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文档简介

2019年山东省职业院校技能大赛(高职组)“云计算技术与应用”A卷

2019年山东省职业院校技能大赛(高职组)

“云计算技术与应用”A卷

场景描述

一、需求说明

某企业计划搭建私有云平台,以实现资源的池化弹性管理、企业应用的集中管理、统一

安全认证和授权管理。按照给出的云平台架构进行IaaS、PaaS、大数据系统部署及运维管理,

并进行大数据分析应用开发和微信小程序开发,最后提交工程文档。

二、云平台架构说明

赛项所采用的云计算系统架构如图1所示,IP地址规划如表1所示。

图1云计算系统架构图

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表1IP地址规划表

设备名称接口IP地址说明

eth00/24Vlan100

控制节点服务器

eth10/24(初始IP)Vlan200

eth00/24Vlan100

计算节点服务器

eth10/24(初始IP)Vlan200

PC-1本地连接172.16.x.2/16Vlan1

PC-2本地连接172.16.x.3/16Vlan1

PC-3本地连接172.16.x.4/16Vlan1

Vlan1172.16.x.1/16

交换机Vlan100/24

Vlan200/24

注:表中的x为考位号;根据以上信息,检查硬件连线及网络设备配置,确保网络连接正常。

第一部分:IaaS云计算基础架构平台(共15分)

任务一、IaaS云平台搭建(15分)

修改云平台IaaS各节点的系统配置,按云平台搭建步骤逐步安装,并完成相应的答题。

1.操作系统环境配置(1分)

按以下要求设置主机名、防火墙及SELinux:

(1)设置控制节点主机名为controller,计算节点主机名为compute;

(2)关闭控制节点和计算节点的防火墙,设置开机不启动;

(3)设置控制节点和计算节点的SELinux为Permissive模式;

(4)退出SecureCRT,重新通过ssh连接各节点服务器;

使用命令查询控制节点和计算节点的主机名、防火墙是否处于关闭状态及SELinux的

状态。以文本形式依次将命令行及查询信息提交到答题框。

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2.上传镜像源并挂载(1分)

通过SecureFX上传两个镜像文件CentOS-7-x86_64-DVD-1511.iso和

XianDian-IaaS-v2.2.iso到控制节点的opt目录下;在opt目录下创建两个子目录centos和iaas,

并将镜像文件对应挂载到上述两个目录下;使用df命令查看挂载的信息(需显示挂载的文

件系统类型)。依次将操作命令及执行结果以文本形式提交到答题框。

3.配置本地以及远程yum源(1分)

配置控制节点本地yum源文件local.repo,搭建ftp服务并配置根目录为指向存放yum

源的路径;配置计算节点yum源文件ftp.repo,使用控制节点ftp服务作为yum源,其中节

点的地址以主机名表示;使用cat命令查看控制节点和计算节点的yum源全路径配置文件。

依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

4.环境变量配置(1分)

在控制节点和计算节点分别安装iaas-xiandian软件包,根据表2完成脚本文件openrc.sh

的配置。以文本形式提交脚本文件的内容到答题框中。

表2变量配置表

服务变量参数/密码

root000000

Keystone000000

Glance000000

MysqlNova000000

Neutron000000

Heat000000

Trove000000

DOMAIN_NAMEdemo

Admin000000

Rabbit000000

Glance000000

KeystoneNova000000

Neutron000000

Heat000000

Trove000000

NeutronMetadata000000

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ExternalNetworkenp9s0(以实际为准)

5.数据库安装(2分)

使用脚本安装数据库服务并查看脚本运行时间,使用root用户登录数据库,查看mysql

的默认存储引擎信息。依次将操作命令和查询结果以文本形式提交到答题框。

6.keystone安装(2分)

使用脚本安装keystone服务,创建用户testuser,密码为xiandian,将testuser用户分配

给admin项目,赋予用户admin的权限。依次将操作命令和查询结果以文本形式提交到答题

框。

7.glance安装(2分)

