2024 年广西职业院校技能大赛高职组《云计算应用》赛项赛题第 1 套

#需要资源或有问题的，可私博主！！！

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某企业根据自身业务需求，实施数字化转型，规划和建设数字化平台，平台聚焦“DevOps 开发运维一体化”和“数据驱动产品开发”，拟采用开源 OpenStack 搭建企业内部私有云平台，开源 Kubernetes 搭建云原生服务平台，选择国内主流公有云平台服务， 基于数字化平台底座，面向业务开发边缘计算云应用产品。

         拟将该任务交给工程师A 与B，分工协助完成云平台服务部署、云应用开发、云系统运维等任务，系统架构如图 1 所示，IP 地址规划如表 1 所示。

图 1 系统架构图

表 1  IP  地址规划

设备名称	主机名	接 口	IP  地址	说明
云服务器 1	controller	eth0	172.129.x.0/24	vlan x
		eth1	自定义	自行创建
云服务器 2	compute	eth0	172.129.x.0/24	vlan x
		eth1	自定义	自行创建
云服务器 3 ... 云服务器n	自定义	eth0	172.129.x.0/24
PC-1		本地连接	172.24.16.0/24	PC 使用
PC-2		本地连接	172.24.16.0/24	PC 使用

说明

1. 竞赛使用集群模式进行，比赛时给每个参赛队提供独立的租户与用户，各用户的资源配额相同，选手通过用户名与密码登录竞赛私有云平台，创建云主机进行相应答题，2 名参赛选手的账号密码相同；
2. 表中的x 为赛位号，在进行 OpenStack 搭建时的第二块网卡地址根据题意自行创建；
3. 根据图表给出的信息，检查硬件连线及网络设备配置，确保网络连接正常；
4. 考试所需要的账号资源、竞赛资源包与附件均会在考位信息表与设备确认单中给出；
5. 竞赛过程中，为确保服务器的安全，请自行修改服务器密码； 在考试系统提交信息时，请确认自己的IP 地址，用户名和密码。

