HCIA-Cloud Computer笔记
- 1:云计算简介
- (1)云计算定义:美国国家标准与技术研究院(NIST)定义,云计算是一种模型,它可以实现随时随地、便捷地、随需取所需应变地从可配置计算资源共享池中获的资源(例如,网络、服务器、存储、应用及服务),资源能够快速供应并释放,使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。
- (2)云计算优势
- 按需自助借入
- 广泛的网络接入
- 资源池化
- 快速弹性伸缩
- 可计量服务
- 按需自助借入
- (3)云计算发展历史
- 云计算 1.0,计算虚拟化:虚拟化、更好的资源利用率,Hyper-V、KVM、VMware ESX;
- 云计算 2.0,软件定与整合:基础设施云化、资源服务标准化,OpenStack、VMware AWS;
- 云计算3.0,化原生与重构业务:应用云化、敏捷应用开发与生命周期管理,Docker、CoreOS、Cloud Foundry。
- 云计算 1.0,计算虚拟化:虚拟化、更好的资源利用率,Hyper-V、KVM、VMware ESX;
- (4)云计算模式
- 云计算部署模式:私有云、公有云和混合云,在加行业云。
- 云计算服务模式:IaaS、PaaS和SaaS
- 云计算部署模式:私有云、公有云和混合云,在加行业云。
- (1)云计算定义:美国国家标准与技术研究院(NIST)定义,云计算是一种模型,它可以实现随时随地、便捷地、随需取所需应变地从可配置计算资源共享池中获的资源(例如,网络、服务器、存储、应用及服务),资源能够快速供应并释放,使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。
- 2:计算虚拟化
- (1)虚拟化简介:虚拟化最大的特点就是把物理机转化为虚拟机
- 计算虚拟化中重要概念
- 计算虚拟化分类:裸金属型虚拟化、宿主型虚拟化
- 虚拟化特点:分区、隔离、封装、独立
- 虚拟化分类:CPU虚拟化(分级保护域ring0-ring3,分为全虚拟话和半虚拟化)、内存虚拟化(因为内存地址从零开始和连续性的特性,引入了地址映射)、I/O虚拟化
- 主流虚拟化技术:开源(KVM和Xen)闭源(Hyper-v、WMware ESXi和华为fusionSphere)
- 虚拟化和云计算对比:虚拟化是为了提高硬件资源的利用率,云计算一部分是基于虚拟化实现的,一部分是基于物理硬件和分布式来实现的(ECS就是使用虚拟化来实现的),没有虚拟化也可以实现云计算的,例如裸金属服务器。
- 计算虚拟化中重要概念
- (2)KVM( Kernel-based Virtual Machine)
- KVM体系架构:分为三个模块分别为管理工具、KVM module(用来CPU虚拟化和内存虚拟化)和QEMU(用来做其他的I/O虚拟化,设备如网卡等);libvit是开源的项目,常用来做开发管理工具,向上提供了各个语言的接口。
- KVM体系架构:分为三个模块分别为管理工具、KVM module(用来CPU虚拟化和内存虚拟化)和QEMU(用来做其他的I/O虚拟化,设备如网卡等);libvit是开源的项目,常用来做开发管理工具,向上提供了各个语言的接口。
- (3)FusionComputer
- FusionComputer架构:VRM是管理工具(给管理员和用户提供管理界面)、集群(向上提供了网络资源、计算资源和存储资源)
- FusionComputer优势:虚拟化和物理资源统一管理、快速发放虚拟机
- FusionComputer组件及作用:CNA和VRM;CNA主要提供以下功能:提供虚拟计算功能;管理计算节点上的虚拟机;管理计算节点上的计算、存储、网络资源。VRM主要提供以下功能:管理集群内的块存储资原;管理集群内的网络资源( P/LAN),为虚拟机分配P地址;管理集群内虚拟机的生命周期以及虚拟机在计算节点上的分布和迁移。管理集群内资源的动态调整;通过对虚拟资源、用户数据的统一管理,对外提供弹性计算、存储、IP等服务;通过提供统一的操作维护管理接口,操作维护人员通过WebUI远程访问; Fusion Compute对整个系统进行操作维护,包含资源管理、资源监控、资源报表等。
