基础介绍

云计算的优势

1、按需自助服务
2、广泛的网络接入
3、资源池化
4、快速弹性伸缩
5、可计量服务

云计算的定义

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、随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（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。
Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.

通俗的讲，云，是网络、互联网的一种比喻说法，即互联网与建立互联网所需要的底层基础设施的抽象体。“计算”指的是一台足够强大的计算机提供的计算服务（包括各种功能，资源，存储）。“云计算”可以理解为：通过互联网可以使用足够强大的计算机为用户提供的服务，这种服务的使用量可以使用统一的单位来描述。

云计算的起源和发展

互联网发展史

计算机发展史

云计算发展史

云计算的模式

云计算分为：公有云、私有云、混合云、行业云

云计算的服务模式

IaaS：基础设施及服务
PaaS：平台及服务
SaaS：软件及服务

计算虚拟化简介

虚拟化简介

计算虚拟化发展史

计算虚拟化中的重要概念

Hypervisor：将硬件资源虚拟化，虚拟成不同的设备；然后进行管理和调度。

计算虚拟化的分类

裸金属虚拟化（Ⅰ型）：EsXi、Xen
宿主型虚拟化（Ⅱ型）：KVM、Hyper-v

CPU虚拟化

CPU虚拟化拓展

内存虚拟化

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。
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

虚拟化：利用软件技术，实现资源隔离。把硬件划分为多个逻辑硬件，多个逻辑硬件就是每台物理机。
云计算：是基于虚拟化的。

主流虚拟化技术

Xen vs KVM

Dom0：管理虚拟机
DomU：用户虚拟机
用户的指令、操作都需要通过管理虚拟机发送给硬件。

QEMU（Quick Emulator）：是一个开源的虚拟化和模拟软件，实现硬件虚拟化

KVM简介

KVM是充当Hypervisor的一个管理模块。

KVM体系架构

Libvirt 是通用的虚拟机管理平台组件，不止可以对接KVM，还可以对接Xen、Hyper-v、Exsi等。
Virsh            命令行管理工具。
Virt-manager    图形化管理工具。FC类似于Virt-manager
Virt-viewer        查看工具，登录虚拟机查看。
Virt-install    通过命令行去创建和维护虚拟机。
Other            其它工具

Libvirt （Xen---KVM）

KVM I/O操作流程 - 默认

KVM I/O操作流程 - Virtio

现在的 网卡和磁盘 都是使用这种模式，但是需要注意的是老版的Windows系统可能不支持Virtio的驱动，可能会有识别不到此硬盘的情况。

FusionCompute

FusionCompute架构

CNA相当于KVM组件，需要在每台服务器上安装CNA，通过VRM将安装了CNA的服务器变成了一个服务器集群，然后把所有资源池化，变成一个资源池，进行统一管理。

FusionCompute的优势

FusionCompute组件的作用

CNA：ComputingNode Agent            计算节点代理
VRM：Virtual Resource Manager    虚拟资源管理器

CNA又由两部分组成：UVP+VNA。UVP实现底层硬件的虚拟化，VNA实现对接VRM。
VRM是集群级的一个管理平台(具体是以2台虚拟机主备形式部署在2个管理节点上)。

组件	功能
CNA	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	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。 Fusion Computer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。

组件

功能

CNA

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

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。
Fusion Computer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。

FusionCompute安装方式

一、裸金属服务器
    第一步、CNA节点可以使用ISO镜像安装，也可以使用工具自动化安装。
    第二步、VRM的安装也可以使用ISO镜像安装，或者使用工具自动化安装。
推荐组合：CNA使用ISO镜像安装 + VRM使用工具自动化安装    \\这种安装方式只需要一台服务器

二、虚拟化环境安装（只支持KVM虚拟化环境安装）
    安装步骤：
    1、使用裸金属服务器安装Linux系统（Ubuntu或者CentOS）
    2、在Linux系统上安装KVM组件
    3、利用KVM创建虚拟机，然后在虚拟机中安装CNA和VRM
    4、安装完成后，在VRM中添加CNA节点。

Windows -> VMware WorkStation -> Linux VM -> KVM -> CNA VM and VRM VM


如果CNA和CRM单独装在不同的服务器上时，CNA不能是安装在虚拟机上！！！

安装KVM

步骤一：安装KVM软件包  xorg（x11） -> Window（窗口）
    apt-get install -y xorg fonts-arphic-uming qemu qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager

libvirt-bin：提供了 libvirtd，您需要使用 libvirt 管理 qemu 和 kvm 实例
bridge-utils：提供了从您的网络到虚拟机的桥梁
virt-manager：一个虚拟机管理软件

QEMU（quick emulator)本身并不包含或依赖KVM模块，而是一套由Fabrice Bellard编写的模拟计算机的自由软件。QEMU虚拟机是一个纯软件的实现，可以在没有KVM模块的情况下独立运行，但是性能比较低。QEMU有整套的虚拟机实现，包括处理器虚拟化、内存虚拟化以及I/O设备的虚拟化。QEMU是一个用户空间的进程，需要通过特定的接口才能调用到KVM模块提供的功能。从QEMU角度来看，虚拟机运行期间，QEMU通过KVM模块提供的系统调用接口进行内核设置，由KVM模块负责将虚拟机置于处理器的特殊模式运行。QEMU使用了KVM模块的虚拟化功能，为自己的虚拟机提供硬件虚拟化加速以提高虚拟机的性能。
KVM只模拟CPU和内存，因此一个客户机操作系统可以在宿主机上跑起来，但是你看不到它，无法和它沟通。于是，有人修改了QEMU代码，把他模拟CPU、内存的代码换成KVM，而网卡、显示器等留着，因此QEMU+KVM就成了一个完整的虚拟化平台。


查看是否开启KVM嵌套虚拟化：
    cat /sys/module/kvm_intel/paramters/nested
    Y为开启，N为未开启

主机修改配置
vi /etc/modprobe.d/kvm-nested.conf
options kvm-intel nested=1
options kvm-intel enable_shadow_vmcs=1
options kvm-intel enable_apicv=1
options kvm-intel ept=1

modprobe -r kvm_intel
modprobe -a kvm_intel


登录CNA
    账号：gandalf    密码：IaaS@OS-CLOUD9!
CPS：cyber physical systems（信息物理系统）
OM：openstack manager

NIC：Network interface card    （LAN ISCSI （IP SAN） [ SCSI ]）
HBA：Host bus adapter    （FC SAN）

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HCIA-Cloud Computing v4.0 官方讨论渠道
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