理、儀器設(shè)備管理、實驗

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