一、云计算概述

一、云计算概述

1.1.1云技术的产生及发展趋势

当前企业IT基础设施面临的痛点：

• 分散维护,业务故障恢复周期长
• I/O瓶颈导致延迟及CPU的低效利用
• 烟囱式发展 ,扩容困难,缺乏弹性
• 以磁盘为中心的计算造成巨大计算瓶颈
• 传统SAN机头的瓶颈 ,包括传输带宽的
  瓶颈、CPU处理能力的瓶颈, Cache的
  瓶颈、网络时延的瓶颈

因此可以将服务器进行池化。

现在我们要处理的数据量越来越大，但是传统服务器所能承担的量是有限的，所以产生云计算。

1.1.2云计算的概念及特点

云计算的定义

美国国家标准与技术研究院( NIST )定义:
一云计算是一种模型，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。

云计算的五大基本特征

• 按需自助服务( On-demand Self-service )
• 广泛网络接入( Broad Network Access )
• 资源池化( Resource Pooling )
• 快速弹性伸缩( Rapid Elasticity )
• 可计量服务( Measured Service )

1.1.3云计算核心技术一-虚拟化

虚拟化技术的核心思想

虚拟化技术的核心思想是利用软件或固件管理程序构成虚拟化层，把物理资源映射为虚拟资源。在虚拟资源上可以安装和部署多个虚拟机，实现多用户共享物理资源。

虚拟化的特点

• 分区
• 隔离
• 封装
• 独立

虚拟化的优势

• 传统数据中心
  由于数据规模日益增加，成本逐渐.上升，管理越来越复杂。传统数据中心,业务之间孤立，网络结构杂。

• 虚拟数据中心
  虚拟化技术将原来数据中心的物理资源进行抽象整合。实现资源的动态分配和调度，提高现有资源的利用率和服务可靠性。降低运维成本，更加安全。

服务器虚拟化的方式

1、寄居虚拟化

• 寄居虚拟化的虚拟化层 -般称为虚拟机监控器(VMM)
• 这类虚拟化架构系统损耗比较大
• 没有独立的Hypervisor层
• 如果使用操作系统层虚拟化，所有虚拟
  服务器必须运行同一操作系统

特点：

• 优 ：简单容易实现
• 缺 ：系统损耗大，效率比较低

2、裸机虚拟化

• 不需要在服务器上先安装操作系统，而是直接将VMM安装在服务器硬件中。
• 拥有Hypervisor(虚拟化管理平台)。
• Hypervisor实现了不同虚拟机的运行上下文保护与切换，保证了各个客户虚拟系统的有效隔离

服务器虚拟化的底层实现：

• CPU虚拟化
• 内存虚拟化
• I/O设备虚拟化

虚拟机迁移

虚拟机在线迁移技术（热迁移）:指的是在虚拟机不停机的情况下,在不同的物理主机之间迁移虚拟机。在不中断应用的情况下完成内存数据和虚拟机状态的转移,通常迁移过程对用户透明,不会感觉到应用中断。

在线迁移过程:

( 1 )在目标物理机建立相同配置的虚拟机
(2)各类数据迁移(通常基于共享存储)
( 3 )快速切换到目标端新虚拟机

意义:
(1)服务器资源整合
( 2 )提高业务连续性

虚拟机隔离

虚拟机隔离是指虚拟机之间在没有授权许可的情况下,互相之间不可通信、不可联系的一种技术。

内存隔离

虚拟机监控器使用分段和分页机制对自身的物理内存进行保护。例如,支持分段机制的虚拟内存,能够提供另一种形式的特权级分离。

网络隔离

在于系统对通信数据的控制即通过不可路由的协议来完成网间的数据交换

存储虚拟化

基于主机

性价比比较高，但性能低，可扩展性差。不支持异构平台

基于存储设备

这种设备往往规模有限并且不
能进行级联，这就使得虚拟存
储设备的可扩展性比较差。

基于网络存储

在性能、效果和安全方面较好。但如果连接主机到存储网络的路由器出现故障，也可能会使主机上的数据不能被访问

网络虚拟化

桌面虚拟化

每个桌面镜像就是一个带有应用程序的操作系统，终端用户通过一个虚拟显示协议来访问他们的桌面系统。这样做的目的就是使用户的使用体验同他们使用桌面上的PC一样。

虚拟化技术的实现，涉及到那些资源的虚拟化

• CPU
• 内存
• IO
• 存储
• 网络

1.1.4云计算核心技术一云操作系统及其组件

OpenStack（开源）：

OpenStack组件：

华为FusionSphere

云服务

云服务的服务模型

• IaaS 底层硬件
• PaaS 中间件、平台、插件
• SaaS 直接的服务

云服务的部署模型

• 私有云
• 公有云
• 混合云
• 社区云/行业云

ARM简介

ARM是一-种CPU架构,有别于Intel、AMD CPU采用的CISC复杂指令集, ARM CPU采用RISC精简指令集( reducedinstruction set computer ,精简指令集计算机)。
特点：芯片面积小、功耗低、集成度高、兼容性更好
缺：仍在发展阶段

华为云