HCIE 云计算-计算虚拟化简介
HCIE-云计算-FusionSphere整体介绍
1. FusionSphere概念 2. FusionSphere组成构件及分述 3. FusionSphere兼容性和规格参数 4. FusionSphere主要场景及典型部署形式 5. FusionSphere灾备方案
认识FusionSphere
概念 华为公司面向多行业客户推出的云操作系统产品 专门为云设计和优化
云启动服务（CBS）
云发放服务（CPS）
裸机硬件服务
CPS : compute
novnao-vcao-mcopmutpeute
CPS : fc-nova-compute
fc-nfco-vnao-vcao-mcopmutpeute
CPS : vmware-nova-compute
vmware-nova-compute
2. ManageOne ServiceCenter负责企业资源统一运营管理。 3. ManageOne OperationCenter负责企业资源统一运维管理。
FusionSphere云数据中心场景
FusionSphere
FusionSphere OpenStack OM
FusionSphere OpenStack
规格 512 16TB 1024 512
2048 16
8 规格 20000 2000 48000 规格 128个 1024个 4096个
1. FusionSphere概念 2. FusionSphere组成构件及分述 3. FusionSphere兼容性和规格参数 4. FusionSphere主要场景及典型部署形式 5. FusionSphere灾备方案
FusionSphere服务器虚拟化场景
FusionSphere
FusionManager
hcie云计算大纲
hcie云计算大纲
云计算大纲通常包含以下内容：
1. 云计算概述
- 云计算的定义和特点
- 云计算的发展背景和趋势
- 云计算的应用领域和优势
2. 云计算基础技术
- 虚拟化技术：包括虚拟机和容器技术
- 分布式计算技术：包括分布式文件系统和分布式数据库技术- 网络技术和安全技术
3. 云计算服务模型
- 基础设施即服务（IaaS）：提供虚拟化的计算资源和存储资源
- 平台即服务（PaaS）：提供开发和部署应用程序的平台
- 软件即服务（SaaS）：提供完整的应用程序服务
4. 云计算部署模型
- 公有云：由云服务提供商提供的共享云计算资源
- 私有云：由组织自己建设和管理的云计算资源
- 混合云和多云：组织同时使用公有云和私有云的部署模式
5. 云计算的管理和运维
- 云计算资源的规划和配置
- 云计算资源的监控和管理
- 云计算的性能优化和容量规划
6. 云计算的安全和隐私
- 云计算的安全问题和挑战
- 云计算的安全控制和加密技术
- 云计算的隐私保护和数据安全
7. 云计算的经济和商业模式
- 云计算的成本优势和经济效益
- 云计算的商业模式和收费方式
- 云计算的市场竞争和发展趋势
8. 云计算案例分析和实践
- 典型的云计算应用案例
- 组织的云计算实施和迁移策略
- 云计算的成功和失败案例评估
需要注意的是，上述仅为一份可能的大纲，具体的云计算大纲内容还可以根据教学需求和实际情况进行调整和补充。
计算虚拟化 华为云计算HCIA
虚拟化是云计算的实现基础物理机：硬件（CPU,内存，鼠标，键盘等等）物理角度看得见摸得着的设备/主机虚拟机：硬件虚拟处理的，并不是真实存在的（通过虚拟化技术实现）虚拟化：将物理硬件通过某种技术实现抽象化的概念，将物理硬件资源虚拟化/池化CPU：X86：复杂指令集手机CPU：简化指令集计算虚拟化发展史：1964年：IBM开始尝试在大型机上实现虚拟化1972年：IBM推出运行在大型机上的虚拟机1999年：VMware推出了x86架构的虚拟化产品2002年：Xen正式被开源（剑桥）（Xen：实现虚拟化的技术（ESX-i也是用于实现虚拟化的技术））2006年：Qumranet宣布KVM诞生（KVM：实现虚拟化的技术，闭源）2007年：惠普发布了针对HP-UX的Integrity虚拟机2008年：微软在Windows