使用脚本安装glance服务。首先使用glance相关命令上传镜像,镜像源为

CentOS_6.5_x86_64_XD.qcow2,名为testone;其次使用openstack命令修改这个镜像名为

examimage;最后使用openstack命令查看镜像列表。依次将操作命令与返回结果以文本形

式提交到答题框。

8.nova管理(2分)

使用脚本安装nova服务,通过nova的相关命令创建名为exam,ID为1234,内存为

1024M,硬盘为20G,虚拟内核数量为2的云主机类型,查看exam的详细信息。依次将操

作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

9.网络创建(2分)

使用脚本安装neutron服务,并配置为GRE网络:

(1)创建云主机外部网络为ext-net,子网为ext-subnet,虚拟机浮动IP网段为

/24,网关为;

(2)创建云主机隧道网络int-net1,子网为int-subnet1,虚拟机子网IP网段为/24,

网关为;

(3)创建云主机隧道网络int-net2,子网为int-subnet2,虚拟机子网IP网段为/24,

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网关为;

(4)添加名为ext-router的路由器,配置路由接口地址,完成隧道网络int-net1和外部

网络ext-net的连通。

使用ovs-vswitchd相关命令查询控制节点网桥br-ex的端口列表信息,依次将操作命令

和返回结果以文本形式提交到答题框。

10.dashboard配置(1分)

使用脚本安装dashboard服务,使用curl命令查询

0/dashboard/auth/login/。依次将操作命令和查询结果以文本形式提交到答

题框。

第二部分:PaaS服务平台(共5分)

任务一、PaaS平台搭建(5分)

1.容器平台搭建(2分)

容器平台架构如图2所示。

图2容器平台架构

根据PaaS平台的部署架构,PaaS平台部署在IaaS平台的2台云主机上。其中Server

云主机上部署Server节点和Registry节点,Client云主机上部署Client节点。每个云主机

配置如下:

(1)系统配置

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Server/Registry节点:2CPU,4G内存,60G硬盘;

Client节点:2CPU,4G内存,60G硬盘;

(2)操作系统:centos_7-x86_64;

(3)IP:Server和Client云主机ip动态分配;

(4)Server节点的主机名:Server;

(5)Client节点的主机名:Client。

根据配置要求,完成配置文件的自定义与修改,搭建容器平台。登录容器平台,通过

curl命令查询Rancher管理平台首页(自己创建的环境,非default)。依次将操作命令及返

回结果以文本形式提交到答题框。

2.应用模板部署(3分)

根据提供的软件包,通过“应用商店”部署Grafana,修改网页访问端口为9090,通过

curl命令访问服务首页。依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

第三部分:云计算平台运维管理(共35分)

任务一、IaaS云平台运维(20分)

IaaS平台运维准备工作:

按以下配置在云平台中创建云主机:

(1)名称:iaas_all;

(2)镜像文件:iaas-all;

(3)云主机类型:m1.large;

(4)网络1:int-net1,绑定浮动IP;

(5)网络2:int-net2。

1.MongoDB管理(2分)

登录“iaas_all”云主机,登录mongodb数据库。

(1)新建一个名为xiandian的数据库;

(2)使用for循环,向数据库xiandian下的集合student中插入100条数据:"_id":

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i,"name":"xiaoming","age":"21",其中循环变量为“i”;

(3)使用命令统计集合student中的数据条数;

(4)使用命令查询集合stduent中_id小于等于33、忽略前15个数据、并按照_id降序

排列的结果。

依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

2.nova管理(3分)

登录0/dashboard界面,创建一个名字为migration,flavor使用m1.medium,

镜像使用centos7的云主机。查看该云主机的详细信息,并将该云主机冷迁移到另一个计算

节点(controller节点既是控制节点也是计算节点,compute节点为计算节点,若原来在

compute节点,则迁移到controller,反之亦然。云主机原来所在的节点我们称之为源节点,

迁移过去的节点称之为目标节点。)最后将迁移的云主机启动并查看是否迁移了。将上述操

作命令和返回结果以文本形式提交到答题框,先提交源节点的操作命令,后提交目标节点的

操作命令。

3.cinder管理(2分)

