近年来,很多科研单位对公有云平台能否保护其内部业务数据提出了质疑。而私有云的数据中心架构在企业防火墙内部,较公有云相比更为安全。因此如何快捷方便地部署高可靠的私有云科研管理平台,成为亟需解决的问题。本文针对学院科研管理需求,计划在学院内部署私有云平台,通过此平台,可以对学院基础设施进行统一调配,实现对实验数据和相关文件的控制访问,确保学院内部信息数据安全以及资源的合理利用。论文针对目前OpenStack开源云平台存在的部署复杂、可用性低、虚拟机调度机制单一以及文件传输速度慢等提出切实可行的解决方案。主要取得的研究成果如下:（1）根据科研项目的具体需求,提出了用户管理、云主机和云存储三项功能以及可靠性、安全性、可扩展性等性能需求。分析了当下较为流行的两种云平台并结合科研需求,选择了OpenStack作为底层云平台。针对OpenStack服务众多、部署复杂等难点问题,设计了三控制节点+四计算节点+三存储节点的分布式部署方案,并基于该方案实现了各项功能。（2）针对OpenStack可用性低的缺点,深入研究了近几年国内外流行的高可用解决方案,设计出了基于Pacemaker+Corosync+Haproxy+Swift解决方案。通过验证,该方案下控制节点集群出现单点故障时,该节点上的服务能够快速转移到备用节点上,提高了系统的高可用性。（3）针对云主机模块内置调度算法的不足之处,比较研究了时下热门的调度算法,提出了基于蚁群算法的改进的多目标调度策略。通过实例验证,该改进算法能够在保证资源高利用率的同时,提高了资源均衡度。（4）针对云存储模块文件传输速率慢的问题,提出了片段传输的解决思路,将整体文件分割为多个小文件进行传输。结果表明,片段上传比整体上传快9.3%,而片段下载比整体下载快29.1%。基于以上设计及优化方案,成功实现了科研管理平台,并在实验室中取得了实际成效。