2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

第一场次:私有云(30分)

某企业拟使用OpenStack搭建一个企业云平台,以实现资源池化弹性管理、企业应用集中管理、统一安全认证和授权等管理。

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
图1系统架构图
表1 IP地址规划
表1 IP地址规划

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用私有云平台,创建云主机进行相应答题;

2.表中的x为工位号;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。

任务一、私有云服务搭建任务(10分)

题目1. 基础环境搭建(5分)

1.使用提供的用户名密码,登录竞赛用的云计算平台,自行使用 CentOS7.9镜像创建两台云主机,flavor 使用 4v_8G_100G_50G 的配置,第一张网卡使用提供的网络,第二张网卡使用的网络自行创建(网段为 10.10.X.0/24,X为工位号)。创建完云主机后确保网络正常通信,然后按以下要求配置服务器:

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

(2)修改hosts文件将IP地址映射为主机名;

2.设置controller节点可以无秘钥访问compute节点。

3.使用提供的 http 服务地址,在 http 服务下,存在 centos 和 iaas 的网络 yum 源, 使用该 http 源作为安装 iaas 平台的网络源。分别设置 controller 节点和 compute 节点的 yum 源文件 http.repo。

4.在 controller 节点上部署 chrony 服务器,允许其他节点同步时间,启动服务并设置为开机启动;在compute 节点上指定 controller 节点为上游 NTP 服务器,重启服务并设为开机启动。

5.在 compute 节点上利用空白分区划分 2 个 20G 分区。

题目2. OpenStack平台搭建(5分)

本任务需要完成openstack平台的安装搭建及运维任务,表2提供了在安装过程中需要使用相关服务参数。

表2 密码
表2 密码

1.使用提供的脚本框架 iaas-pre-host.sh 和 openrc.sh 环境变量文件,填充脚本,在controller 和 compute 节点上分别安装openstack 平台的基础组件并完成相关配置。

2.使用提供的脚本框架iaas-install-mysql.sh,填充脚本,在 controller 节点上安装mariadb、 mencached、rabbitmq 等服务并完成相关配置。

3.使用提供的脚本框架 iaas-install-keystone.sh,填充脚本,在 controller 节点上安装keystone 服务并完成相关配置。

4.使用提供的脚本框架 iaas-install-glance.sh,填充脚本,在 controller 节点上安装glance服务并完成相关配置。

5.使用提供的脚本框架 iaas-install-nova-controller.sh 和 iaas-install-nova-compute.sh,填充脚本,在 controller 和 compute 节点上安装 nova 服务并完成配置。

6.使用提供的脚本框架iaas-install-neutron-controller.sh 和iaas-install-neutron-compute.sh,填充脚本,在 controller 和 compute 节点上安装 neutron 服务并完成配置。

7.使用提供的脚本框架 iaas-install-dashboard.sh,填充脚本,在 controller 节点上安装dashboard 服务并完成相关配置。

8.使用提供的脚本框架 iaas-install-cloudkitty.sh,填充脚本,安装cloudkitty计费服务并完成相关配置。

9.使用提供的脚本框架 iaas-install-blazar.sh,填充脚本,安装增加Blazar-资源预订服务并完成相关配置。

10.使用提供的脚本框架 iaas-install-cyborg.sh,填充脚本,安装Cyborg-硬件加速生命周期管理服务并完成相关配置。

11.使用提供的脚本框架 iaas-install-karbor.sh,填充脚本,安装Karbor-数据保护即服务并完成相关配置。

12.使用提供的脚本框架 iaas-install-octavia.sh,填充脚本,安装Octavia-负载均衡服务并完成相关配置。

任务二、私有云服务运维任务(10分)

题目3. OpenStack云平台运维(10分)

1.在提供的OpenStack私有云平台上,在/root目录下编写Heat模板create_net.yaml,创建名为Heat-Network网络,选择不共享;创建子网名为Heat-Subnet,子网网段设置为10.20.2.0/24,开启DHCP服务,地址池为10.20.2.20-10.20.2.100。

2.在提供的OpenStack私有云平台,创建一台云主机(镜像使用CentOS7.9,flavor使用带临时磁盘50G的),配置该主机为nfs的server端,将该云主机中的/mnt/test目录进行共享(目录不存在可自行创建)。然后配置controller节点为nfs的client端,要求将/mnt/test目录作为glance后端存储的挂载目录。

3.使用OpenStack私有云平台,找到virsh中ID为10的云主机(若不存在请自行创建)。在云主机所在的物理节点,进入virsh交互式界面,使用virsh命令,将memory虚拟机的内存调整为5242880KB大小。

4.使用OpenStack私有云平台,创建一台云主机,创建完之后对该云主机进行打快照处理,并将该快照保存至/root/cloudsave目录,保存名字为csccvm.qcow2。

