（云计算HCIP）HCIP全笔记（十六）本篇介绍虚拟机VM特性：内存复用、虚拟机克隆、虚拟机快照、NUMA架构、资源迁移、磁盘扩容、HA集群迁移、VNC登录...

集群特性

集群

• 把一组主机组合起来形成一个整体，
• 向用户提供资源的方式(计算资源、存储资源、网络资源)

好处：

• 当一台主机发生宕机情况后，该主机上可以改用HA技术将宕机主机的虚拟机转移至其他正常运行的主机上。

坏处：

• 当虚拟机业务过大，
  传输虚拟机将会出现停机传输的情况，等虚拟机传输至新主机后，
  业务才可以恢复，但总体利大于弊

HA

• 集群的高可用特性，客服单台主机的局限性，
  做到当某台物理主机出现故障时，业务不中断或中断时间减少的效果，
  集群一般要求使用共享存储

负载均衡

• 将特定的业务分担给多台设备或多台设备，从而提高业务处理能力

优势

1. 高性能：将业务均匀的分配到多台设备上，提高整体性能
2. 可拓展性：负载均衡技术可以方便的去增加集群中设备或链路的数量
3. 高可靠性：单个甚至多个设备发生故障，也不会导致业务中断
4. 可管理性：管理员可以方便的进行集中管理
5. 透明性：对用户透明，用户感知不到也不必要只要网络结构
6. 易扩容：在虚拟化，承载业务虚拟机的所有资源来源于资源池，
   当业务拓展的需要增加资源，只需要去增加资源池中的资源即可

内存复用：

在物理服务器资源一定的情况下，通过综合运用内存复用的单项技术（内存气泡、内存置换、内存共享）对内存进行分时复用，使虚拟机内存的规格总和大于物理服务器的内存规格

内存气泡

系统主动回收虚拟机暂时使用不上的内存，分配给需要使用的虚拟机

内存在回收和分配均为系统自动执行，虚拟机无感知

内存置换

将虚拟机长时间未访问的内存容量置换到外部存储中，

并建立映射关系，当虚拟机需要使用的时候，再进行数据交换。

内存共享

多台虚拟机共享同一内存空间，此时虚拟机至对内存做只读操作，

当虚拟机需要对内存进行写操作时，另外开辟一内存空间，并修改映射

价值：

1. 当计算节点的内存数量固定的时候，可以提高计算节点上虚拟机的数量
2. 当计算节点上虚拟机的数量一定的时候，可以节省计算节点的内存数量

虚拟机特性

虚拟机的快速部署：

• 可以通过模板和复制的方式实现虚拟机的快速部署

模板部署虚拟机：

• 模板本质也是一台虚拟机，同样包含磁盘文件和配置文件

好处：

1. 使用模板能够节省新虚拟机和安装操作系统的时间。
2. 模板部署出来的虚拟机是相互独立的，适用于大批量部署虚拟机。
3. 可以保证虚拟机系统的一致性，同时还能去除差异性参数(IP、SID、MAC)

虚拟机克隆

• 使用虚拟机本身快速部署出一台虚拟机。
  虚拟机克隆是在某一个时间点对源虚拟机进行完全的复制，
  被克隆出来的虚拟机和源虚拟机配置信息一模一样，包括IP、SID、MAC。

虚拟机资源的热添加

• 在虚拟机处于开机状态下， 可以增加虚拟机的计算、存储、网络等资源

虚拟机的Console控制：

• 可以不依赖虚拟机的网络，只求虚拟化平台有网，
  那么就可以对虚拟机进行控制和管理

虚拟机快照

快照是虚拟机特点数据集的一个完整可用拷贝，相当于windows的系统备份的备份数据
该数据集包含数据在拷贝点的静态映像，每个快照的映像文件都是独立的

• 快照可以修改，创建，删除，但是不能【复制】

使用场景：

• 应用于对虚拟机进行升级、打补丁、测试等破坏性操作前，
  一旦虚拟机出现故障，可以通过快照进行快速的恢复。

快照的模式

1. ROW(写实复制)
   当需要写入时，直接写入日志；
   读源卷时，先检索日志；
   读快照时，需要引用源卷；
2. COW(写前拷贝)
   当需要写入时，需要将原来的数据拷贝至专用空间再建立索引

NUMA架构(非统一访问内存)

