2022《虚拟化与云计算应用》期末复习

云计算的概念(KBX, N4S, fmi)

https://azure.microsoft.com/en-us/overview/what-is-cloud-computing/#cloud-deployment-types

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

Simply put, cloud computing is the delivery of computing services—including servers, storage, databases, networking, software, analytics, and intelligence—over the Internet (“the cloud”) to offer faster innovation, flexible resources, and economies of scale. You typically pay only for cloud services you use, helping you lower your operating costs, run your infrastructure more efficiently, and scale as your business needs change.

复习参考：

https://yangguoping.blog.csdn.net/article/details/109583017

https://blog.51cto.com/u_14540820/5191589

https://zhuanlan.zhihu.com/p/149636372

云计算的优点(dd, v, te(extension), mc)

更快速的交付和部署 Faster delivery and deployment

更高效的虚拟化 More efficient virtualization

更轻松的迁移和扩展 Easier transfer and extension

更简单的管理 Simpler management

更低的成本 Lower cost

云计算的分类

按运营模式分：

1. 公有云 Public cloud
2. 私有云 Private cloud
3. 混合云 Hybrid cloud
4. 社区云 Community cloud
5. 行业云 Industry cloud

按提供的服务(Service)分：

1. IaaS基础设施及服务 Infrastructure as a service (IaaS)
2. PaaS平台及服务 Platform as a service (PaaS)
3. SaaS软件及服务 Software as a service (SaaS)
4. CaaS容器及服务 Containers as a service (CaaS)

给你一个描述，或者给你一个产品，你要能分辨出是哪种服务

亚马逊的AWS属于IaaS基础设施及服务，Windows Azure属于PaaS平台及服务。

IAAS(infrastructure 基础设施):硬件、裸机、裸金属、亚马逊的AWS
SAAS(software 软件)：Word等各种软件类
PAAS(platform 平台):亚马逊的平台、Microsoft Azure		
CAAS(container 容器): Docker

云计算机制

云计算技术将计算资源、存储资源以及其他各类资源通过网络以服务的形式提供给资源用户。

云存储机制：数据的安全性、完整性和保密性 (Confidentiality, security, integrity)

云存储按存储等级：文件、块、数据集和对象存储 (Files, blocks, datasets, objects)

SAN 网络存储 (Storage Area Network)

云基础设施

逻辑网络边界(logical separation)：将一组相关的基于云的IT资源与云中的其他主体（如非授权用户）隔离开来，其主要功能是网络分段和隔离，以保证区域内的IT设施的相对独立性。

虚拟服务器

云存储设备

云使用监控

资源复制

虚拟化(virtualization)的定义

虚拟化

是表示计算机资源的抽象方法。通过虚拟化可以用与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。这种资源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。 

虚拟化

是为某些事物创造的虚拟（相对于真实）版本，如操作系统、计算机系统、存储设备和网络资源等。虚拟化的对象是各种各样的资源,经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节，用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的部分或者全部功能。

虚拟化优点

虚拟机

可支持实现物理资源和资源池的动态共享

提高资源利用率，特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的不同负载。

虚拟化技术

将计算机的各种实体资源（CPU、内存、磁盘空间、网络适配器等），予以抽象、转换后呈现出来并可分割、组合为一个或多个电脑配置环境。

虚拟化技术学习了哪几种？

1. VMware vSphere
2. KVM
3. OpenStack
4. Docker

服务器虚拟化

支撑技术：(CPU, RAM, ROM, DEV/IO, Network, Desktop虚拟化)

CPU 虚拟化、内存虚拟化、存储虚拟化、设备与IO 虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化

虚拟化功能(snapshot, clone, deployment, backup, cluster, hot-add, NUMA)

虚拟机快照、虚拟机克隆、虚拟机按模板部署、虚拟机备份、虚拟化集群、虚拟机资源热添加、NUMA(Non-uniform memory access)

网络常识

计算机网络按地理范围可分为：

1. 局域网LAN(local area network)
2. 城域网MAN(metropolitan area network)
3. 广域网WAN(wide area network)

互联网的拓扑结构：网状型

存储常识

独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列

raid技术(0,1,5,6)：raid0 raid1 raid5 raid6

没有冗余：raid0

冗余最高：raid1

vSphere

https://docs.vmware.com/en/VMware-vSphere/index.html

vSphere由ESXi和vCenter Server组成

ESXi: VMware ESXi (formerly ESX) is an enterprise-class, type-1 hypervisor developed by VMware for deploying and serving virtual computers.

