你不得不知的云计算与虚拟化基础知识

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1.1云计算概述

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，应用程序，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。

1、IDC托管

2、IDC租用

3、虚拟主机(卖空间)

4、VPS：虚拟专用主机 openvz(通过超卖技术坑人) xen(不支持超卖)

1、资源利用率低

2、资源分配不合理

3、难以实现真正的自动化运维

1、云计算是一种使用模式，不是一种技术。（通过网络、弹性扩展、按需付费）

2、云计算使用方法必须通过网络来访问。

3、云计算的优势是弹性计算（按需付费）。

1.1.1云计算的特点

1、资源池化

2、无处不在的网络访问

3、随需应变的自助服务

4、可测量的服务

5、快速的伸缩

云计算五大特点，如图1-1

1.1.2云计算服务模型

云计算服务模型如图1-2

消费者通过Internet 可以从完善的计算机基础设施获得服务。这类服务称为基础设施即服务。基于 Internet 的服务（如存储和数据库）是 IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务和软件即服务。

把服务器平台作为一种服务提供的商业模式。而云计算时代相应的服务器平台或者开发环境作为服务进行提供就成为了PaaS。所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。

它是一种通过Internet提供软件的模式，厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件，软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。

1.1.3云计算部署模型

公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云，公有云一般可通过internet使用，可能是免费或成本低廉，公有云的核心属性是共享资源服务。这种云有许多实例，可在当今整个开放的共有网络中提供服务。例如：阿里云、腾讯云、青云、百度云、盛大云、迅达云、等等。

私有云是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。该公司拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。私有云可部署在企业数据中心防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主句托管场所，私有云的核心属性是专有资源。

混合云融合了公有云和私有云，是近年来云计算的主要模式和发展方向。我们已经知道私企业主要是面向企业用户，处于安全考虑，企业更愿意将数据存放在私有云中，但是同时又希望可以获得公有云的计算资源，在这种情况下混合云被越来越多的采用，它将公有云和私有云进行混合匹配，以获得最佳的效果，这种个性的解决方案，达到二既省钱又安全的目的。

社区云是大的公有云范畴内的一个组成部分。是指在一定的地域范围内，由云计算服务提供商统一提供计算资源、网络资源、软件和服务能力所形成的云计算形式。即基于社区的网络互连优势和技术易于整合特点，通过区域内各种计算能力进行统一服务形式的整合，结合社区内的用户需求共性，实现面向区域用户需求的云计算服务模式。例如：区域型和行业型。资源的高效共享。

1.2虚拟化概述

虚拟化，一种具体的技术，用来将物理机虚拟成为多个相互独立的虚拟机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源利用率，使IT资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。从而显著提高计算机的工作效率。

1.2.1虚拟化的分类

• 全虚拟化
• 半虚拟化
• 平台虚拟化
• 软件虚拟化
• 硬件虚拟化（Inter vt-x/EPT） (AMD AMD-v /RVI)
• 桌面虚拟化
• 应用虚拟化

以上各种虚拟化技术,百度百科都能查阅到相关资料。

1.2.2虚拟化的优势

1)虚拟化可以虚拟出来多个操作系统，它们之间是相互独立的，所以每个操作系统上所跑的应用程序是相互不影响的。

2)支持异构，linux系统可以虚拟化windows系统，方便不同场景系统的使用。

3)支持快照、克隆、还原等功能。

企业案例一

公司虚拟机你也不知道能不能停，也不知道跑什么了，然后问产品经理他也不知道，有可能有用你放着把。如果这是一台物理机你看怎么办，真的很无奈、想改个啥你都不敢该，只能让他跑在那里。

企业案例二

公司这台物理机有没有用，所有人告诉你，没事删把肯定没有用，然后到店庆的时候，产品经理过来了:我们去年店庆做了一个积分抽奖的活动，我花钱买的，我的代码哪去了，我的服务器呢？服务器早都格式化多少遍了，产品经理说那没办法,那么赶紧联系提供商把，提供商倒闭了。怎么办，重新做呗。