5.使用OpenStack私有云平台,使用centos7.9镜像,flavor使用1vcpu/2G内存/40G硬盘,创建云主机cscc_vm,假设在使用过程中,发现该云主机配置太低,需要调整,请修改相应配置,将dashboard界面上的云主机调整实例大小可以使用,将该云主机实例大小调整为2vcpu/4G内存/40G硬盘。

6.使用OpenStack私有云平台,创建三个云主机,使用提供的软件包安装RabbitMQ服务,安装完毕后,搭建RabbitMQ集群,并打开RabbitMQ服务的图形化监控页面插件。集群使用普通集群模式,其中第一台做磁盘节点,另外两台做内存节点。

7.使用karbor服务,保护云平台上的卷(一般就是映射到VMs上的可进行读写的数据存储载体或设备)

8.使用Blazar服务,使得管理员可以在OpenStack中为虚拟(实例,卷等)和物理(主机,存储等)的不同资源类型提供资源预留的能力。

9.使用octavia负载均衡服务,实现云平台上的负载均衡。

10.使用提供的iaas-error4镜像创建云主机,创建后的云主机内有错误的OpenStack平台,错误现象为dashboard界面服务无法正常使用,请结合报错信息排查错误,使dashboard界面服务可以正常使用。

任务三、私有云运维开发任务(10分)(本任务只公布考试范围,不公布赛题)

题目4. Ansible自动化运维(5分)

使用自动化运维工具Ansible对云主机进行批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等运维操作。

题目5. OpenStack APIs运维开发

编写Python脚本调用OpenStack API对OpenStack云平台进行管理和运维。

2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

第二场次:容器云(40分)

说明:完成本任务需要两台安装了CentOS7.9操作系统的云主机master和node,镜像包中有本次容器云平台部署和运维所需的所有文件。

云梦公司存在两套虚拟化调度平台,虚拟机使用OpenStack调度,容器使用Kubernetes调度,两套系统两班人马,人力和资源都存在着一定的重叠和浪费。且该公司产品开发上线周期长,用户规模大且版本更新频繁。新版本的每次上线,产品都要承受极大的压力。

经过技术调研,公司决定引入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、容器等,实现一套调度,多种运行时。同时研发团队决定搭建基于Kubernetes 的CICD环境,基于这个平台来实现DevOps的部分流程,并基于Kubernetes实现业务系统的灰度发布。

为了能够让云梦公司开发的Web应用系统产品能够缩减开发周期,快速迭代版本,并实现业务从老版本到新版本的平滑过渡,避免升级过程中出现的问题对用户造成的影响。研发部决定使用微服务架构,实现基于Kubernetes的容器化部署、CICD和运维开发。

任务一、容器云服务搭建任务(5分)

题目1. 容器云平台搭建(5分)

  1. 在master节点完成Docker CE、docker-compose以及Harbor仓库的安装,导入所有镜像,并推送到私有仓库。
  2. 在master、node节点完成Kubernetes集群的安装。
  3. 在Kubernetes集群中完成KubeVirt环境的安装。
  4. 在Kubernetes集群中完成服务网格(ServiceMesh)项目Istio环境的安装。
  5. 集群部署完成,后查看集群所有的资源信息。

任务二、容器云应用部署任务(15分)

题目2. 容器云应用(7分)

将云梦公司开发的应用商城Mall重新实现全容器化部署,原应用商城系统各模块功能及系统架构如下:

2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

请将以上组件按照要求进行容器化。

1.编写Dockerfile制作数据库MySQL镜像,镜像名为mall-mysql:v1.1,使用centos:7.9.2009基础镜像,安装mariadb数据库,设置数据库支持UTF-8编码,设定root用户的密码为123456,并设置服务开机自启。

  1. 编写Dockerfile制作Redis镜像,镜像名为mall-redis:v1.1,使用centos:centos7.9.2009基础镜像,安装Redis服务,设置Redis免密,并关闭保护模式,开放端口6379,并设置服务开机自启。
  2. 编写Dockerfile制作Kafka镜像,镜像名为mall-kafka:v1.1,使用centos:centos7.9.2009基础镜像,安装Kafka服务,开放端口9092,并设置服务开机自启。

4.编写Dockerfile制作ZooKeeper镜像,镜像名为mall-zookeeper:v1.1,使用centos:7.9.2009基础镜像,安装ZooKeeper服务,开放端口2181;并设置服务开机自启。

5.编写docker-compose.yaml文件,使用上述镜像编排部署Mall应用商城。

题目3. 基于Kubernetes构建CICD8分)

