1云計(jì)算概念和價(jià)值

1.1教學(xué)目的和要求

本章介紹云計(jì)算的相關(guān)概念。

1.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：云計(jì)算的商業(yè)模式和部署模式；

難點(diǎn)：云計(jì)算的關(guān)鍵特征。

1.3教學(xué)設(shè)計(jì)

1.3.1引入

通過(guò)例舉互聯(lián)網(wǎng)上常見(jiàn)的云產(chǎn)品〔云存儲(chǔ)、云閱讀、云輸入法、云操作系統(tǒng)……），比

照傳統(tǒng)產(chǎn)品，引出云計(jì)算何時(shí)消滅、在什么狀況下消滅、有哪些特征，然后給出云計(jì)算的概念,

講解云計(jì)算的進(jìn)展歷程。

1.3.2講解

1.對(duì)于云計(jì)算的概念生疏，要從技術(shù)和商業(yè)兩方面來(lái)看，把握住云計(jì)算的關(guān)鍵特征，

可以通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上所供給的效勞應(yīng)用來(lái)推斷其是否屬于云計(jì)算的范疇。

云計(jì)算概念：云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資

源和信息可以按需求供給應(yīng)計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。云計(jì)算依靠資源的共享以達(dá)成規(guī)模

經(jīng)濟(jì)，它的運(yùn)營(yíng)模式和電廠(chǎng)很相像。

2.云計(jì)算的產(chǎn)生是進(jìn)展的必定，要看到技術(shù)與需求相互的推動(dòng)作用，以及商業(yè)模式轉(zhuǎn)變

使得人們對(duì)云計(jì)算的認(rèn)可；

3.云計(jì)算的部署模式和商業(yè)模式都是基于需求來(lái)劃分的，部署模式主要是考慮不同的

安全性、本錢(qián)、便利性，商業(yè)模式主要考慮用戶(hù)業(yè)務(wù)方面的需求；

云計(jì)算部署模式：私有云計(jì)算、公有云計(jì)算、混合云計(jì)算

a）私有云計(jì)算：一般由一個(gè)組織來(lái)使用，同時(shí)由這個(gè)組織來(lái)運(yùn)營(yíng)。華為數(shù)據(jù)中心屬

于這種模式，華為自己是運(yùn)營(yíng)者，也是它的使用者，也就是說(shuō)使用者和運(yùn)營(yíng)者是

一體，這就是私有云。

b）公有云計(jì)算：就如共用的交換機(jī)一樣，電信運(yùn)營(yíng)商去運(yùn)營(yíng)這個(gè)交換機(jī)，但是它的

用戶(hù)可能是一般的群眾，這就是公有云。云的使用者是寬闊互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)，是面對(duì)

公眾的。

c）混合云計(jì)算：它強(qiáng)調(diào)根底設(shè)施是由二種或更多的云來(lái)組成的，但對(duì)外呈現(xiàn)的是一

個(gè)完整的實(shí)體。企業(yè)正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，把重要數(shù)據(jù)保存在自己的私有云里面（比方：

財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)），把不重要的信息放到公有云里，兩種云組合形成一個(gè)整體，就是

混合云。比方說(shuō)電子商務(wù)網(wǎng)站，尋常業(yè)務(wù)量比較穩(wěn)定，自己購(gòu)置效勞器搭建私有

云運(yùn)營(yíng)，但到了圣誕節(jié)促銷(xiāo)的時(shí)候，業(yè)務(wù)量格外大，就從運(yùn)營(yíng)商的公有

第頁(yè)

云租用效勞器，來(lái)分擔(dān)節(jié)日的高負(fù)荷；但是可以統(tǒng)一的調(diào)度這些資源，這樣就構(gòu)

成了一個(gè)混合云。

d)混合云，既包含私有云又包含公有云。從客戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)，有時(shí)候，重要的數(shù)

