信息安全实训平台是普及信息安全教育工程中的重要组成部分,是各高校开展信息安全教育必不可少的利器之一,其核心思想是利用虚拟化技术结合信息安全一线教学经验,设计研发的一款信息安全实验室教学平台。同时第一代的单机版本能够支持的虚拟机数量有限,已经无法满足大部分高校对实验数量的要求,因此一款集群的信息安全实训平台就尤为必要。本文通过对虚拟化和集群等关键技术进行分析,在掌握了虚拟化原理的基础上,对前人工作的研究成果进行了深入分析。将KVM虚拟化技术应用到信息安全实训平台中,结合信息安全实训平台的特性,进行了合理的优化。同时,给出了虚拟机性能测试方案,通过对比虚拟机与基准测试机的测试结果,得出虚拟机与真实设备之间的性能差距;通过对比虚拟机优化前后的测试结果,得出虚拟机性能优化方案的有效性。另外,由于在集群的信息安全实训平台中进行实验时,虚拟机运行状态会出现不规律的波动,使得平台中的虚拟机运行不稳定,影响实验的稳定性以及造成一定程度的资源浪费,因此,本文还设计了集群环境下的架构模型,给出了虚拟机调度算法;并实现了算法在实际生产环境中的应用,最后通过实验,对集群架构和调度算法进行设计及部署,观察虚拟机的迁移过程,验证了算法能够满足需求。本文主要进行了如下几个方面的内容:(1)对虚拟化技术、集群技术、云计算等进行分析,并理解其对应原理;(2)结合信息安全实训平台的特点,对KVM虚拟机进行一定的优化并给出测试方案进行验证;(3)给出信息安全实训平台的集群拓扑架构;(4)本文设计了应用于集群模式中的虚拟机调度模型及算法;(5)针对提出的信息安全实训平台的集群架构以及虚拟机调度算法,对它们进行实验,并验证其有效性。