该公司决定采用Kubernetes + GitLab + Harbor + KubeSphere(集成了Jenkins、Istio等工具) 架构来构建CICD环境,以缩短新功能开发上线周期,及时满足客户的需求,实现DevOps的部分流程,来减轻部署运维的负担,实现可视化容器生命周期管理、应用发布和版本迭代更新,请完成CICD环境部署。CICD应用系统架构如下:

2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

  1. 在Kubernetes集群中完成GitLab服务的部署,完成后创建一个公开项目。
  2. 在KubeSphere中创建Harbor仓库的访问令牌。
  3. 在KubeSphere中创建GitLab凭证
  4. 创建流水线,编辑Jenkinsfile,包含Checkout SCM、单元测试、SonarQube分析、构建并推送镜像、部署服务至Kubernetes集群等几个步骤。
  5. 选择Jenkins Agent,基于maven:3.3.9-jdk-8-alpine镜像配置Pod模板。
  6. 在GitLab中配置webhook,将提供的代码推送到GitLab触发构建,完成后访问部署的应用。

任务三、容器云服务运维任务(10分)

题目4. Kubernetes基于容器的运维(6分)

  1. 为master节点打上“app=exam”标签,并将其调度策略设置为PreferNoSchedule。
  2. 在master节点/root目录下编写YAML文件deployment.yaml,具体要求如下:

(1)Deployment名称:nginx;

(2)镜像:nginx:latest;

(3)指定其Pod调度到有“app=exma”标签的节点上。

完成后使用该YAML文件创建Deployment。

  1. 在master节点/root目录下编写YAML文件service.yaml,具体要求如下:

(1)Service名称:nginx-service;

(2)关联名为nginx的Deployment;

(3)以NodePort方式将其80端口对外暴露为30080。

完成后使用该YAML文件创建Service。

  1. 使用Kubernetes集群备份功能备份现有Etcd数据(提供enpoints,ca、cert、key)。
  2. 在master节点创建Deployment的spec.yaml文件,具体要求如下:

(1)Deployment名称:exam2022;

(2)镜像:redis:latest:

(3)副本数:7;

(4)label:app_enb_stage=dev。

完成后保存这个spec.yaml文件到master节点/opt/exam2022/deploy_spec.yaml中。

  1. 在master节点/root目录下编写YAML文件pv.yaml创建PV,具体要求如下:

(1)PV名称:test-pv;

(2)类型:hostPath;

(3)挂载路径:/data;

(4)容量:1Gi;

(5)模式:ReadOnlyMany。

完成后使用该YAML文件创建PV。

  1. 在master节点/root目录下编写YAML文件pod-secret.yaml创建Secret和Pod,具体要求如下:

(1)Secret名称:mysecret;

(2)包含一个password字段(手动base64加密);

(3)第一个Pod test1使用env引用mysecret;

(4)第二个Pod test2使用volume引用mysecret。

完成后使用该YAML文件创建Secret和Pod。

  1. 在Kubernetes集群中完成Bookinfo样例程序的部署,然后在maser节点/root目录下编写YAML文件istio.yaml配置HTTP请求超时,具体要求如下:

(1)路由名称:reviews;

(2)将请求路由到reviews服务的v2版本;

(3)对reviews服务的调用增加一个半秒的请求超时。

完成后使用该YAML文件配置HTTP请求超时。

题目5. Kubernetes基于虚拟机的运维(4分)

根据Garnter的最新预测,到2022年将会有75%的生产应用全部跑在容器环境之上。由于技术原因,某公司的多数架构仍运行在虚拟机上。经过技术调研,KubeVirt支持完全的虚拟机纳管,可以完美迁移因为内核版本过于陈旧或者及语言问题而无法迁移到容器的部分应用,所以公司决定将业务全部迁移到Kubernetes集群中。

1.使用提供的OpenStack qcow2镜像,在master节点/root目录下编写YAML文件vmi.yaml创建VMI,具体要求如下:

(1)VMI名称:exam;

(2)内存为2Gi,CPU为1核;

(3)基于Multus多网络方案为该VMI添加一个额外网络macvlan。

完成后使用该YAML文件创建VMI。

  1. 在master节点/root目录下编写YAML文件hpa.yaml创建HorizontalPodAutoscaler对象,具体要求如下:

(1)HorizontalPodAutoscaler名称:exam-hpa;

(2)将其关联到虚拟实例exam;

(3)VMI的最小副本数为2,最大副本数为5。

完成后使用该YAML文件创建HorizontalPodAutoscaler对象。

  1. 为master节点添加标签kubevirt.io/schedulable=true,使其可以调度虚拟机。

任务四、容器云运维开发任务(10分)(本任务为4-6道Kubernetes APIs 运维开发题,只公布考试范围,不公布赛题)

题目6. Kubernetes APIs 运维开发(10分)

编写Python脚本,调用Kubernetes API实现对Kubernetes容器云平台进行管理和运维。

 