登录“iaas-all”云主机,查看cinder后端存储空间大小,将cinder存储空间扩容10个

G大小,最后查看cinder后端存储空间大小。将上述操作命令和返回结果以文本形式提交到

答题框。

4.存储管理(2分)

登录“iaas-all”云主机,使用命令对磁盘/dev/vda进行分区,然后使用mdadm命令,

创建名字为md0、大小为10G、raid级别为5的磁盘阵列(磁盘数量使用raid5最低要求),

最后将md0格式化为ext4格式并查看该磁盘阵列的UUID。将上述操作命令和返回结果以

文本形式提交到答题框。

5.Ceilometer管理(2分)

登录“iaas-all”云主机,使用cirros-0.3.4-x86_64-disk.img镜像文件,创建名为cirros

的云主机,使用Ceilometer命令,查看该云主机有哪些meter,然后使用Ceilometer命令查

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看该云主机cpu使用率的最近2两条数据。

6.Keystone安全策略优化(3分)

使用提供的云安全框架组件,将0/dashboard中的keystone

安全策略从http优化至https,安装配置完成后,使用curl-L

0/dashboard命令查看上述安装配置优化后的结果;再使用

netstat-ntpl查看端口情况。依次将各操作命令与返回结果以文本形式提交到答题

框。

7.OpenStack参数调优(3分)

登录“iaas-all”节点,修改相关参数对openstack平台进行调优操作,相应的调优操作

有:

(1)预留前2个物理CPU,把后面的所有CPU分配给虚拟机使用(假设vcpu为16

个);

(2)设置cpu超售比例为4倍;

(3)设置内存超售比例为1.5倍;

(4)预留2048mb内存,这部分内存不能被虚拟机使用;

(5)预留10240mb磁盘,这部分磁盘不能被虚拟机使用;

(6)设置nova服务心跳检查时间为120秒。

修改完之后将配置文件中修改的字段以文本形式提交到答题框。

8.ceph管理(3分)

登录0/dashboard,使用centos7镜像创建三台云主机,搭建ceph分布式集

群存储,新建/opt/osd目录作为ceph存储后端,成功搭建ceph集群后,使用命令查看集群

状态。将查询命令和返回结果以文本形式提交到答题框

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任务二、容器运维(15分)

1.容器查询(2分)

在server节点,使用命令,查询私有仓库redistry中有哪些镜像。将以上操作命令及检

查结果填入答题框。

2.容器存储配置(2分)

(1)在容器server节点运行mysql:8.0镜像,设置数据库密码为xd_root,将server节

点的13306端口映射到容器3306端口;

(2)进入容器创建名为xd_db的数据库,创建名为xiandian,密码为xd_pass的用户,

设置此用户对xd_db数据库拥有所有权限和允许此用户远程访问;

(3)使用xiandian用户远程登录数据库并查询数据库内的数据库列表。

依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

3.容器综合(2分)

在容器server节点使用提供的nginx镜像启动一个名为nginx的容器,映射端口为80:80;

然后在/opt目录新建一个index.html文件,添加index.html文件中title值为:“Welcometo

XianDian!”,body主体中h1标签的值为:“thisiscontainer!”、p标签的值为:“Thankyou

forusingnginx!”,最后使用命令将index.html文件放到nginx服务的默认目录中,通过curl

命令查询nginx服务。依次将操作命令和返回结果以文本形式提交到答题框。

4.容器限制块设备I/O(3分)

在server节点,使用centos:latest镜像,创建名为blocklimit的容器。创建完之后进入容

器,使用dd命令,测试写入41MB数据所花的时间。(ddif=/dev/zeroof=testfile0bs=8k

count=5000oflag=direct)然后通过修改相应的Cgroup文件来限制写磁盘的速度为1024000

字节,最后使用dd命令测试写41MB花的时间来验证I/O是否限制了。将上述操作命令和

返回结果以文本形式提交到答题框。

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5.Dockerfile编写(3分)

在server节点,使用自带的centos镜像为基础镜像,构建apache+php+mysql架构的网

页访问服务php:latest,数据库使用iaas安装的mariadb环境,相关权限请自行授权。编辑

Dockerfile所需要的文件(build_table.sh,run.sh,test.php附件中提供),Dockerfile编写按

照下述要求:

