华为云计算HCIE学习总结-云计算主流技术

这次总结仅仅只是个人经验，总结个人认为课程中重要的地方，无法面面俱到，大家仅供参考，见谅

一、虚拟化：

定义：该技术将资源抽象成共享资源池，将上层得操作系统如windows，linux等与底层硬件解 耦，操作系统从资源池中分配资源。

虚拟化的分类（目前存在的主流的虚拟化技术）：

1、裸金属型虚拟化（Ⅰ型虚拟化）

理解：将VMM直接部署在底层硬件上

优点：资源损耗较少，延时低

缺点：开发难度较大，门槛较高

2、宿主型虚拟化（Ⅱ型虚拟化）

理解：VMM部署在操作系统上，类似于我们现在通过windows上面安装VMW来安装各种虚拟机

优点：易使用，便于安装

缺点：存在资源损耗，延时较高

虚拟化的特点：

1、分区：一个电脑上可以运行多个虚拟机，每个虚拟机就类似于一个小区一样，自己做自己的。

2、隔离：虚拟机与虚拟机之间不相关，互不影响。

3、封装：虚拟机的本质是一个文件。（可以在电脑上查看）

4、独立：可以通过移动文件的方式移动虚拟机，与电脑配置无关，这里也说明了上层与下层解耦。

虚拟化的主流技术：

1、CPU虚拟化（了解就行）：

可直接理解为：电脑可以超线程使用，默认情况下，一个核心配一个线程

VPCU数量=线程数量

更通俗可以理解为：电脑分给虚拟机的数量可以大于自己本身CPU数量（这里会使用到分时复用技术）

分时复用技术简单理解：线程可以理解为处理事件的通道，一个线程就可以处理一个事情，一个电脑一般有很多个线程，这里举例一个CPU有4个线程，你同时打开了4个软件，那么这个CPU就可以同时处理4个线程，因为CPU的计算能力很强，可以在很短的时间内在4个线程之间来回切换，也就让你感受不到了他在不停的切换，你使用时还是觉得一样顺畅，没有什么卡顿。

2、内存虚拟化（内存复用技术）：虚拟机的内存加起来可以大于主机上可以使用的总的内存

首先内存存在的形式可以理解为一页一页的内存页，如果这个地方不太理解，就可以想象为一页有很多格子，类似高中语文作文本，每个格子是一个内存页，第一个格子叫0页，这个0页会被共享出来，每个虚拟机都会看到这个0页，0页会被虚拟辅助软件写掉，后续虚拟机的内存写入就从0页以后的那一页开始，但是写入顺序没有任何要求，可能第一页是一个虚拟机写的，然后第二页又是另外一个虚拟机写的。

※重点掌握：

内存复用技术：通过相关策略，实现内存的超分配的一种机制，可以使得虚拟机的内存总和大于物理机的实际物理内存，提高开机密度，资源的利用率。

内存复用的主要技术：

（1）、内存共享：多个虚拟机共享数据相同的内存页，对于相同的部分，虚拟机都只能只读的状态，如果虚拟机需要更改内存，系统将重新分配内存给相应虚拟机。

理解：每个虚拟机可能都会存在很多的数据重复的地方，例如：使用的应用里面的数据可能页存在重复就好比你在两台电脑上同时打开了QQ，肯定也会有数据重复，只是这个是在一台服务器上运行，因此对于数据重复，就会共用，而且不能对这部分进行更改。

（2）、内存置换：系统将长时间不访问的内存数据置换到内存交换分区当中去，也叫swap分区，在磁盘里）

理解：我们的手机，后台如果开了很多个APP，有些APP长时间不用的时候，我们下次打开会重新刷新，重新读取数据进入APP，而那种一直有消息，自己在使用的，可以很块的就打开，好比QQ，微信，微博等等。