據(jù)可以放在私有云，而相對(duì)不重要的數(shù)據(jù)放在公有云，兩種云組成一個(gè)整體，

這種就是混合云。從云供給商的角度來(lái)看，自己業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)，可以使用私有云，供給

應(yīng)用戶(hù)使用的局部是公有云，他的運(yùn)營(yíng)模式也是混合云。

e)laaS(Infrastructureasaservice)：根底設(shè)施即效勞，指的是把根底設(shè)施以效勞

形式供給應(yīng)最終用戶(hù)使用。包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其它的計(jì)算資源，用戶(hù)能

夠部署和運(yùn)行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。例如：虛擬機(jī)出租、網(wǎng)盤(pán)等。

f)PaaS(Platformasaservice)：平臺(tái)即效勞，指的是把二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)以效勞形

式供給應(yīng)最終用戶(hù)使用，客戶(hù)不需要治理或掌握底層的云計(jì)算根底設(shè)施，但能掌

握部署的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)。例如：微軟的VisualStudio開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

g)SaaS(Softwareasaservice)：軟件即效勞，供給應(yīng)消費(fèi)者的效勞是運(yùn)行在云計(jì)

算根底設(shè)施上的應(yīng)用程序。例如：企業(yè)辦公系統(tǒng)。

4.云計(jì)算的價(jià)值要從它自身的特點(diǎn)來(lái)分析，結(jié)合用戶(hù)不同的需求，能給云計(jì)算參與的各

方帶來(lái)哪些方面的好處(本錢(qián)、敏捷、安全、便利、高效……)。

5.云計(jì)算當(dāng)前的應(yīng)用狀況，通過(guò)華為云計(jì)算解決方案產(chǎn)品介紹，使學(xué)員對(duì)云計(jì)算整體上

有比較形象的生疏。

1.3.3總結(jié)

云計(jì)算是在傳統(tǒng)技術(shù)和商業(yè)模式下進(jìn)展而來(lái)的，關(guān)鍵在于生疏到基于哪些傳統(tǒng)技術(shù)和商業(yè)

模式又產(chǎn)生了哪些的概念，以及這些的概念產(chǎn)生的必要性。

1.4作業(yè)與思考題

1.云計(jì)算的部署模式和商業(yè)模式分別有哪幾種？

2.云計(jì)算能夠給企業(yè)IT系統(tǒng)帶來(lái)哪些價(jià)值？

1.5主要參考資料

《云計(jì)算工程》

第頁(yè)

2虛擬化技術(shù)根底

2.1教學(xué)目的和要求

本章通過(guò)對(duì)華為云計(jì)算解決方案的講解，使學(xué)員能描述什么是虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)包

含哪些方面。

2.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：把握虛擬化技術(shù)的概念，特點(diǎn)；

難點(diǎn)：把握計(jì)算虛擬化，存儲(chǔ)虛擬化，網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

2.3教學(xué)設(shè)計(jì)

2.3.1弓|入

云計(jì)算的核心關(guān)鍵技術(shù)是虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)不是技術(shù)，早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)消滅，

主要用于大型機(jī)，然后講虛擬化的特性，進(jìn)而講到虛擬化里面包含的計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、

網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

講解

1.什么是虛擬化技術(shù)：

a）虛擬化技術(shù)是一種資源治理技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)是在系統(tǒng)中參加一個(gè)虛擬化層，將下

層的資源抽象成另一種形式的資源，供給應(yīng)上層應(yīng)用

b）虛擬化技術(shù)的本質(zhì)：分區(qū)、隔離、封裝、相對(duì)于硬件獨(dú)立

c）虛擬化的類(lèi)型：借居虛擬化、裸虛擬化、操作系統(tǒng)虛擬化

2.計(jì)算虛擬化技術(shù)：

a）CPU虛擬化：半虛擬化，全虛擬化，硬件關(guān)心虛擬化。

b）內(nèi)存虛擬化：需要解決的問(wèn)題：內(nèi)存都是從物理地址0開(kāi)頭的；內(nèi)存都是連

續(xù)的

c）IO虛擬化著重介紹前后端驅(qū)動(dòng)模型

d）簡(jiǎn)潔介紹Intel硬件虛擬化技術(shù)

