OpenNebula-based IaaS environment : Creating a sand-box for educational purposes

Abstract

The purpose of this thesis was to create an educational environment in the field of virtualization and cloud computing. The need for this comes from the growth of the mentioned technologies in the modern computing world, and therefore the subjects must be taught to the future engineers. The ultimate goal was to provide a sand-box environment for the usage of virtualization and cloud computing courses taught in Mikkeli University of Applied Sciences. The environment fits into the infrastructure as a service model.

The project was carried out by first examining different technical alternatives in virtualization and combining the cloud. Appropriate tools were selected from these, and then applied in practice to a test server dedicated for this purpose. At certain stages the initial solutions had to be abandoned and alternative methods were taken into use, keeping the original goal in sight.

In the end the environment was created successfully. The system was tested by creating 25 virtual machines generated from a pre-installed image. During the deployment of the virtual machines the total execution time and the responsiveness of the system was constantly monitored, and the environment behaviour was at an acceptable level.

As further research the storage performance of the system could be improved, along with the development of the environment to a complex cloud environment. These improvements could include features such as external monitoring, additional host nodes and automated error recovery.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli luoda opiskeluympäristö virtualisointia ja pilvilaskentaa varten. Tarve näiden tekniikoiden opiskelulle tulee tietotekniikan viimeaikaisesta kehittymisestä, ja näitä aiheita täytyy opettaa tuleville tietotekniikan insinööreille. Päämääränä oli luoda hiekkalaatikkomainen testiympäristö virtualisoinnin ja pilvilaskennan kursseille Mikkelin Ammattikorkeakoulussa. Tämä ympäristö tunnetaan malliltaan nimellä Infrastructure as a Service, eli infrastruktuuri palveluna.

Projekti toteutettiin tutkimalla ensin erilaisia teknisiä mahdollisuuksia virtualisoinnin ja pilvilaskennan saralla. Näistä valittiin käytettävät työkalut, jonka jälkeen työ suoritettiin käytännössä testipalvelimelle, joka oli varattu tätä tarkoitusta varten. Eräissä työn vaiheissa alkuperäistä suunnitelmaa ei voitu toteuttaa ja vaihtoehtoiset ratkaisut otettiin käyttöön, pitäen kuitenkin projektin alkuperäinen tarkoitusperä mielessä.

Loppujen lopuksi ympäristö luotiin onnistuneesti. Järjestelmä testattiin luomalla 25 virtuaalikonetta etukäteen valmistellusta virtuaalikonepohjasta. Virtuaalikoneiden luomisen aikana järjestelmän kokonaissuoritusaikaa ja käytettävyyttä seurattiin jatkuvasti, ja järjestelmä suoriutui testauksesta hyväksyttävästi.

Jatkoprojekteiksi sopisivat järjestelmän tallennuskapasiteetin suorituskyvyn parantaminen ja järjestelmän muokkaaminen monimutkaisemmaksi pilviympäristöksi. Jälkimmäisen toteuttamiseen voisi käyttää muun muassa ulkoista valvontaa, lisälaskentaresursseja sekä automatisoitua virhetilan korjausta.