如果有虚拟机就好办了，我把虚拟机关了放在那，只要不删除，是不是永远都在，哪天用在起来就行了。无非就占点硬盘，分配的时候，可以使用多少分配多少。

1.2.3虚拟化与云计算总结

• 云计算不等于虚拟化,两者并不能相互比较。
• 云计算是一种资源和使用交互的方式。
• 虚拟化是一种具体的技术。
• 云计算要依赖虚拟化技术来实现的一种通过网络访问获取资源，流量，交付的使用模式。(例如:弹性计算)。
• 虚拟化相当于实干家，而云计算是思想家。
• 虚拟化企业安装实战

KVM：内核级虚拟化技术(Kernel-based Virtual Machine)

结构简单，包含两个部分：

1)设备驱动/dev/kvm, 针对模拟PC硬件的用户空间组件

2) KVM需要CPU中虚拟化功能的支持,只可在具有虚拟化支持的CPU上运行，即具有VT功能的interCPU和具有ADM-V功能的AMD CPU

1.3.1KVM虚拟化特性

• 嵌入到Linux正式Kernel(提高兼容性)
• 代码级资源调用(提高性能)
• 虚拟机就是一个进程(内存易于管理)
• 直接支持NUMA技术(提高扩展性)
• ——RedHat收购KVM———
• 保持开源发展模式
• 更好的商业支持及服务保障
• 安装必备条件

实验必备条件,必须开启虚拟机VT-EPT技术,在vmware虚拟机选择上即可。服务器上默认是开启状态。

[root@linux-node1~]# egrep ‘(vmx|svm)’ /proc/cpuinfo #如果过滤没有代表不支持虚拟化

flags:fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflushdts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmonpebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc aperfmperf eagerfpu pnipclmulqdq vmx ssse3 fma cx16 pcid sse4_1sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrandhypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch ida arat epb xsaveopt pln pts dthermtpr_shadow vnmi ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 invpcid rdseedadx smap

1.3.2安装KVM虚拟机

[root@linux-node1~]# cat /etc/redhat-release #查看操作系统版本

CentOSLinux release 7.1.1503 (Core)

[root@linux-node1~]# yum install qemu-kvm qemu-kvm-tools virt-manager libvirt virt-install –y #安装KVM

kvm：linux内核的一个模块,模块不需要安装只需要加载,通过用户态程序来管理即可。

qeum：虚拟化软件，可以虚拟不同的CPU，支持异构（x86的架构可以虚拟化不是x86架构的）

qeum-kvm：用户态管理kvm,网卡、声卡、PCI设备等都是需要qemu来管理。

[root@linux-node1~]# lsmod|grep kvm #查看kvm内核是否被加载

kvm_intel 0

kvm 1 kvm_intel

[root@linux-node1~]# systemctl enable libvirtd.service #libvirtd加入开机启动

[root@linux-node1~]# systemctl start libvirtd.service #启动libvirtd

1.3.3建立一台KVM虚拟机

首先学习下virsh-install创建虚拟机命令

–virt-type:指定虚拟机类型(kvm、qemu、xen)

–name:指定虚拟机的名称

–raw:指定内存大小

–cpu:指定cpu的核数(默认为1)

–cdrom:指定镜像

–disk:指定磁盘路径(即上文创建的虚拟磁盘)

–network:指定网络类

[root@linux-node1~]# qemu-img create -f raw /opt/CentOS-7.1-x86_64.raw 10G #创建虚拟磁盘,-f指定格式,路径/opt/CentOS-7.1-x86_64.raw，大小10G

[root@linux-node1~]# dd if=/dev/cdrom of=/opt/CentOS-7.1.iso #挂在镜像,导入至虚拟机

[root@linux-node1~]# virt-install –name CentOS-7-x86_64 –virt-type kvm –ram 1024–

cdrom=/opt/CentOS-7.1.iso –disk path=/opt/CentOS-7.1-x86_64.raw –networknetwork=default –graphics vnc,listen=0.0.0.0 –noautoconsole #创建一台KVM虚拟机

Startinginstall…

Creatingdomain… | 0 B 00:03

Domaininstallation still in progress. You can reconnect to

theconsole to complete the installation process.

1.3.4VNC连接KVM虚拟机

打开一个VNC客户端,输入192.168.56.111:5900(第一个默认5900,第二个5901,以此类推)连接虚拟机里面建立的KVM虚拟机,安装CentOS7的过程，此处不在演示如何安装。

安装CentOS7,在启动前修改内核让网卡为eth0，如图1-2

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