3.存儲(chǔ)虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式

a）裸設(shè)備+規(guī)律卷

b）存儲(chǔ)設(shè)備虛擬化

c）主機(jī)存儲(chǔ)虛擬化+文件系統(tǒng)

存儲(chǔ)的10是通過(guò)Domain。來(lái)實(shí)現(xiàn)的，全部的存儲(chǔ)設(shè)備都是通過(guò)前后端驅(qū)動(dòng)模

型由Domain。治理和配置的。主機(jī)內(nèi)核空間就是Domain。。

4.網(wǎng)絡(luò)虛擬化

a）介紹大二層網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景

b）虛擬交換技術(shù)：Vswitch就是一般的open-vswitch,數(shù)據(jù)交換由CPU完成；

eswitch是enhancedvswitch.數(shù)據(jù)交換由網(wǎng)卡完成。

第頁(yè)

VxLAN：一種L201P技術(shù)，可以使二層數(shù)據(jù)包跨三層進(jìn)展傳輸，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)

第頁(yè)

的跨數(shù)據(jù)中心進(jìn)展遷移。

TRILL和SPB是大二層網(wǎng)絡(luò)的兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。SPB不能兼容現(xiàn)有的客戶(hù)二層

網(wǎng)絡(luò)，但是支持16M個(gè)VLAN,TRILL可以兼容客戶(hù)現(xiàn)有的二層網(wǎng)絡(luò)，目前

只支持4K個(gè)VLAN,后續(xù)會(huì)支持16M個(gè)VLAN?

5.簡(jiǎn)潔介紹如何在華為虛擬化平臺(tái)上創(chuàng)立虛擬機(jī)。

2.3.2總結(jié)

對(duì)虛擬化技術(shù)進(jìn)展總結(jié)：虛擬化的定義，虛擬化的本質(zhì)有哪些，主要應(yīng)用在什么場(chǎng)景。

然后對(duì)計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化的工作原理進(jìn)展總結(jié)。

作業(yè)與思考題

1.虛擬化技術(shù)能給客戶(hù)帶來(lái)什么利益？；

2.虛擬化分為哪幾方面的虛擬化？他們的原理是什么

2.4主要參考資料

《云計(jì)算工程》

第頁(yè)

3云計(jì)算解決方案介紹

3.1教學(xué)目的和要求

把握華為云計(jì)算解決方案FusionSphere>FusionCube和FusionAccess的功能和特性，以

及應(yīng)用場(chǎng)景。

3.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：FusionSphere解決方案包含哪些組件，以及各個(gè)組件的功能。理解云計(jì)算整體解決

方案中的“水平融合”戰(zhàn)略。

難點(diǎn)：清楚把握云計(jì)算體系構(gòu)造。

3.3教學(xué)設(shè)計(jì)

3.3.1弓I入

學(xué)習(xí)了虛擬化技術(shù)之后，學(xué)員對(duì)虛擬化技術(shù)有肯定程度上的生疏，接下來(lái)介紹華為云計(jì)算

產(chǎn)品是什么樣子的，包含哪些組件，他們的功能和特性是什么，應(yīng)用在什么場(chǎng)景。

3.3.2講解

1.華為FusionSphere虛擬化解決方案

FusionSphere整體架構(gòu)

a)UltraVR:容災(zāi)治理軟件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的同城或異地容災(zāi)力量

b)HyperDP:備份治理模塊，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)級(jí)別的備份治理力量

c)FusionCompute:計(jì)算虛擬化，實(shí)現(xiàn)CPU,內(nèi)存，磁盤(pán)，外設(shè)等根本要素的

虛擬化，虛擬機(jī)由FusionCompute實(shí)現(xiàn)

