基于Docker的私有云系统的设计

项目从小型化、易使用的角度出发，针对的环境主要是家庭，综合考虑之下，使用的硬件为Wandboard Quad作为私有云的运行环境，Wandboard Quad是一块ARM开发板，其配置如图7所示。

　　采用Wandboard Quad的原因主要是由于它支持SATA接口，这样就可以将大容量廉价的硬盘接入开发板中做私有云系统的存储设备。系统整体的测试架构如图7所示。利用Docker容器技术将计算资源有效整合，扩充出五个节点，然后在此基础上利用MooseFS文件系统实现对单机资源的有效利用，实现对分块区域的高效使用，而且此系统也可与其他系统进行动态扩展，可以实现高的容错。然后在结合Seafile云存储系统实现对松散资源的集中管理，加密存储，从某种意义上解决了传统存储存在空间、加密和共享上的瓶颈。实现了私有云存储系统，保证了数据的隐私性，且易于扩展。

　　在测试中，在Wandboard Quad开发板上移植Ubuntu系统镜像，然后编译Linux内核使得内核版本在Linux3.8以上，再编译Uboot，设置系统启动参数。本项目中为了便于调试，采用tftp的方式进行Linux系统的启动，系统的内核镜像从上位机交叉开发环境/tftpboot/Wandboard目录下获取内核镜像。首次启动开发板，进入Uboot环境需要设置参数，其具体的参数如下：

　　setenv ethact sms0

　　setenv ethaddr 00:10:75:2A:AE:E0

　　setenv gatewayip 10.234.56.1

　　setenv netmask 255.255.255.0

　　setenv serverip 10.234.56.32

　　setenv usbethaddr 00:10:75:2A:AE:E0

　　setenv ipaddr 10.234.56.120

　　setenv bootargs console=${console},${baudrate} ${optargs} root=/dev/ram video=${video}

　　usb start

　　tftp 0x40008000 Wandboard/zImage

　　bootm

　　经过上面的一系列工作完成后。Ubuntu系统就可以成功在Wandboard Quad开发板上运行，然后再进行网络环境的配置，接下来继续移植Docker到Wandboard Quad开发板，接下来再完成MooseFS分布式系统的构建，分布式系统的Master节点担任seafile服务器的角色。用户访问私有云的时候，docker通过内部的端口映射，直接可以将用户的请求发送到内部的master节点上，然后由master节点完成数据的存储访问任务。

4 总结

　　本文以最新的容器化技术Docker为基础搭建私有云存储系统，致力于解决家庭环境中，数据存储的问题。以小型化、易部署为目标，在Wandboard Quad开发板上搭建验证。本系统可以实现家庭用户对数据存储的需求，而且便携，占用的面积较少，而且采用Docker技术，系统的可集成度很高，当用户需要添加某个应用时，可以直接创建一个Docker容器，直接运行，不用考虑兼容性的问题，极大地简化了部署服务的周期，并且，为了数据的可靠性，防止单点硬件故障，用户可以使用两块Wandboard Quad板进行部署，或者多块，利用MooseFS分布式系统的容错性，可以实现多数据的高可靠性地存储。

　　参考文献：

　　[1]Smart City Planning in the Era of Big Data: International Experience.2014.10

　　[2]http://en.wikipedia.org/wiki/Docker_(software)

　　[3]https://github.com/docker/libcontainer

　　[4]https://crosbymichael.com/the-lost-packages-of-docker.html

　　[5]杨保华,戴王剑,曹亚仑.《Docker技术入门与实战》.2015.2机械工业出版社.

　　[6](日)池田宗广，大岩尚宏，岛本裕志等。Linux内核精髓。机械工业出版社华章公司。2013.6

　　[7]Daniel P. Bovet, Marco Cesati. Understanding the Linux Kernel, 3rd Edition. O'Reilly, 2005

　　[8]http://mkaczanowski.com/building-arm-cluster-part-2-create-and-write-system-image-with-goback/

本文来源于中国科技核心期刊《电子产品世界》2016年第3期第46页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。