day02-云计算解决方案 3 & 4

第一章:需要模拟出一台完整的虚拟机,主要解决一下的问题:
  1. 计算虚拟化: CPU虚拟   和  内存虚拟化
  2. IO虚拟化:
  3. 网络虚拟化

一、计算虚拟化的三种方式:

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1、半虚拟化:在操作系统做改变:半虚拟化
  • 优势:减轻VMM负担(性能可以做到接近于物理机性能),提高效率
  • 缺点:需要修改操作系统



2、全虚拟化:修改VMM:捕捉全部指令,当发现敏感指令和特权指令时,进行陷入-模



3、硬件辅助虚拟化: 更改硬件CPU,当底层硬件发现特权指令时,自动调整VMM进行陷入,模拟。

引入云的概念后,我们要求资源池化、服务自动化,此时我们需要一个管理工具:VRM(虚拟资源管理节点),虚拟机的迁移必须依赖VRM进行调度,此时VRM应该以主备的形式进行部署



二、内存虚拟化:CPU进行映射,效率高



三、存储设备虚拟化:

(一)存储的类型:

1、非虚拟化存储(由管理员进行管理)
  • 裸设备+逻辑卷

2、虚拟化存储
  • 存储设备虚拟化:FC拥有存储资源的管理和使用权利,备份的是VDK
  • 主机存储虚拟化+文件系统:虚拟机使用由FC虚拟化出来的存储(FC拥有使用权利,需要管理员登录到VRM进行管理)备份的是分配到的整个磁盘空间
  • 裸设备+逻辑卷:远端存储设备为虚拟机提供数据存储,虚拟机下发的IO由远端的存储设备控制器进行数据的读写


FunishCompute通常架构:
  1. 在物理机上安装等价于操作系统的hypervisor
  2. 再以跑应用程序的形式跑虚拟机
  3.  CMA管理多主机,VRM管理多台CMA,通过ip通讯 
  4. VRM:虚拟资源管理(vertual resoue manger),通常以虚拟机的形式部署到CMA上,视情况而定,通常采用主备部署,
  5. 虚拟机的迁移依赖VRM,由VRM进行资源调度
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IO虚拟化:
模拟一台设备需要解决的问题:
    1、 计算虚拟化
  • CPU、内存
    2、IO虚拟化(XEN架构下的解决方案)
  • 前后端驱动(安装pvdriver后的半虚拟化,需要在虚拟机安装tools工具,目前的主推方法)
  • 完全模拟(加重VMM负担,性能较低)
  • 硬件直通(硬件一一对应虚拟机,发送的IO直接到达物理硬件,性能高,但依赖特殊的硬件,资源也的不到复用)
  •  一个集群里面只有一台domain0(本质上也是一台虚拟机),负责集群里的IO转发,内存过小易造成IO瓶颈,内存大小和VCPU核数不可在线修改,修改后,需要重启。当domain0虚拟机出现故障后,集群里的虚拟机全部不可进行IO的读写,此时集群的虚拟机相当于瘫痪。

前后端驱动模型下的写数据实现方式:
  • 虚拟机上的前端驱动将数据发送到domain0主机,domain0将数据下发到真正的驱动设备
  • 在FC上挂载Tools工具,登录到虚拟机上,点击setup,就为虚拟机安装上了驱动 

注意:noVNC:用HTML5实现的,经过Http加密,更安全
TightVNC:要用java实现,稍微麻烦一点,一般我们不选择这个登录项

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安装好后在后台会运行UVP Tools工具:
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CNA组成:
  1. UVP(统一的虚拟化平台):真正的hypersor,即真正的虚拟化层
  2. VNA:上联VRM,获取并上传本地被监控的虚拟化信息,到FC,FC进行虚拟机资源的监控和配置


注意:不安装Tools虚拟机也可以正常使用,此时会完全模拟物理设备,全部的IO经过VMM,造成VMM负担过重,一次性能较低




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网络虚拟化:如何实现虚拟机组件的数据交换(二层通信),并不特指网卡的虚拟化。
  • CPU完全模拟一台虚拟交换机,实现交换机功能,以守护进程的形式实现一台交换机的功能,如下图: day02-云计算解决方案 3 & 4_第7张图片
    • 缺点:消耗CPU资源
    • 优点:成本低,功能扩展灵活,容量巨大
  • 特殊网卡实现完整新交换功能
    • 优点:性能高、节省CPU资源
    • 缺点:依赖特殊的网卡硬件,规格小,扩展困难
  • 物理交换机实现虚拟交换功能:常用于流量审计的安全场景,将流量引流到交换机,对交换机改造,因为交换机的数据报文不能从一个端口进入又从一个端口出来,另外交换机的端口有限,扩展困难 day02-云计算解决方案 3 & 4_第8张图片



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普通虚拟网卡:最常用的模式,属于前后端驱动模型


VMDq:把流量发送到,hypervisor,hypervisor转发到不同的队列中,网卡负责数据的转发,队列的关系也由网卡(特殊智能网卡)维护


SR-IOV:一个物理网卡虚拟出多个虚拟网卡,VM把数据直接写入网卡的内存空间,虚拟机拥有操作网卡的能力即直通网卡,网卡负责所有的数据转发


分布式虚拟交换机的实现的目的:让不在同一局域网的虚拟机能相互通信,即让用户以为虚拟机在同一个网络拓扑中


小结:虚拟交换机建立于OVS(开源虚拟交换机实现)之上实现,通过虚拟化的集群技术实现分布式虚拟交换机

传统园区网络架构:
  1. 核心层
  2. 汇聚层
  3. 交换层


(R&S知识)---hybrid:能允许多个VLAN通过, 交换机与交换机之间之间通常用hybrid,






总结:
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  • 华为正在用 FusionSphere OpenStack 替代 FuisonManger

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  • 容灾:UltraVR   --> BCManger
  • 备份:HyperDP --> eBackup

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