模块一 私有云（30 分）

企业首先完成私有云平台搭建和运维，私有云平台提供云主机、云网络、云存储等基础架构云服务，并开发自动化运维程序。

任务 1 私有云服务搭建（5 分）

1.1.1 集群主机环境配置

1. 控制节点主机名为 controller，设置计算节点主机名为compute；

2. hosts 文件将IP 地址映射为主机名。

3. 配置yum 源

1.1.2 基础软件包安装

在控制节点和计算节点上分别安装openstack-iaas 软件包。

1.1.3 数据库及消息服务安装与使用

在控制节点上使用安装Mariadb、RabbitMQ 等服务。并进行相关操作。

1.1.4 Keystone 服务安装与使用

在控制节点上安装Keystone 服务并创建用户。

1.1.5 Glance 安装与使用

在控制节点上安装Glance 服务。上传镜像至平台，并设置镜像启动的要求参数。

1.1.6 Nova 安装

在控制节点和计算节点上分别安装Nova 服务。安装完成后， 完成Nova 相关配置。

1.1.7 Neutron 安装

在控制和计算节点上正确安装Neutron 服务。

1.1.8 Dashboard 安装

在控制节点上安装Dashboard 服务。安装完成后，将 Dashboard

中的 Django 数据修改为存储在文件中。

1.1.9 Swift 安装

在控制节点和计算节点上分别安装Swift 服务。安装完成后， 将cirros 镜像进行分片存储。

1.1.10 Cinder 创建硬盘

在控制节点和计算节点分别安装Cinder 服务，请在计算节点， 对块存储进行扩容操作。

任务 2 私有云服务运维（15 分）

1.2.1 Linux 系统调优

修改controller 节点的配置文件，要求永久生效 swappiness配置。

1.2.2 Keystone 优化

请修改相关配置，增加Keystone 的失效列表缓存时间。

1.2.3 Nova 调度器管理

在OpenStack 中，修改调度器规则为会将 VM 放置到load 最低的节点上的调度器。

1.2.4 Nova 资源优化

编辑nova.conf 文件，配置内存预留量。

1.2.5 Nova 优化数据库连接

修改nova 相关配置文件，修改连接池大小和最大允许超出的连接数。

1.2.6 OpenStack 镜像压缩

在HTTP 文件服务器中存在一个镜像为CentOS 的镜像，请对该镜像进行压缩操作。

1.2.7 Glance 调优

在OpenStack 平台中，修改相关配置文件，修改子进程数量的配置。

1.2.8 Ceph 云存储系统部署

使用提供的软件包，安装ceph 服务并完成初始化操作。

1.2.9 Minio 文件系统服务部署

使用提供的OpenStack 云平台，申请一台云主机，使用提供的软件包安装部署MINIO 服务并使用systemctl 管理。

1.2.10 完成私有云平台的调优或排错工作。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

任务 3 私有云运维开发（10 分）

1.3.1 Ansible 部署zabbix 服务

编写Ansible 脚本，部署zabbix 服务。

1.3.2 OpenStack Python 运维开发：实现网络创建编写Python 代码，创建OpenStack 网络

1.3.3 编写OpenStack云平台自动化运维工具。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

模块二 容器云（30 分）

企业构建 Kubernetes 容器云集群， 引入 KubeVirt 实现OpenStack 到Kubernetes 的全面转型，用 Kubernetes 来管一切虚拟化运行时，包含裸金属、VM、容器。同时研发团队决定搭建基于Kubernetes 的CI/CD 环境，基于这个平台来实现 DevOps 流程。引入服务网格Istio，实现业务系统的灰度发布，治理和优化公司各种微服务，并开发自动化运维程序。

任务 1 容器云服务搭建（5 分）

2.1.1 部署容器云平台

使用 OpenStack 私有云平台创建两台云主机， 分别作为Kubernetes 集群的master 节点和node 节点，然后完成Kubernetes 集群的部署，并完成Istio 服务网格、KubeVirt 虚拟化和Harbor 镜像仓库的部署。

任务 2 容器云服务运维（15 分）

2.2.1 容器化部署Koko SSH Server 环境

编写Dockerfile 文件构建koko 镜像，要求基于centos 完成Koko 服务的安装和配置；（并设置服务开机自启。

2.2.2 容器化部署Guacamole 远程桌面网关

编写Dockerfile 文件构建guacamole 镜像，要求基于 centos完成Guacamole 服务的安装和配置，并设置服务开机自启。

2.2.3 容器化部署MariaDB 数据库

编写Dockerfile 文件构建镜像，要求基于 centos 完成数据库的安装和配置，并设置服务开机自启。

2.2.4 容器化部署Core 核心组件

编写Dockerfile 文件构建core 镜像，要求基于centos 完成Python 环境的安装与配置， 并设置服务开机自启。

2.2.5 编排部署JumpServer 堡垒机

编写 docker-compose.yaml 文件， 要求使用镜像 mysql、redis、core、koko、guacamole 和nginx 完成JumpServer 堡垒机的编排部署。

2.2.6 部署Jenkins

在default 命名空间下完成Jenkins 的部署，配置 Jenkins 的持久化存储，完成离线插件的安装，并设置登录信息。

2.2.7 配置Jenkins Slave

在Jenkins 中添加Kubernetes 云，并完成容器模板、Pod 模板和标签的配置。

2.2.8 部署GitLab

将GitLab 部署到default 命名空间下，部署完成后新建公开项目，并将提供的代码上传到该项目。

2.2.9 在Kubernetes 集群default 命名空间下完成RabbitMQ 和Nacos 环境的部署，并完成Nacos 服务的配置管理。

2.2.9 构建CI/CD

在Jenkins 中新建流水线任务，在GitLab 项目中编写声明式Pipeline，触发项目构建，要求完成项目代码的编译，然后构建Docker 镜像并推送到Harbor 仓库，并基于新构建的镜像将服务自动发布到Kubernetes 集群中。

2.2.10 服务网格：Sidecar 管理

在default 命名空间下部署Bookinfo 应用。创建 exam 命名空间，并声明一个 Sidecar 配置，允许向指定命名空间的公共服务输出流量。为所有指定标签的 Pod 声明一个Sidecar 配置，接收和转发指定的流量。