例：vCenter管理多台服务器（对）

iSCSI /ˈaɪskʌzi/ (Internet Small Computer Systems Interface)

vCenter Server提供了很多适应现代数据中心的高级特性：

1. vMotion
2. vSphere HA
3. vSphere DRS

例：(用SCSI协议不是http协议，而是TCP/IP)

vMotion实时迁移要求

（访问存储、千兆网卡、VMKernel、标准虚拟交换机、处理器、端口组）

①源和目标ESXi主机必须都能够访问保存虚拟机文件的共享存储（FC、FCoE或iSCSI）。

②源和目标ESXi主机必须具备千兆以太网卡或更快的网卡。

③源和目标ESXi主机上必须有支持vMotion的VMkernel端口。

④源和目标ESXi主机必须有相同的标准虚拟交换机。

⑤待迁移虚拟机连接到的所有虚拟机端口组在源和目标ESXi主机上都必须存在。

⑥源和目标ESXi主机的处理器必须兼容。

vSphere的安装

ESXi iSCSI的配置

1. 在VMware Workstation的虚拟网络编辑器中，添加vmnet2虚拟网络，类型为仅主机模式。

   将vmnet1、vmnet2、vmnet8的网段分别设置为192.168.100.0/24、192.168.200.0/24、192.168.80.0/24。

2. 创建VMware ESXi虚拟机，内存为4GB，

   为虚拟机配置3个网卡，网络类型分别为仅主机模式、NAT模式、vmnet2模式。

3. 安装VMware ESXi 5.5，

   将管理网络的IP地址配置为192.168.100.100（仅主机模式）

4. 使用vSphere Client连接到ESXi，

   添加虚拟机端口组ForVM，创建标准交换机，绑定vmnic1网卡。

5. 添加VMkernel端口，名称为iSCSI，

   创建标准交换机，绑定vmnic2网卡，配置IP地址192.168.200.100。

6. 在本机安装的Starwind中创建一个20GB的iSCSI目标。

7. 在ESXi中添加iSCSI软件适配器，绑定VMkernel端口iSCSI，使用动态方式添加iSCSI目标服务器。

8. 在ESXi中添加存储器，使用新发现的iSCSI目标，格式化为VMFS-5文件系统，使用全部空间，存储名称为iSCSI-Starwind。

9. 将CentOS的安装光盘ISO上传到存储iSCSI-Starwind。

10. 在ESXi中创建虚拟机CentOS，放在存储iSCSI-Starwind上，内存为1GB。安装操作系统，将IP地址配置为192.168.80.200/24，安装完成后，从本机ping虚拟机CentOS的IP地址。

准备虚拟机顺序

1） 创建虚拟机

2） 安装操作系统

3） 安装vmtools

4） 打补丁

vCenter 虚拟化平台

1. 创建一台windows2008 datacenter r2的虚拟机，配置网络为nat，ip地址192.168.220.100，在上面安装vCenter

2. 创建两台虚拟机，分别安装 ESXi 主机，在 VMware Workstation 中为 ESXi 主机按顺序添加四块网卡,分别是vmnet8 NAT模式、vmnet1 仅主机模式、vmnet2仅主机模式、vmnet0桥接模式，将管理网络的vmnet8网卡设置为192.168.136.11和192.168.136.12

3. 创建一台windows2008 datacenter r2虚拟机，在上面安装starwind，配置iscsi，网络为vmnet1，ip地址为192.168.189.50