这里会用到LRU表，对热点数据进行判断，感兴趣可以自己了解。

（3）、内存气泡：系统自动扫描和回收空闲的虚拟机的内存，压缩转移给繁忙的虚拟机使用。

理解：系统会通过虚拟软件，通过使用tools在虚拟机里面打开一个进程，这个进程是一个逻辑进程，可以理解为不存在的进程，但是这个进程会消耗虚拟机的内存，在虚拟机看来，他就是使用了这么多的内存，但是实际上是假的，只是数值上的，因此，这个假的进程就是内存气泡，来占用了内存，这部分被占用的内存，就交给了繁忙的虚拟机使用，这个空闲的虚拟机想要内存的时候也没办法分给他了，因为他自己觉得自己已经占满了，不会再去向主机索要内存了。这里使用了一个QOS协议。

3、存储虚拟化：

存储虚拟化的主流技术：

（1）主机文件系统技术

（2）逻辑卷+裸设备

（3）存储设备虚拟化

用的比较多的时主机文件系统技术，这里只需要掌握主机文件技术的实现逻辑

        主机文件系统技术：

        首先要理解，存储就是在说数据存放的地方，和磁盘有关，对于磁盘的使用，首先要对磁盘进行格式化，而磁盘格式化的意思就是要重置文件系统，因为，虚拟机本质是文件，因此，虚拟机的磁盘也是文件，而文件系统的意义就是将磁盘划分为磁道和扇区，使得存入的数据有自己的元数据可以通过元数据找到该数据。

        元数据：描述数据的数据，类似我们人，有自己的身份证，上面记录了我们的姓名，家庭住址等。

         存储虚拟化的过程：首先将磁盘格式化文件系统，此时磁盘可以看成一个文件，而文件可以直接创建和删除，这样就可以创建很多VMDK文件，而虚拟机的磁盘就是VMDK文件，而VMDK可以通过QEMU模拟器模拟成磁盘给虚拟机使用，这样虚拟机以为自己使用的磁盘，但是实际上只是一个文件。

           QEMU：通用的开源的使用纯软件来实现虚拟化的模拟器

被虚拟化以后的磁盘可以分为三个类型：

（1）精简：系统不会立即分配所有的磁盘空间给虚拟机，而是用多少分多少，格式化多少。

（2）普通：即刻分配所属的磁盘空间给虚拟机，且立即格式化。

（3）普通延时置零：即刻分配所属磁盘空间但不进行磁盘格式化，而是当第一次数据写入时，对磁盘进行完全格式化。

因此第一次写入磁盘的速度：普通>精简>普通延时置零

非第一次写入磁盘的速度：普通=置零>精简

读取磁盘的速度都一样

创建磁盘的速度:精简>置零>普通

4、网络虚拟化：OVS（虚拟交换机）

OVS：本质是一个支持网络交换的软件，通过在主机中安装OVS可以实现主机之间的二层网络交换。（二层交换指的是同网段，同VLAN）

ovs是典型的SDN（软件定义网络）

主机到交换机的组成（这里只是列举我们需要了解的）：

（1）端口：虚拟机链接到OVS的连接口，是一个逻辑的概念，有多种配置可以选择。

（2）端口组：一群相同属性的端口的集合，主要用于对端口的集群管理和配置（可以在系统中提前配置好）

（3）上行链路：OVS链接到主机物理网卡的逻辑链路

（4）物理网卡

（5）物理链路：主机到交换机的实际链路

（6）交换机

DVS：分布式虚拟交换机，是多个OVS逻辑上组成的管理概念，在DVS上可以对OVS进行配置和管理，用户层面只能接触到VRM维护的概念

这里存在一个生活中会遇到的问题：排错

重点：云计算和虚拟化的关系

理解：虚拟化是一种提高资源利用率，实现资源复用的技术，在云计算的模式中有很重要的应用，但云计算是很多技术的一种融合，是多种关键技术组合而来，因此虚拟化只是其中的一个关键技术，不是必要技术，没有了虚拟化只会减少云计算的服务类型，不会与云计算处于共生的关系。

以上是云计算虚拟化所需要了解的大概知识点。

本人只是一名才入行的初学者，对于HCIE的学习总结会每天更新一点，见谅