这是一种提高数据读写速度的技术

在最初CPU与内存的数据交互之间需要通过北桥才能进行(读写速度慢)
现如今CPU与内存会绑定在一起，省略了北桥(读写速度快)

在虚拟机中：

• 一台虚拟机的cpu和内存可能来源不同的物理机中
  虚拟机cpu和内存之间的数据传输就要跨过物理屏障，
  就演变成了两台物理机之间的数据交互,这样速度就会很慢

NUMA技术

统一虚拟机中的硬件资源，将统一的资源存放至一个节点上。
让虚拟机使用同一节点上的硬件资源，这样就可以节省数据交互的时间；

华为虚拟化产品特性

Tools工具：
它是一个驱动程序，也是华为虚拟化产品一切高级特性的前提

内核态的硬件驱动：

1. 快照
2. 热迁移
3. 在线调整虚拟机规格
4. 网卡QoS
5. …

用户态的vm-agent进程：

1. 获得虚拟机IP地址
2. 获取虚拟机状态
3. 虚拟机软关机
4. 虚拟机重启
5. …

资源迁移

集群特性

HA(使用场景区别于传统HA)：

1. 当CNA主机故障，也可以进行HA迁移
2. 当数据存储故障，可以进行能HA迁移
3. 当Window虚拟机蓝屏，可以进行HA迁移

基本特性：

• 内存复用

NUMA

负载均衡：

1. DRS（动态资源调度）：
   可以通过一定的规则对虚拟机进行迁移
2. DPM（分布式电源管理）：
   自动的根据集中服务器资源的使用情况，对多余的主机进行下电处理

根据时间段/资源使用情况来对物理机分配虚拟机
(重载分离、轻载合并、空载下电)

DRS规则：

1. 聚集虚拟机：
   一台虚拟机迁移至另一台物理机上，
   与该虚拟机关联的其他虚拟机也会迁移至另一台物理机上
2. 互斥虚拟机：
   当一台虚拟迁移至另一台物理机上，
   这台物理机上的虚拟机针对于该台迁移的虚拟机
   就会迁移至其他空间的物理机上
3. 虚拟机到主机：
   在同一个主机组中，一块虚拟机组迁移至另一台主机中

优先级：

• 虚拟机到主机–>聚集虚拟机–>互斥虚拟机–>虚拟机到主机

其他：

1. IMC：
   在FusionCompute只能，设置集群策略，
   使虚拟机可以在不同CPU类型的主机之间进行能迁移

FC目前仅支持Intel不同型号CPU的热迁移

设置集群IMC策略时，如果集群中有主机或虚拟机则必须满足下面的条件：

• 集群下主机的CPU功能必须等于或高于设置的目标基准功能集

• 集群下运行或休眠状态的虚拟机CPU功能必须等于或低于目标基准功能集
  如果存在不满足条件的虚拟机，需要将虚拟机关机或迁移出该集群后设置

磁盘扩容

• 网卡增删

快速部署：

• 模板部署
• 虚拟机克隆

Console控制台

VNC登录：

VNC(Virtual Network Console)

• 是在基于 UNIX 和 Linux 操作系统的免费的开源软件，
  远程控制能力强大，高效实用，其性能可以和Windows 和 MAC 中的任何远程控制软件媲美。

由著名的 AT&T 的欧洲研究实验室开发的

通过网络可以对VNC进行登录，从而远程登录虚拟机
登录到虚拟机后，就可以针对虚拟机进行各式各样的操作

其他

快照：

• USB设备、PCI设备、GPU设备及光驱绑定或挂载

❤️HCIP专栏——前文链接

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