Server 2008 R2中加入了Hyper-V2008年：Linux容器LXC推出2010年：红帽6.0版本中默认仅提供KVM虚拟化机制2011年：IBM、红帽、惠普和英特尔成立开放虚拟化联盟，加速KVM推广，KVM开源2013年：Docker推出2014年：Rocket推出计算虚拟化中的重要概念：Guest OS：虚拟机操作系统Guest Machine：虚拟出来的虚拟机Hypervisor：虚拟化软件层/虚拟机监控机：：用来实现硬件/计算的虚拟化；可以管理虚拟机的资源VMM（Virtual Machine Monitor）Host OS：运行在物理机之上的OSHost Machine：物理机计算虚拟化的分类：裸金属型虚拟化（I 型）：在硬件基础上安装特制用于实现虚拟化的操作系统，在操作系统上运行虚拟机专门制定的操作系统Hypervisor直接可以掌握调动硬件资源，不需要经过Host OS（没有Host OS）或者说：在Ⅰ型虚拟化中，Hypervisor就是Host OS，定制的Host OS优点：不依赖操作系统虚拟机支持多种操作系统以及多种应用缺点：内核开发难度大负载重产品：华为的Fusion ComputeXen Server（裸金属型虚拟化的典型代表）VMware EsxiHyper-v等宿主型虚拟化（II 型）：在硬件基础上安装正常的操作系统（Linux/OS/乌班图），在操作系统加载用于实现虚拟化的模块物理资源由Host OS来管理，实际的虚拟化功能由VMM提供VMM是Host OS上的一个普通的应用程序通过VMM在创建相应的虚拟机，和Host OS共享底层的硬件资源。
云计算与虚拟化知识讲解
云计算与虚拟化知识讲解在当今数字化的时代，云计算和虚拟化已经成为了信息技术领域中至关重要的概念。
它们不仅改变了企业运营和个人使用计算资源的方式，还为创新和发展提供了强大的支持。
接下来，让我们一起深入了解一下云计算与虚拟化的相关知识。
首先，我们来谈谈什么是虚拟化。
简单来说，虚拟化就是创建虚拟版本的某些东西，比如操作系统、服务器、存储设备或者网络资源等。
想象一下，你有一台物理计算机，但通过虚拟化技术，你可以在这台计算机上同时运行多个独立的操作系统，就好像把这一台电脑变成了好几台，每个操作系统都在自己的“虚拟世界”里运行，互不干扰。
这有什么好处呢？对于企业来说，它可以大大提高硬件资源的利用率，降低成本。
原本可能需要购买多台服务器才能满足不同业务的需求，现在通过虚拟化，一台服务器就能搞定，节省了空间、电力和维护成本。
虚拟化技术的实现方式有很多种。
其中，服务器虚拟化是最为常见的一种。
它将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器都可以独立运行操作系统和应用程序。
还有存储虚拟化，它把多个分散的存储设备整合起来，形成一个统一的存储池，方便管理和分配存储空间。
网络虚拟化则是将网络资源进行抽象和池化，使得网络的配置和管理更加灵活高效。
接下来，我们再看看云计算。
云计算可以理解为一种基于互联网的计算方式，它提供了各种计算服务，包括服务器、存储、数据库、网络、软件等等。
用户不需要自己购买和维护硬件设备，只需要通过网络连接到云服务提供商的数据中心，就能够按需使用这些计算资源。
云计算主要有三种服务模式：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和 SaaS（软件即服务）。
IaaS 就像是提供给你一块空地和建筑材料，你可以自己在上面建造房子。
在云计算中，IaaS 提供了服务器、存储和网络等基础设施，用户可以自己部署和管理操作系统、应用程序等。
PaaS 则更像是给你提供了一个已经建好的房子框架，你只需要在里面进行装修和布置。
了解计算机虚拟化与云计算技术
了解计算机虚拟化与云计算技术计算机虚拟化与云计算技术随着科技的不断发展，计算机虚拟化与云计算技术成为了当前信息技术领域的热门话题。
它们的出现和应用，对于提升计算机资源利用效率、降低成本、提升数据安全性等方面都具有重要意义。