d)FusionStorage:存儲(chǔ)虛擬化。將通用效勞器的本地磁盤(pán)整合起來(lái)，供給分布

式的SERVERSAN力量

e)FusionNetwrok:網(wǎng)絡(luò)虛擬化。實(shí)現(xiàn)SDN掌握器、虛擬化VXLAN網(wǎng)關(guān)、虛

擬防火墻，虛擬DHCP效勞器，虛擬路由器等功能

f)FusionManager:云平臺(tái)治理。為FusonCompute,FusionStorage,FusionNetwork,

HyperDP以及效勞器、存儲(chǔ)、交換機(jī)、防火墻等供給統(tǒng)一整合的治理平臺(tái)

g)OpenStack:華為Openstack發(fā)行版，對(duì)外供給標(biāo)準(zhǔn)的Openstack治理與接口

力量

2.FusionSphere架構(gòu)特點(diǎn)高效、安全、融合和開(kāi)放

a)模板化、自動(dòng)化業(yè)務(wù)部署

b)資源彈性伸縮、SLA資源池

c)故障快速檢測(cè)和自動(dòng)恢復(fù)

d)精細(xì)化故障預(yù)防系統(tǒng)

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e）端到端的系統(tǒng)安全優(yōu)化

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f）基于云操作系統(tǒng)的主機(jī)復(fù)制容災(zāi)

g）虛擬化防病毒

h）資源統(tǒng)一治理

i）多數(shù)據(jù)中心治理

j）混合云治理

k）供給開(kāi)放API接口

1）FusionSphere版本介紹

□試用版

□標(biāo)準(zhǔn)版

□高級(jí)版

□的金版

3.FusionCube融合一體機(jī)解決方案

a）融是指FusionCube供給了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟

件等融合力量，實(shí)現(xiàn)一站式解決方案

b）簡(jiǎn)是指FusionCube供給了資源完全共享，無(wú)縫平滑擴(kuò)容，一站式應(yīng)用平臺(tái)

c）優(yōu)主要是指FusionCube通過(guò)供給創(chuàng)的存儲(chǔ)架構(gòu)（FusionStorage）,分布式的

軟件定義存儲(chǔ)，供給高性能存儲(chǔ)力量

4.FusionAccess桌面云解決方案

a）桌面云產(chǎn)生的背景

b）華為FusionCloud桌面云解決方案的特點(diǎn)

□保障用戶(hù)辦公體驗(yàn)

□保障用戶(hù)辦公體驗(yàn)

□友好的登錄界面

□完善的GPU支撐方案

三種GPU方案，支撐云圖形工作站，現(xiàn)在主流的是GPU硬件虛擬化方

案

GPU共享高性能圖形方案：支持帶有GPU共享特性的虛擬桌面，擁有

OpenGL2.1和DirectX9圖形力量，可以運(yùn)行常見(jiàn)的制圖軟件與玩耍GPU

硬件虛擬化：支持帶有GPU硬件虛擬化特性的虛擬桌面，擁有OpenGL

4.4和DirectX9/10/11圖形力量，可以運(yùn)行簡(jiǎn)單的制圖軟件與玩耍

GPU直通高性能圖形方案：支持帶有GPU直通的虛擬桌面，擁有物理顯

卡的全部功能，可以運(yùn)行物理顯卡支持的全部制圖或玩耍軟件。支持符合最

DirectX、OpenGL標(biāo)準(zhǔn)的3D應(yīng)用

c）公用桌面最正確方案：全內(nèi)存桌面

□內(nèi)存去重壓縮和復(fù)用技術(shù)，桌面VM的系統(tǒng)盤(pán)放到內(nèi)存中，重啟復(fù)

原初始狀態(tài)

□全內(nèi)存VDI存儲(chǔ)。突破內(nèi)存介質(zhì)專(zhuān)用的實(shí)時(shí)在線(xiàn)重刪技術(shù)、在線(xiàn)壓