1、使用提供的centos基础镜像,作者xianidan

2、删除系统yum源文件,采用ftp.repo作为系统默认yum源文件,设置/opt/为工作目

3、安装httpd、php、php-mysql、mysql软件包,在容器内新建/var/log/httpd/var/www/html

目录

4、设置环境变量MYSQL_ADDR,MYSQL_USER,MYSQL_PASS(根据实际环境定

义),系统编码采用en_US.UTF-8

5、添加test.php到/var/www/html目录,run.sh到/opt目录,build_table.sh到/opt目录,

设置后2个脚本具有可执行权限

6、执行/opt/build_table.sh脚本,(如果/bin/bash不能直接调用,使用绝对路径)

7、暴露80端口,开机运行run.sh脚本

dockerbuild上述Dockerfile文件,运行容器,端口80:80映射,使用curl命令访问该容

器首页http://ip/test.php,将上述安装要求编写的Dockerfile全文,build全过程,curl首页面

以文本的形式提交到答题框。

6.容器扩容(3分)

在server节点,使用centos:latest镜像,创建名为xiandian的容器,然后将容器xiandian

的卷空间值扩容至20G大小(不要求扩容文件系统),最后查看容器的卷空间值。将上述

操作命令和返回结果以文本形式提交到答题框。

第四部分:大数据平台(共15分)

任务一、大数据平台搭建(5分)

大数据平台的搭建采用分布式部署,部署在云平台的两台虚拟机上,在云主机1上部署

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大数据平台master节点,在云主机2上部署大数据平台slaver节点:

云主机1:

(1)名称:master;

(2)镜像文件:hadoop_master_centos7_x86_xiandian_images-v05.qcow2;

(3)类型:4CPU、8G内存、100G硬盘;

(4)网络1:int-net1,绑定浮动IP。

云主机2:

(1)名称:slaver;

(2)镜像文件:hadoop_slaver1_centos7_x86_xiandian_images-v05.qcow2;

(3)类型:4CPU、8G内存、100G硬盘;

(4)网络1:int-net1,绑定浮动IP。

1.主机名配置(1分)

使用cat命令查看云主机master和slaver的hosts文件。依次将操作命令及返回结果以

文本形式提交到答题框。

2.内存大页配置(1分)

检查云主机master和slaver的内存配置文件,查看TransparentHugePages状态。依次

将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

3.大数据平台环境配置(1分)

检查master节点ambari-server的运行状态,如未启动,则启动ambari-server服务。使

用curl命令在LinuxShell中查询http://master:8080界面内容。依次将操作命令及返回结果

以文本形式提交到答题框。

4.启动大数据平台(2分)

(1)启动大数据平台并登录http://{master-ip}:8080,用户名:admin,密码:admin;

(2)平台中已经安装了以下服务组件:HDFS、MapReduce2、YARN、Tez、Hive、HBase、

Pig、Zookeeper、Mahout。其中master节点Mariadb数据库用户密码配置如表3所示。

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表3数据库用户密码配置表

用户名密码

rootbigdata

ambaribigdata

hivebigdata

启动平台中安装的HDFS、MapReduce2、YARN、Zookeeper等服务;

(3)先后在master节点和slaver节点的LinuxShell中查看Hadoop集群的服务进程信

息。

依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

任务二、大数据平台运维(10分)

1.HDFS管理(2分)

(1)在HDFS文件系统的根目录下创建目录yidaoyun/file;

(2)将附件中的BigDataSkills.txt文件上传到yidaoyun/file目录中;

(3)查看HDFS中yidaoyun/file目录的文件列表信息;

(4)查询HDFS文件系统中/tmp目录下的目录个数、文件个数和文件总大小。

依次将操作命令及返回结果以文本形式提交到答题框。

2.HBase管理-修改(2分)

登录hbase数据库,创建一张名为member,列族为'address','info'的表,向该表插入数据

为:

'xiandianA','info:age','24'

'xiandianA','info:birthday','1990-07-17'