本文将会介绍计算机虚拟化与云计算技术的定义、特点以及应用领域，并探讨其对信息技术产业的影响。
一、计算机虚拟化技术计算机虚拟化技术是通过软件的方式将物理资源（如服务器、存储设备）进行抽象和隔离，从而创建多个虚拟化的资源实例。
虚拟化技术使得一台物理机可以同时运行多个操作系统和应用程序，实现资源的弹性分配和共享。
计算机虚拟化技术有以下几个主要特点：1.资源的抽象与隔离：计算机虚拟化技术将物理资源抽象为虚拟资源，使得多个虚拟机之间相互隔离，并且能够在不同的操作系统环境下运行。
2.资源的弹性分配：通过虚拟化技术，管理员可以根据需要对虚拟机进行资源分配调整，满足不同业务需求的资源弹性需求。
3.资源的高效利用：虚拟化技术能够将多台服务器资源进行整合，提高服务器使用率，降低硬件成本。
计算机虚拟化技术的应用领域主要包括服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。
在服务器虚拟化方面，虚拟机可以灵活部署应用程序，提高服务器的利用率。
在存储虚拟化方面，虚拟化技术可以将多个存储设备抽象成为一个逻辑存储设备，提供高效的存储管理。
在网络虚拟化方面，虚拟化技术可以将网络资源进行抽象和隔离，满足多租户需求。
二、云计算技术云计算技术是基于计算机虚拟化技术的基础上演化而来的一种新型计算模式。
它通过互联网将计算和存储资源进行统一管理和调度，提供给用户各种各样的服务。
云计算技术的主要特点包括：1.资源的按需分配：用户可以根据需要快速获取所需的计算和存储资源，根据实际使用情况灵活调整资源规模。
2.服务的多租户模式：云计算技术支持多个用户共享同一份资源池，实现资源的高效利用，从而降低用户的维护成本。
3.弹性扩展和收缩：云计算技术可以根据用户的实际需求自动调整资源规模，实现计算和存储资源的弹性扩展和收缩。
什么是虚拟化？史上最全云计算基础虚拟化技术各种概念高薪面试必备
华为HCIE云计算技术的基础必须了解——什么是虚拟化？在计算机中，虚拟化是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。
这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。
一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化的利用物理硬件。
虚拟化是云计算的基础。
简单的说，虚拟化使得在一台物理的服务器上可以跑多台虚拟机，虚拟机共享物理机的CPU、内存、IO 硬件资源，但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的。
在计算机方面，虚拟化一般指通过对计算机物理资源的抽象，提供一个或多个操作环境，实现资源的模拟、隔离或共享等。
本质上，虚拟化就是由位于下层的软件模块，通过向上一层软件模块提供一个与它原先所期待的运行环境完全一致的接口的方法，抽象出一个虚拟的软件或硬件接口，使得上层软件可以直接运行在虚拟环境上。
通过空间上的分割、时间上的分时以及模拟，虚拟化可将一份资源抽象成多份，亦可将多份资源抽象成一份。
虚拟化可以分为虚拟化对象和虚拟化过程：1. 虚拟化对象：①CPU虚拟化：目标是使虚拟机上的指令能被正常执行，且效率接近物理机。
②内存虚拟化：目标是能够做好虚拟机内存空间的隔离，使每个虚拟机都认为自己拥有了整个内存地址，且效率接近物理机。
③I/O虚拟化：目标是不仅让虚拟机访问到他们需要的I/O资源，而且也要做好隔离工作，同时减轻虚拟化带来的开销。
2. 虚拟化过程：①全虚拟化：使用VMM实现CPU、内存、设备I/O的虚拟化，而Guest OS和计算机系统硬件都不需要进行修改。
②半虚拟化：使用VMM实现CPU和内存虚拟化，设备I/O虚拟化由Guest OS实现，这种方式兼容性较差。
计算虚拟化技术简介
第20页
云计算
主流计算虚拟化技术
计算虚拟化
CPU虚拟化、内存虚拟化、 IO虚拟化
第2页
目录
1. 虚拟化简介 2. KVM简介 3. FusionCompute简介
第3页
虚拟机是什么？
虚拟机是怎么被 创建出来的？
?