- FusionComputer架构:VRM是管理工具(给管理员和用户提供管理界面)、集群(向上提供了网络资源、计算资源和存储资源)
- (1)虚拟化简介:虚拟化最大的特点就是把物理机转化为虚拟机
- 3:云计算中网络知识
- (1)虚拟化中网络架构:物理服务器、虚拟机、虚拟交换机;东西流量向(虚拟机之间和虚拟机迁移时候的流量)、南北向流量(数据中心内部和数据中心外部)
- (2)虚拟化中物理网络
- 物理网络设备:路由器(内外网交互)、三层交换机(业务流量、存储流量、管理流量和业务&管理流量的交互 )、二层交换机(服务器 和存储设备间流量交互)和服务器网卡(绑定:多块网卡绑定在一起起到相同的作和不绑定)等。
- 物理网络设备:路由器(内外网交互)、三层交换机(业务流量、存储流量、管理流量和业务&管理流量的交互 )、二层交换机(服务器 和存储设备间流量交互)和服务器网卡(绑定:多块网卡绑定在一起起到相同的作和不绑定)等。
- (3)虚拟化中虚拟网络
- 虚拟网络主流架构
- 虚拟机与外界通讯方式:桥接、NAT和虚拟交换机Open vSwitch(桥接的高级模式,具备四大特点:安全、可监控、Qos和自动化)三种。
- 虚拟交换机:方便管理与监控、加速数据包的转发和寻址、SDN转控分离、支持的协议多。
- 分布式虚拟交换机:分布式虚拟交换机分布在多台host machine上,标准的虚拟交换机分布在一台host machine上;分布式虚拟交换机修改一台虚拟交换机配置其他都会修改,且分布式交换机是虚拟机做热迁移的必要条件,且华为的虚拟化解决方案中只支持分布式虚拟交换机。VMware解决方案中则既支持标准又支持分布式。
- 虚拟网络主流架构
- (4)华为虚拟化网络特性
- FusionComputer网络架构:端口组(具有相同属性的端口)、流量走向想(相同主机相同端口组 、相同主机不同端口组经三层交换机、不同CN主机相同端口组经物理网络、不同主机不同端口组经物理网络)。
- 安全组:规则匹配决定是通过还是丢弃。
- FusionComputer网络架构:端口组(具有相同属性的端口)、流量走向想(相同主机相同端口组 、相同主机不同端口组经三层交换机、不同CN主机相同端口组经物理网络、不同主机不同端口组经物理网络)。
- (1)虚拟化中网络架构:物理服务器、虚拟机、虚拟交换机;东西流量向(虚拟机之间和虚拟机迁移时候的流量)、南北向流量(数据中心内部和数据中心外部)
- 4:云计算中存储知识
- (1)云计算虚拟化存储架构
- (2)物理磁盘类型和存储设备类型:物理磁盘类型(SATA、SAS、NL-SAS和SSD)SAS性能优于STAT盘。
- (3)集中式存储和分布式存储:集中式存储(RAID技术),集中式存储类型(NAS和SAN);raid0解决了数据读写的问题但是没有解决数据安全的问题,坏一快盘数据都不可用了;raid1 解决了数据安全的问题,但是大大浪费了硬盘;raid5解决了安全和数据问题,但是最多只能坏掉一块盘,raid6安全性比5高,可以允许坏掉 两块盘,但是利用率下降了。分布式存储(副本机制:两副本、三副本和四副本。)数据存储的时候存为三份,读的时候安全优先级读一份;
- (4)虚拟化存储和非虚拟化存储
- 虚拟化存储转存与非虚拟化存储转存:虚拟化存储(划分物理卷,格式化生成文件系统,划分逻辑卷,格式化为虚拟机文件系统)、非虚拟化存储(划分物理卷、划分逻辑卷,然后挂载给集群);虚拟化使用的都是带有文件系统的东西,非虚拟化使用的是不带有文件系统的东西,其文件系统是交给上一层操作系统进行格式化。
- LUN与RAID的区别和LUN的创建
- 常见文件系统:虚拟化集群文件系统、操作系统文件系统、NAS存储文件系统。
- 虚拟化存储转存与非虚拟化存储转存:虚拟化存储(划分物理卷,格式化生成文件系统,划分逻辑卷,格式化为虚拟机文件系统)、非虚拟化存储(划分物理卷、划分逻辑卷,然后挂载给集群);虚拟化使用的都是带有文件系统的东西,非虚拟化使用的是不带有文件系统的东西,其文件系统是交给上一层操作系统进行格式化。
- (5)虚拟机磁盘介绍
- 虚拟机磁盘文件格式:RAW各厂商通用、VMDK是VMware支持的格式 、VHD为微软Hyper--V和华为FusionComputer支持格式.