'xiandianA','info:company','alibaba'

'xiandianA','address:contry','china'

'xiandianA','address:province','zhejiang'

'xiandianA','address:city','hangzh

使用命令查询member表中xiandianA的所有info信息,将'info:age'的值改为99,并只

查询'info:age'信息。依次将操作命令和返回结果以文本形式提交到答题框。

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3.Mahout案例(2分)

使用Mahout挖掘工具对数据集user-item-score.txt(用户-物品-得分)进行物品推荐;将

txt文档放在hdfs的/data/mahout/project目录下(可自行创建);采用基于项目的协同过滤

算法和欧几里得距离公式、每位用户推荐的物品数为3、最大偏好值为4、最小偏好值为1;

将推荐输出结果保存到/data/mahout/project/output目录中,通过命令查询part-r-00000中的内

容。依次将执行推荐算法的命令和查询结果以文本形式提交到答题框中。

4.Spark案例-数组求和(2分)

登录“spark-shell”,定义一维整型数组

AA=[3,4,3,2,44,3,22,231,4,5,2,345,2,2,11,124,35,349,34],自定义函数sum(),根据

传入的整型数组名和数组的长度,求i为奇数的各AA[i]之和。依次将各操作命

令与返回结果以文本形式提交到答题框。

5.Spark案例-数据统计(2分)

在master节点,登录“spark-shell”交互界面。

现已给定数据如下(日期对应的登录客户):

2017-01-01a

2017-01-01b

2017-01-01c

2017-01-02a

2017-01-02b

2017-01-02d

2017-01-03b

2017-01-03e

2017-01-03f

根据数据可以看出:2017-01-01新增三个用户(a,b,c);2017-01-02新增一个用户(d);

2017-01-03新增两个用户(e,f),使用spark工具,统计每个日期新增加的用户数,最后

显示统计结果。将上述操作命令和返回结果以文本形式提交到答题框。(解题思路:对原始

数据进行倒排索引,统计列中每个日期出现的次数)

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第五部分:SaaS云应用开发(20分)

任务一、大数据案例开发(12分)

开发环境:Eclipse+JDK+Tomcat+Mysql+MongoDB+HBase+xueqing-client.zip+

xueqing-server.zip+xueqing-web.zip。

1.搭建开发环境和导入项目(1分)

检查已安装的MongoDB,HBase,MySQL和岗位网站服务,进行大数据学情应用开发

准备:

(1)导入三个MongoDB数据库目录employ,job_internet,question_survey;

(2)导入MySQL的xueqing-client项目的sql文件xueqing-client.sql;

在cmd中登录MongoDB数据库,提交查询所有数据库的截图到答题框。

在cmd中登录MySQL数据库,提交查询所有数据库的截图到答题框。

2.HBase建表操作(1分)

完成xueqing-server中HBase数据库建表操作,建立job_internet表(列簇为

PERCEPT_DATA、RAW_DATA、TAG_DATA)和job_cloud表(列簇为cloud)。

提交HBaseweb控制台界面截图和所有实现代码到答题框。

3.岗位学历需求可视化(2分)

爬取xueqing-web网站所有的岗位信息,对数据进行清洗,统计“云计算”岗位信息,

将统计数据保存至MongoDB之中。通过xueqing-client展示云计算岗位学历需求分布图表。

将统计图表的网页截图和相关代码提交到答题框。

4.岗位全国地区统计可视化(2分)

使用存储在HBase中job_internet、job_cloud的岗位数据,统计出“云计算”

的地区岗位需求信息;将统计数据保存至MongoDB中;对接xueqing-client界面

来展示不同地区云计算岗位需求量的直方图。将统计图表的网页截图和相关代码

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提交到答题框。

5.岗位分级聚类(3分)

使用存储在HBase中job_cloud的岗位数据,取岗位中薪资、学历和工作经

验等3类数据,转化成向量值进行岗位分级聚类,聚类中心为5;通过Eclipse

控制台输出所有聚类中心的信息和聚类中心包含的岗位总数。将控制台输出截

图、文本和相关代码提交到答题框。

(1)数据转

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