第4页
什么是虚拟化
第5页
什么是虚拟化？虚拟化前虚拟化后APP
APP
APP
APPAPP APPAPP APPAPP APPAPP APPAPP APPAPP WinLinux WinLinux WinLinux WinLinux WinLinux WinLinux
W虚indo拟ws化技Linu术x 的实Lin现ux 是在系统中加入一个虚拟化层（逻辑
虚拟化
层），将下层的资源（计算、存储或者网资源络池化）抽象成另一
虚拟化层
虚拟化层
虚拟化层
种形式的资源，提供给上层应用使用
Server 1
Server 2
Server 3
⚫ IT资源独立 ⚫ 操作系统与硬件紧耦合
⚫ 资源抽象成共享资源池 ⚫ 操作系统与硬件解耦，从
分区
隔离
在单一物理服务器上同时运行 多个虚拟机
封装
在同一服务器上的虚拟机之间 相互隔离
相对于硬件独立
第13页
整个虚拟机都保存在文件中，可以通 过移动文件的方式来迁移虚拟机
无需修改即可在任何服务器上 运行虚拟机
计算虚拟化的分类
APP Guest OS
VM
APP Guest OS
HCIE-云计算运营-华为云计算解决方案介绍
安 全
施
数据中心
DCI
服 务 器
存 储
网 络
融合 设施
安 全
数据中心
运营管理门 户
集中运维门 户
组织管理
统一日志
租户管理
集中巡检
计量管理
服务目录管 理
API网关
统一监控
集中告警
统一认证
云服务 部署
运营域
运维域
FusionCloud 系统架构
服务目录&控制台
API 网关
弹性云服务器 控制台
服务目录
容器服务 灾备服务 控制台 控制台
为什么需要FusionManager
为什么需要FusionManager
为什么需要FusionManager
为什么需要FusionManager
FusionManager能提供哪些功能
什么是FusionStorage
分布式块存储软件
将通用X86服务器的本地HDD、SSD等介质通过分布式技术组织成
实MDC现V各BS 节点M与DCFSVMBS 通信M。DC FSVABS包含MDVBCS、VBS和OVBSS D三种不同的
O进SD 程O。SD 根据OS系D 统O不SD 同配OSD置要O求SD ，分OSD别在OS不D 同的节点上启OSD用不OSD
同的进程组合来完成特定的功能。 管理&计算&存储节点 管理&计算&存储节点 管理&计算&存储节点 计算&存储节点
大规模存储资源池。
计算
对非虚拟化环境的上层应用和虚拟机提供工业界标准的SCSI和
存储
存储
iSCSI接口。
PCIe
Controller PCIe
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KVM模块 Linux内核
VM 应用程序B Bins/Libs Guest OS
QEMU
物理硬件
KVM体系架构
Virsh
Virtmanager
管理工具
Virt-viewer
Virt-install
Others
Libvirt
Linux Kernel （KVM module）
QEMU
Guest OS
QEMU
IO-through:IO透传；直接分配给虚拟机物理设备,例如直接分配一个硬盘或网卡给 虚拟机,需要硬件具备IO透传技术,在Xen下由Dom0分配,但是访问使用直接使用,不 经过Dom0,需要硬件支持。
云计算和虚拟化
云计算
主流计算虚拟化技术
计算虚拟化
CPU虚拟化、内存虚拟化、 IO虚拟化
开源
KVM Xen
2002年
Xen正式被开源
2010年
红帽6.0版本中默认仅 提供KVM虚拟化机制
2008年
Linux容器LXC推出
2008年
微软放在Windows Server 2008 R2中加 入了Hyper-V
2014年
Rocket推出
2013年
Docker推出
2011年
IBM、红帽、惠普和 英特尔成立开放虚拟 化联盟，加速KVM推 广
A. TRUE B. FALSE
本章介绍了计算虚拟化的相关知识，包括CPU虚拟化、内存虚拟化和IO虚拟化，并 已KVM为例介绍了开源虚拟化技术，以及以FusionCompute为例介绍了商用虚拟 化产品。
虚拟机是什么？
虚拟机是怎么被 创建出来的？
?
