2024年陕西省职业院校技能大赛高职组云计算应用赛项样题

2024年陕西省职业院校技能大赛高职组云计算应用赛项样题

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，平聚焦“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，开源Kubernetes 搭建云原生服务平，选择国内主流公有云平 服务，基于数字化平底座，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。



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， 用户的资源配额相同，选手通过用户 与密码登录竞赛私有云平，创建云主机进行相应答题，2 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 和密码。

模块一 私有云（30 分）

企业首先完成私有云平搭建和运维，私有云平提供云主机、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 为controller，设置计算节点主机 为compute；
2.hosts 文件将IP 地址映射为主机 。
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。
1.1.4Keystone 服务安装与使用在控制节点上安装Keystone 服务并创建用户。
1.1.5Glance 安装与使用
在控制节点上安装Glance 服务。上传镜像至平，并设置镜像启动的要求参
数。
1.1.6Nova 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。
1.1.7Neutron 安装
在控制和计算节点上正确安装Neutron 服务。
1.1.8Dashboard 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。
1.1.9Swift 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。
1.1.10Cinder 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）

1.2.1Raid 磁盘阵列管理
在云主机上对云硬盘进行操作，先进行分区，然后创建 为/dev/md5、raid级别为 5 的磁盘阵列加一个热备盘。
1.2.2消息队列调优
在 OpenStack 私有云平，分别通过用户级别、系统级别、配置文件来设置
RabbitMQ 服务的最大连接数。
1.2.3Keystone 优化
请修改相关配置，增加 Keystone 的失效列表缓存时间。
1.2.4Glance 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。
1.2.5虚拟机调整 Flavor
使用 OpenStack 私有云平，请修改相应配置，实现云主机调整实例大小可以使用。
1.2.6Nova 数据库连接调优
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。
1.2.7使用 Heat 模板创建网络
在自行搭建的 OpenStack 私有云平上，编写 Heat 模板文件，完成网络的创建。
1.2.8Redis 应用部署
使用赛项提供的OpenStack 私有云平，创建两云主机，配置为 redis 的主从架构。
1.2.9Ceph 应用部署
使用提供的软件包，安装 ceph 服务并完成初始化操作。
1.2.10完成私有云平的调优或排错工作。

任务 3 私有云运维开发（10 分）

1.3.1Ansible 部署 zabbix 服务
编写 Ansible 脚本，部署 zabbix 监控服务。
1.3.2OpenStack Python 运维开发：实现Flavor 管理编写Python 代码，实现OpenStack Flavor 增删查改。
1.3.3编写 OpenStack 云平自动化运维工具。

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 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部署容器云平平台
使用 OpenStack 私有云平创建两云主机，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 MariaDB 数据库
编写 Dockerfile 文件构建 mysql 镜像，要求基于 centos 完成 MariaDB 数据库的安装与配置，并设置服务开机自启。
2.2.2容器化部署 Redis 缓存数据库
编写 Dockerfile 文件构建 redis 镜像，要求基于 centos 完成 Redis 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 Nginx Web 服务器
编写 Dockerfile 文件构建 nginx 镜像，要求基于 centos 完成 Nginx 服务的安装和配置，并设置服务开机自启。
2.2.4容器化部署 Explorer 管理系统
编写 Dockerfile 文件构建 explorer 镜像，要求基于 centos 完成 PHP 和 HTTP
环境的安装和配置，并设置服务开机自启。
2.2.5编排部署 Explorer 管理系统
编写 docker-compose.yaml 文件，要求使用镜像 mysql、redis、nginx 和 explorer
完成 Explorer 管理系统的编排部署。
2.2.6安装 GitLab 环境
新建命 空间 kube-ops，将 GitLab 部署到该命 空间下，然后完成 GitLab
服务的配置。
2.2.7部署 GitLab Runner
将 GitLab Runner 部署到 kube-ops 命 空间下，并完成 GitLab Runner 在
GitLab 中的注册。
2.2.8配置 GitLab
在 GitLab 中新建公开项目并导入离线项目包，然后将 Kubernetes 集群添加到 GitLab 中。
2.2.9构建 CI/CD在项目中编写流水线脚本，然后触发自动构建，要求完成构建代码、构建镜像、推送镜像 Harbor、并发布服务到 Kubernetes 集群。
2.2.10服务网格：路由管理
将 Bookinfo 应用部署到 default 命 空间下，应用默认请求路由，将所有流量路由到个微服务的 v1 版本。然后更改请求路由 reviews，将指定比例的流量从 reviews 的 v1 转移到 v3。
2.2.11KubeVirt 运维：VMI 管理
将提供的镜像在default 命 空间下创建一 VMI， 称为exam，使用Service
对外暴露 VMI。
2.2.12完成容器云平的调优或排错工作。

任务 3 容器云运维开发（10 分）

2.3.2管理 Deployment 资源
Kubernetes Python 运维脚本开发：管理 Deployment 服务。
2.3.1 管理 Service 资源
Kubernetes Python 运维脚本开发：管理 Service 服务。
2.3.3编写 Kubernetes 容器云平自动化运维工具。

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。
根据上述公有云平的特性，完成公有云中的项运维工作。

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，创建两云实例虚拟机。
3.1.3管理数据库
使用intnetX-mysql 网络创建两 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。
3.1.6NAT 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 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安装 Helm 包管理器
使用提供的 Helm 软件包，在 kcloud 集群中安装 Helm 服务。
3.2.5ChartMuseum 仓库部署
在 k8s 集群中创建 chartmuseum 命 空间，编写 yaml 文件在 chartmuseum
命 空间中使用 chartmuseum:latest 镜像创建本地私有 chart 仓库。

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完成公有云平自动化运维程序开发。

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，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
通过边缘计算平完成应用场景镜像部署与调试。

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。
基于边缘计算平，使用前端主流框架、后端主流框架，开发边缘计算智 能管理云应用功能与服务。

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