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面向个人应用的私有云搭建方案设计与实现(附件)【字数:7061】

2024-11-03 19:47编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目前商业网盘的使用价格高昂,传输速度慢,而且各个互联网公司或多或少的存在滥用用户数据的问题。基于这些问题本文提出了一种用私有云替代的解决方案。使用PVE虚拟化平台在一台电脑上搭建两台虚拟服务器,一台文件服务器用于存储数据,一台应用服务器用于提供服务,根据两台服务器提供服务的不同分配硬件资源。使用freenas系统搭建文件服务器实现文件共享,使用centos系统搭建应用服务器提供应用服务,应用服务器通过smb协议读写存放在文件服务器内的数据,并通过在出口路由上配置动态域名实现对整套系统公网访问。
目录
一、引言 1
(一)开发背景 1
(二)选题意义 1
(三)设计目标 1
1. 技术可行性分析 1
2. 经济可行性分析 2
(四)开发技术 2
1.freenas 2
3. DDNS 2
3.PVE虚拟化 2
4. centos 2
二、系统设计 2
(一) 系统硬件需求 2
(二) 硬件平台案例 3
(三)设计架构选型分析 4
1.操作系统的分析与选择 4
2. 系统软硬件架构的分析与选择 4
3. 服务器公网访问解决方案的分析与选择 5
4.最终系统结构定型 5
三、系统软件实现 6
(一)FREENAS系统的安装与调试 6
(二)文件共享功能 7
(三)公网访问功能 7
(四)应用服务器安装与设置 8
1.安装centos虚拟机 8
2.配置挂载NAS的samba共享服务 8
3.通过transmission实现p2p下载 9
4.通过emby实现流媒体播放 9
5.通过NextCloud提供私有网盘服务 9
四、私有云平台测试与分析 13
(一)测试环境 13
(二)测试用例 14
(三)测试结果 17
总结 18
致谢 19
参考文献 20
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面向个人应用的私有云搭建方案设计与实现
一、引言
(一)开发背景
2010年来,随着移动设备的兴起,各种设备每天都会产生大量的数据。云计算适应了用户对数据处理的需求,云计算为中小企业和个人提供数据存储和计算服务,节约了存储和计算成本。云计算带来的便利性也带来了一定的风险,人们一般将数据存储在公有云中,而公有云系统是大量用户共享计算和存储资源,人们在云中运行资源,却不知道运行在哪里,公有云中存放的数据被第三者非法使用的风险特别大。随着个人数据量的不断增加,云数据安全问题也越来越受到人们的关注,虽然传统的加密[1]方式可以一定程度的缓解危机,但目前社会工程学库的泛滥使很多用户账户被泄露的风险也越来越高。从根源上解决个人云数据安全问题的方法就是构建私有云系统。一般的云计算技术部署难度较大,只能由大型企业提供相应的服务。亚马逊AWS提供一种VPC服务,这是一种虚拟私有云服务,但其本质上还是一种公有云,本质上仍然[1]无法减轻数据的安全性问题。近年来, PVE和ESXI等虚拟化平台流行起来,大大地降低了硬件成本,使得也可以由个人来完成云计算的部署,系统的部署和重构更简单、更高效。基于本文对云安全风险的分析,提出一种基于Freebsd和Linux的可用于家庭和小型企业的私有云的设计方案。
(二)选题意义
本文针对目前公有云存储方案价格贵、数据安全不受控制的问题,提出了一种存储容量大、应用成本低、数据可靠性高、跨平台、读写速度快的私有云存储解决方案。使用私有云存储代替公有云存储,实现更高的性价比。
本系统通过将服务器部署在局域网内的方式,避开了广域网连接末端的带宽瓶颈,使用万兆甚至更高带宽的内网为多数使用场景提供了高速的数据共享。当需要通过公网读写数据时也可以通过动态域名和端口映射来访问到局域网内的服务器,实现随时随地的数据共享。
(三)设计目标
企业使用可以在本地局域网内提供相当于硬盘直连的访问速度,满足多人文件编辑,在公网上提供不亚于商业网盘的传输速度,并且数据不经由第三方服务器;家庭使用可以提供足够高的读写性能实现作为网络驱动器内部安装程序并运行,并且实现视频在线转码观看,在长期使用的情况下以更低的成本获得更好的使用体验。
技术可行性分析
PVE虚拟化平台提供了一种高效的虚拟化方案,并且可将多种物理机上的硬件直通给内部的虚拟机。freenas系统凭借zfs文件系统提供了高性能的io和较高的数据安全性。centos作为老牌linux系统有大量且完善的软件包来提供各种应用服务。从服务器机房退役的万兆网络设备也使家庭网络使用万兆成为了可能。动态域名技术提供了为使用动态公网ip的家庭宽带提供了把变化的ip绑定的一个固定域名上的能力,可以在公网上直接通过域名来访问局域网内设备。
经济可行性分析
以使用三块16T西部数据的数据中心级硬盘HC550组建raid5为例,整套系统一次投入成本约为9000元,待机功耗30w左右,以一度电0.5元计每月电费15元,提供30T的存储空间。相同的容量如果使用国内市场占有率最高的百度网盘需要购买6个超级会员,目前是每年1200元,9年即可收回投资。如果使用服务更好的google one onedrive目前是每年1800美元,已经相当于整套系统的价格。
(四)开发技术
1.freenas
freenas是一个开源的nas系统,文件系统使用zfs文件系统,可以提供高性能io和低资源消耗的快照。freenas不仅仅可以提供文件共享服务,还可以通过轻量化的jail虚拟机来安装各种扩展插件,但是因为国内网络环境问题实际上无法连接插件的安装源,所以在本方案中只把它当作一个高性能的文件服务器系统使用。
DDNS
DDNS即动态域名解析服务,DDNS客户端定期上传自己的ip地址和使用的域名,服务端将客户端上传的域名和ip地址保存到DNS服务器中,当客户端上传的ip地址变化时更新DNS服务器里存储ip地址和域名。使用动态公网ip的家庭宽带可以通过这种方式来保证使用的域名所对应的ip地址和当前ip地址一致。

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