縮技術(shù)；供給高速I(mǎi)O力量和高速克隆力量，供給超過(guò)300IOPS每桌

面

□VM磁盤(pán)讀寫(xiě)操作，轉(zhuǎn)化為內(nèi)存操作，批量創(chuàng)立分發(fā)等治理效率大幅

提升

d）全面敏捷的E2E安全防護(hù)設(shè)計(jì)

e）完善的業(yè)務(wù)容災(zāi)力量

第頁(yè)

f）系列工具，簡(jiǎn)化治理與故障診斷

g）全方位牢靠性保障機(jī)制

h）完善的分支機(jī)構(gòu)部署力量

i）桌面云典型應(yīng)用場(chǎng)景

□VLAN技術(shù)，首先明確為什么需要?jiǎng)澐諺LAN,有哪些好處；然后

是VLAN的劃分方法（基于MAC地址、基于端口、基于協(xié)議、基

于子網(wǎng)）；重點(diǎn)是VLAN的端口類(lèi)型（Access、Trunk,Hybrid）；理

解一樣VLAN跨交換機(jī)的通信和不同VLAN通過(guò)路由進(jìn)展通信；最

終通過(guò)FusionSphere中分布式交換機(jī)的VLAN配置來(lái)加深對(duì)VLAN

的理解和運(yùn)用。

□IPQoS技術(shù)，首先明確它的目的是解決哪些問(wèn)題〔丟包、延時(shí)、抖

動(dòng)、帶寬限制），然后通過(guò)什么樣的方式來(lái)解決（三種效勞模型：

Best-Effort、IntServ、DiffServ）,這些不同的模型中分別承受了哪些

技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)哪方面的問(wèn)題，最終總結(jié)下IPQoS的整體流程。

□集群和堆疊，這里要區(qū)分級(jí)聯(lián)、堆疊、集群的區(qū)分和聯(lián)系，級(jí)聯(lián)和堆

疊都是物理上的連接，到達(dá)擴(kuò)展的目的，但級(jí)聯(lián)中每個(gè)物理設(shè)備還是獨(dú)

立治理的，而堆疊則使這些設(shè)備在規(guī)律上成為一個(gè)整體，統(tǒng)一治理。集群

是軟件層面實(shí)現(xiàn)的，建立在物理設(shè)備級(jí)聯(lián)或堆疊的根底之上。

3.3.3總結(jié)

本章對(duì)華為云計(jì)算解決方案產(chǎn)品FusionSphere進(jìn)展了全方位介紹，著重介紹了

FusionCube一體機(jī)解決方案的三大特點(diǎn)，融簡(jiǎn)優(yōu)；FusionAccess解決方案的特性，比方GPU

虛擬化，全內(nèi)存虛擬機(jī)，鏈接克隆虛擬機(jī)等一系列特性。

3.4作業(yè)與思考題

1.華為FusionSphere云計(jì)算解決方案產(chǎn)品架構(gòu)是什么樣子的？

2.FusionCube一體機(jī)有什么特點(diǎn)?

3.FusionAccess全內(nèi)存虛擬機(jī)應(yīng)用在什么場(chǎng)景？

4.FusionSphere、FusionAccess、FusionCube三者之間的內(nèi)在聯(lián)系是什么？

3.5主要參考資料

《云計(jì)算工程》

第頁(yè)

4云計(jì)算硬件系統(tǒng)介紹

4.1教學(xué)目的和要求

把握承載華為云計(jì)算平臺(tái)的硬件有哪些；把握華為效勞器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換設(shè)備以及終端

TC設(shè)備的根底學(xué)問(wèn)。

4.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：把握E9000效勞器的組成架構(gòu)；OceanStor5600/5800V3存儲(chǔ)設(shè)備的硬件架構(gòu)

的特點(diǎn)；S5700系列交換機(jī)的規(guī)格。

難點(diǎn)：E9000效勞器的組網(wǎng)。

4.3教學(xué)設(shè)計(jì)