什么是虚拟化
计算虚拟化发展史
1964年
IBM开始尝试在大型机 上实现虚拟化
1972年
IBM推出运行在大型机 上的虚拟机
1999年
VMware推出了x86架 构的虚拟化产品
2007年
惠普发布了针对HPUX的Integrity虚拟机
2006年
Qumranet宣布KVM 诞生
虚拟化和物 理资源统一
管理
快速发放虚 拟机
物理 资源
物理 资源
虚拟 资源
物理 资源
VRM
VRM
FusionCompute组件的作用
组件 CNA
VRM
功能
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源。 • 管理集群内的网络资源(IP/VLAN)，为虚拟机分配IP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
闭源
Hyper-v VMware ESXi
Huawei FusionSphere
Xen vs KVM
Dom0
PV Backends
HW Drivers
DomU
DomU
DomU
PV Frontends
PV Frontends
PV Frontends
Xen
Hardware
Other Application
内存虚拟化
VM1
VM1
VM1
VM1
虚拟机侧内存 物理机侧内存
I/O虚拟化
模拟(完全虚拟)：完全使用软件来模拟真实硬件,模拟通常硬件,例如键盘鼠标,通过 焦点捕获,焦点被哪个主机捕获就被哪个主机使用,性能很差。
半虚拟化：对硬件驱动由前端(IO frontend)直接转到后端(IO backend)调用,通常 仅适用于硬盘和网卡,性能高。
云计算1.0时代以虚拟化为主，并此基础上进一步发展，因此虚拟化也成为云计算 的入门技术，本章重点介绍计算虚拟化的架构及相关技术。
学完本课程后，您将能够：
描述什么是虚拟化 区分虚拟化和云计算 了解KVM技术 了解华为虚拟化解决方案
1. 虚拟化简介 2. KVM简介 3. FusionCompute简介
计算虚拟化中的重要概念
物理服务器 应用
操作系统 Host OS
硬件 Host Machine
虚拟机 应用
操作系统 Guest OS
虚拟机 Guest Machine
虚拟机监视器 Hypervisor
硬件 Host Machine
Guest OS： 虚拟机操作系统 Guest Machine： 虚拟出来的虚拟机 Hypervisor： 虚拟化软件层/虚拟机监控机 （Virtual Machine Monitor，VMM） Host OS： 运行在物理机之上的OS Host Machine： 物理机
QEMU I/O Emulation Code
5
设备驱动
6
4
I/O 共享页
7
3
Notification
Linux Kernel
Guest OS 1 10
设备驱动
8 29
I/O Trap Code KVM Module
物理硬件
KVM I/O操作流程 - Vritio
QEMU Virtio后端驱动
4
设备驱动
VM
Guest OS Host OS
Guest OS
VM
CPU虚拟化
应用
Ring 3
Ring 2
Ring 1
Guest OS
Ring 0
Hypervisor
Hardware
全虚拟化
半虚拟化
应用
Ring 3
Ring 2 Ring 1
半虚拟化的 Guest OS
Ring 0
Hypervisor
Hardware
FusionCompute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。
1. 在计算虚拟化中，为虚拟机分配CPU和内存的是（ ）。 A. Guest OS
B. VMM C. Hypervisor D. Host OS
2. 开源的虚拟化技术都为I型虚拟化，闭源的虚拟化技术都为II型虚拟化。
计算虚拟化的分类
APP Guest OS
VM
APP Guest OS
VM VMM 硬件
APP Guest OS
VM
裸金属型虚拟化 （I 型）
APP
APP
Guest OS
Guest OS
VM
VM
APP
VMM
Host OS
硬件
宿主型虚拟化 （II 型）
虚拟化的特点
分区 封装
Guest OS
隔离 独立
Guest OS
Libvirt
VM（Guest VM（Guest
OS）
OS）
Hypervisor Linux host
Hypervisor
Manag ement Tools
libvirt
Linux host
VM（Guest OS）
Hypervisor
Node
KVM I/O操作流程 - 默认
Guest OS Guest OS
QEMU
QEMU
Lunix
KVM HW Drivers
Hardware
1. 虚拟化简介 2. KVM简介 3. FusionCompute简介
KVM是什么？
用户空间 内核空间
用户 空间 用户 进程 空间
进程
VM 应用程序A Bins/Libs Guest OS
QEMU
5
Guest OS
18
3
2
vring
Virtio前端驱动
6
7
Notification
I/O Trap Code
KVM Module
Linux Kernel
物理硬件
1. 虚拟化简介 2. KVM简介 3. FusionCompute简介
FusionCompute架构
VRM
虚拟资源池
集群
FusionCompute的优势