- 虚拟机磁盘文件格式:RAW各厂商通用、VMDK是VMware支持的格式 、VHD为微软Hyper--V和华为FusionComputer支持格式.
- (6)华为虚拟化解决方案中的存储特性
- 华为虚拟化产品存储架构
- 华为虚拟磁盘特性:多人共享、节省空间、数据临时保存、读写速度快。从属和独立的区别在于会不会受快照的影响,从属模式下快照包含磁盘,独立情况下 对磁盘不影响。
- 华为虚拟化产品存储架构
- (1)云计算虚拟化存储架构
- 5:虚拟化特性
- (1)虚拟化集群特性:HA、负载均衡、易扩容、内存复用(内存共享、内存气泡、内存置换)但 不建议开启内存复用。
- 集群是一种把一组计算机组合起来作为一个整体向用户提供资源的方式,在虚拟化集群中可以提供计算资源、存储资源和网络资源,只有包含了这些资源以后,该集群才是完整的。
- Hypervisor分配cpu资源分配内存资源------>>内存复用。
- 集群是一种把一组计算机组合起来作为一个整体向用户提供资源的方式,在虚拟化集群中可以提供计算资源、存储资源和网络资源,只有包含了这些资源以后,该集群才是完整的。
- (2)通用虚拟化特性
- 虚拟机特性:模板部署 、虚拟机复制(不能同时开机)、资源热添加、console控制和快照
- NUMA:把一台物理机分为多个节点node。
- 虚拟机特性:模板部署 、虚拟机复制(不能同时开机)、资源热添加、console控制和快照
- (2)华为虚拟化特性
- 高级特性前提:Tools
- 集群特性:基本特性(NUMA和内存复用)、HA(CNA主机故障、数据存储故障和windows虚拟机蓝屏)、负载均衡(集群资源调度、电源管理和DRS规则:聚集虚拟机组件调用速度快、互斥虚拟机高可用、虚拟机到主机)、其他(IMC策略:是虚拟机 在不同CPU类型的主机之间迁移)
- 虚拟机特性:快速部署(模板部署和虚拟机克隆)、资源管理(CPU Qos、内存Qos、磁盘扩容、网卡增删)、console控制台(VNC登录)、其他(快照 、USB设备、PCI设备、GPU设备及光驱绑定或挂载)。
- 高级特性前提:Tools
- (1)虚拟化集群特性:HA、负载均衡、易扩容、内存复用(内存共享、内存气泡、内存置换)但 不建议开启内存复用。
- 6:云计算发展趋势
- (1)云计算相关领域:物联网(实现技术主要有RFID(射频技术,主要是公交卡饭卡等)、传感器技术和嵌入式系统技术);大数据;人工智能AI(四要素:大数据、计算能力、算法和场景);5G。
- (2)实现云计算技术:容器和Openstack
- 容器:是一种轻量级的虚拟化技术,提到容器时,我们会最常听到的就是Docker,Docker是开源的应用容器引擎。3.0时代更多使用的是容器
- OpenStack:OpenStack 是目前最为流行的开源云操作系统框架,是云计算的操作系统,是2.0时代使用的。
- 容器:是一种轻量级的虚拟化技术,提到容器时,我们会最常听到的就是Docker,Docker是开源的应用容器引擎。3.0时代更多使用的是容器
- (3)其他新兴技术:雾计算和边缘计算。
- 边缘计算(Edge Computing)是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务
- 边缘计算(Edge Computing)是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务
- (1)云计算相关领域:物联网(实现技术主要有RFID(射频技术,主要是公交卡饭卡等)、传感器技术和嵌入式系统技术);大数据;人工智能AI(四要素:大数据、计算能力、算法和场景);5G。
- 7:实验
- 8:问题集锦:
- (1):文件系统分类和作用
- (2):产品文档:配置调度规则
- (1):文件系统分类和作用