4. 在vCenter主机中，创建数据中心DC，并添加主机192.168.136.和192.168.136.12

5. 配置两台 ESXi 连接到 iSCSI 网络共享存储

6. 使用共享存储创建虚拟机（centos7最小化安装），配置虚拟机网卡到vmnet0，桥接模式

7. 安装完成后将虚拟机转换为模板，并从模板部署到一台esxi上

8. 配置 VMkernel 接口支持 vMotion

9. 迁移正在运行的虚拟机

10. 在数据中心 DC 的右键菜单中选择新建群集Network Center

11. 设置 VMware EVC

12. 将 ESXi 主机 192.168.136.11 和 192.168.136.12 拖动到群集 Network Center 中

13. 在群集 Network Center 的右键菜单中选择编辑设置，在群集功能中勾选“打开 vSphere DRS

14. 打开 vSphere Client，在群集 Network Center 的右键菜单中选择编辑设置。在群集功能

处勾选“打开 vSphere HA”，点击确定。

vSphere的安装（30分最后大题）

实验指导书所有的网络拓扑图（十几分）步骤（十几分）（共4网络）（1.1~2.6）

一、安装 ESXi 服务器

二、管理 VMware 虚拟网络

三、配置 iSCSI 目标服务器

四、配置 ESXi 使用 iSCSI 共享存储

五、安装 vCenter Server

ESXi iSCSI的配置

1) 在VMware Workstation的虚拟网络编辑器中，添加vmnet2虚拟网络，类型为仅主机模式。将vmnet1、vmnet2、	vmnet8的网段分别设置为192.168.100.0/24、192.168.200.0/24、192.168.80.0/24。
2) 创建VMware ESXi虚拟机，内存为4GB，为虚拟机配置3个网卡，网络类型分别为仅主机模式、NAT模式、vmnet2模式。
3) 安装VMware ESXi 5.5，将管理网络的IP地址配置为192.168.100.100（仅主机模式）
4) 使用vSphere Client连接到ESXi，添加虚拟机端口组ForVM，创建标准交换机，绑定vmnic1网卡。
5) 添加VMkernel端口，名称为iSCSI，创建标准交换机，绑定vmnic2网卡，配置IP地址192.168.200.100。
6) 在本机安装的Starwind中创建一个20GB的iSCSI目标。
7) 在ESXi中添加iSCSI软件适配器，绑定VMkernel端口iSCSI，使用动态方式添加iSCSI目标服务器。
8) 在ESXi中添加存储器，使用新发现的iSCSI目标，格式化为VMFS-5文件系统，使用全部空间，存储名称为iSCSI-	Starwind。
9) 将CentOS的安装光盘ISO上传到存储iSCSI-Starwind。
10) 在ESXi中创建虚拟机CentOS，放在存储iSCSI-Starwind上，内存为1GB。安装操作系统，将IP地址配置为	192.168.80.200/24，安装完成后，从本机ping虚拟机CentOS的IP地址。

KVM

类似VMware workstation，可以虚拟化安装windows也可以装Linux

OpenStack

Keystone/Nova/Glance/Cinder/Swift/Neutron

Keystone

为OpenStack上的所有服务提供身份认证和授权

Nova

是OpenStack的控制器，支持OpenStack云内的实例的生命周期所需的所有活动处理。Nova作为管理平台管理着OpenStack云里的计算资源和扩展需求。

Glance

提供了一个虚拟磁盘镜像的目录和存储仓库，可以提供对虚拟机镜像的存储和检索。这些磁盘镜像广泛应用于Nova组件之中。Glance能进行多个数据中心的镜像管理和租户私有镜像管理。

Cinder

Cinder组件为虚拟机实例提供了块存储设备，同时为管理存储设备提供了一整套方法

Swift

提供对象存储服务，允许对文件进行存储或者检索，但不通过挂载文件服务器上目录的方式来实现。Swift为OpenStack提供了分布式的、最终一致的虚拟对象存储。

Neutron

是OpenStack中提供网络服务的核心组件，基于软件定义网络的思想，实现软件化的网络资源管理，在实现上充分利用了Linux操作系统中各种网络相关技术，支持第三方插件。

OpenStack的各个服务之间通过统一的REST风格的API调用，实现系统的松耦合

容器

Docker：

容器container、镜像image、仓库repository

Docker使用沙箱(sandbox)机制，用的namespace实现应用系统之间的隔离

Docker是开源项目

Kubernetes

Docker

是一个开源的应用容器引擎，开发者可以打包他们的应用及依赖(dependency)到一个可移植的容器中，发布到流行的Linux机器上，也可实现虚拟化。
Docker is an open source containerization platform. It enables developers to package applications into containers—standardized executable components combining application source code with the operating system (OS) libraries and dependencies required to run that code in any environment. Containers simplify delivery of distributed applications, and have become increasingly popular as organizations shift to cloud-native development and hybrid multicloud environments.

Kubernetes

是一个开源的容器集群管理系统，可以实现容器集群的
自动化部署、自动化扩缩容量、维护等功能。