2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“云计算”赛项赛卷4

第三场次、公有云(30分)

环境说明:某信息技术科技公司实施数字化转型与应用上云,要对公司内部项目搭建基于云原生的Devops相关服务。

选择国内公有云提供商,为客户提供K8S、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。

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。

任务一、公有云服务搭建任务(10分)

题目1. 使用公有云组件搭建应用服务(10分)

在公有云上部署Roacketchat聊天系统,完成以下搭建内容。

1.在公有云中完成虚拟私有云的创建,创建一个名为intnetX的内部网络:IP地址为172.16.1.0/16;创建子网名称为intnetX-server:IP地址为172.16.1.0/24;创建子网名称为intnetX-sql:IP地址为172.16.2.0/24;

2.使用本地提供的Centos7.9 qcow2镜像文件,上传至公有云镜像服务中。

3.创建一个安全组intnetX-security,允许策略:只放行源地址为172.16.1.0/24访问27017端口;允许策略:只放行源地址为172.16.1.0/24使用ping命令访问;允许策略:放行所有地址访问172.16.1.0/24段80端口;

4.登录公有云平台,使用intnetX-server网络创建两台云实例名称:ChinaSkill-node-1、ChinaSkill-node-2,使用intnetX-sql网络创建一台云实例Chinaskill-sql-1。云服务器使用intnetX-security安全组。

5.在ChinaSkill-sql-1云服务器中部署mongo服务。

6.在ChinaSkill-node-1和ChinaSkill-node-2两个节点中部署Roacketchat系统,使用ChinaSkill-sql-1后端数据库。

7.创建一个云存储对象server_data,容量为100G。

8.将server_data挂载到ChinaSkill-node-1和ChinaSkill-node-2节点中,使得两节点可以共用此存储。

任务二、公有云服务运维任务(10分)

题目2. 在已搭建服务的基础上优化公有云服务(5分)

根据所部署的Roacketchat聊天系统,对其架构进行优化,完成以下操作。

1.使用intnetX-sql网络创建一台云数据库,数据库名称:chinaskill-mongo,云数据库使用intnetX-security安全组;

2.修改ChinaSkill-node-1和ChinaSkill-node-2中部署的Roacketchat聊天系统,使用chinaskill-mongo作为后端数据库。

3.使用ChinaSkill-node-1云服务器在server_backup备份存储卡中创建镜像Roacketchat-image。

4.创建一个负载均衡器chinaskill-elb,将ChinaSkill-node-1和ChinaSkill-node-2加入负载均衡的后端。设置一个可用的公网服务IP,服务端口为80。

  1. 使用Roacketchat-image镜像新建一个弹性伸缩启动配置template-exam,以ChinaSkill-node-1的云服务器配置进行创建。创建一个伸缩组as-exam,关联启动配置template-exam,并将创建的云服务器添加至负载均衡chinaskill-elb中。

为伸缩组as-exam新建告警触发策略:

(1)如果实例的内存利用率在5分钟内的最大值小于40%,且连续发生3次。则实例数减少1台。冷却60秒;

(2)如果实例的内存利用率在5分钟内的最大值大于80%,且连续发生3次。则实例数增加1台。冷却60秒;

(3)如果实例的CPU利用率在5分钟内的最大值小于40%,且连续发生3次。则实例数减少1台。冷却60秒;

(4)如果实例的CPU利用率在5分钟内的平均值大于等于80%,且连续发生3次。则实例数增加1台。冷却60秒。

6.为云服务器ChinaSkill-node-1和ChinaSkill-node-2主机接入日志管理,配置日志流,根据规则将采集日志至日志服务中。

7.配置云服务日志接入负载均衡,创建日志组和创建日志流,使用结构化配置使负载均衡器elb可以根据实际业务需要开启快速分析。

题目3.公有云云容器引擎集群运维(5分)

管理公有云云容器引擎集群,完成以下搭建与运维操作。

1.创建一个容器集群kcloud,集群版本:v1.19.10;集群节点使用子网:intnetX-server;

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

3.在Kubernetes集群中创建一个名为init的Pod,要求添加Init Container,Init Container的作用是创建一个空文件,Pod的Containers判断文件是否存在,不存在则退出

4.在Kubernetes集群中创建一个名为nginx的Deployment,保证其副本在每个节点上运行,且不覆盖节点原有的Tolerations

5.为上一题的Deployment创建一个Service,名称为nginx,使用nslookup查找出Service dns记录、Pod的dns记录,并分别写入到指定的文件中。

任务三、公有云运维开发任务(10分)(本任务只公布考试范围,不公布赛题)

题目4. 公有云自动化运维(10分)

使用公有开发APIs,编写Python脚本调用公有云API完成公有运维和管理。

相关新闻

联系我们

027-87870986

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:931234110@qq.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信