2.2.11 KubeVirt 运维：创建VM

使用云端镜像在default命名空间下创建一台VM，名称为exam，指定VM 的内存、CPU、运行策略、启动参数等配置。

2.2.12 完成容器云平台的调优或排错工作。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

任务 3 容器云运维开发（10 分）

2.3.1 管理Deployment 服务

Kubernetes Python 运维脚本开发- 使用 SDK 方式管理Deployment 服务。

2.3.2 自定义调度器

Kubernetes Python 运维脚本开发-使用Restful API 方式管理调度器。

2.3.3 编写Kubernetes 容器云平台自动化运维工具。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

模块三 公有云（40 分）

企业选择国内公有云提供商，选择云主机、云网络、云硬盘、云防火墙、负载均衡等服务，可创建 Web 服务，共享文件存储服务， 数据库服务，数据库集群等服务。搭建基于云原生的DevOps 相关服务，构建云、边、端一体化的边缘计算系统，并开发云应用程序。

根据上述公有云平台的特性，完成公有云中的各项运维工作。

任务 1 公有云服务搭建（5 分）

3.1.1 私有网络管理

在公有云中完成虚拟私有云网络的创建。

3.1.2 云实例管理

登录公有云平台，创建两台云实例虚拟机。

3.1.3 管理数据库

使用 intnetX-mysql 网络创建两台 chinaskill-sql-1 和chinaskill-sql-2 云服务器，并完成MongoDB 安装。

3.1.4 主从数据库

在chinaskill-sql-1 和chinaskill-sql-2 云服务器中配置MongoDB 主从数据库。

3.1.5 安全组管理

根据要求，创建一个安全组。

3.1.6 NAT 网关

根据要求创建一个公网NAT 网关。

3.1.7 云服务器备份

创建一个云服务器备份存储库名为 server_backup 。将ChinaSkill-node-1 云服务器制作镜像文件chinaskill-image。

3.1.8 负载均衡器

根据要求创建一个负载均衡器chinaskill-elb。

3.1.9 弹性伸缩管理

根据要求新建一个弹性伸缩启动配置。

任务 2 公有云服务运维（10 分）

3.2.1 云容器引擎

在公有云上，按照要求创建一个x86 架构的容器云集群。

3.2.2 云容器管理

使用插件管理在kcloud 容器集群中安装Dashboard 可视化监控界面。

3.2.3 使用kubectl 操作集群

在kcloud 集群中安装kubectl 命令，使用kubectl 命令管理

kcloud 集群。

3.2.4 云硬盘存储卷

根据要求购买云硬盘存储卷。

3.2.5 生命周期管理-配置Pod 生命周期

登录 kcloud 集群节点，在 default 命名空间下创建一个名Pod，并进行Pod 生命周期管理。

3.2.6 HPA 管理—创建HPA 规则

在kcloud 集群节点/root 目录下编写YAML 文件hpa.yaml，完成HPA 管理。

任务 3 公有云运维开发（10 分）

3.3.1 云主机管理

调用SDK 云主机管理的方法，实现云主机的的增删查改。

3.3.2 云主机组管理

调用SDK 云主机组管理的方法，实现云主机组的的增删查改。

3.3.3 弹性伸缩组管理

编写Python 代码，调用弹性伸缩组API，创建弹性伸缩组。

3.3.4 完成公有云平台自动化运维程序开发。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

任务 4 边缘计算系统运维（10 分）

3.4.1 云端部署

构建Kubernetes 容器云平台，云端部署 KubeEdge CloudCore云测模块，并启动cloudcore 服务。

3.4.2 边端部署

在边侧部署KubeEdge EdgeCore 边侧模块，并启动edgecore服务。

3.4.3 边缘应用部署

通过边缘计算平台完成应用场景镜像部署与调试。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）

任务 5 边缘计算云应用开发（5 分）

3.5.1 云应用微服务开发。（本任务只公布考试范围，不公布赛题）