4.3.1弓|入

FusionSphere是華為云計(jì)算的靈魂，那么承載靈魂的就是硬件，這節(jié)課一起學(xué)習(xí)華為云

計(jì)算解決方案中用到的硬件平臺(tái)。

4.3.2講解

1.華為云計(jì)算硬件概覽：硬件包含效勞器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)和登錄虛擬機(jī)的終端設(shè)備。

2.效勞器介紹

a)E9000

□E9000特點(diǎn)：計(jì)算密度高存儲(chǔ)容量大組網(wǎng)敏捷

□E9000的治理模塊：MM910主備部署，對(duì)E9000硬件進(jìn)展監(jiān)控和治理

□E9000的計(jì)算節(jié)點(diǎn)：CH121CH222CH242CH240刀片的亮點(diǎn)

□E9000的交換模塊：CX310CX311CX611的亮點(diǎn)

□E9000的MEZZ扣卡〔PCIE可插拔網(wǎng)卡)：MZ510MZ512,以及對(duì)應(yīng)的

安裝槽位

3.RH2288H效勞器

了解RH2288H效勞器的規(guī)格參數(shù)。

4.存儲(chǔ)設(shè)備介紹OceanStor5600/5800V3

a)OceanStor5600/5800V3整體架構(gòu)特性介紹：高性能，高擴(kuò)展，高牢靠，綠色

節(jié)能

b)掌握框介紹：生疏模塊，了解模塊的功能及規(guī)格參數(shù)；端口種類(lèi)和規(guī)格參數(shù)。

c)4U3.5寸高密硬盤(pán)框：最高可以安裝75塊硬盤(pán)。

5.S5700系列千兆交換機(jī)：了解S5700系列交換機(jī)型號(hào)及其端口參數(shù)；了解交換機(jī)

堆疊參數(shù)規(guī)格。

6.TC(ThinClient)：常用的機(jī)框TC設(shè)備

第頁(yè)

TC有定制的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，有l(wèi)inux和windows兩種系統(tǒng)類(lèi)型。依據(jù)CPU

的類(lèi)型可以分為ARM架構(gòu)和X86架構(gòu)。CT3100CT3000等低端TC承受的ARM

架構(gòu)，CT5000CT6000等高端TC承受的是X86架構(gòu)。可依據(jù)不同場(chǎng)景選配。

7.云計(jì)算硬件典型部署形態(tài)

a)虛擬化：E9000(RH2288H)效勞器+S5600V3存儲(chǔ)+S5700交換機(jī)

b)標(biāo)準(zhǔn)桌面云：E9000(RH2288H)效勞器+S5600V3存儲(chǔ)+S5700交換機(jī)+TC終

端

c)桌面云一體機(jī)：E9000(RH2288H)效勞器+S5600V3存儲(chǔ)+S5700交換機(jī)+TC終

端

4.3.3總結(jié)

這一章講解了華為云計(jì)算解決方案部署的硬件平臺(tái)〔這些硬件都是華為自研產(chǎn)品)。

需要把握硬件平臺(tái)包含計(jì)算設(shè)備〔效勞器)，存儲(chǔ)設(shè)備(SAN存儲(chǔ))，交換設(shè)備(交換

機(jī))，終端設(shè)備(ThinClient),以及他們的特性和規(guī)格參數(shù)。最終依據(jù)場(chǎng)景進(jìn)展硬件組

合搭配。

4.4作業(yè)與思考題

1.華為云計(jì)算硬件平臺(tái)包含哪幾類(lèi)硬件產(chǎn)品？

2.計(jì)算設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、交換設(shè)備、終端設(shè)備分別使用哪些型號(hào)，并描述他們?cè)谠朴?jì)

算硬件平臺(tái)中的功能是什么？

4.5主要參考資料

《云計(jì)算工程》

第頁(yè)

5FusionCompute架構(gòu)原理

5.1教學(xué)目的和要求

生疏FusionCompute的組織架構(gòu)和功能特性。

5.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：FusionCompute操作配置；

難點(diǎn)：FusionCompute系統(tǒng)架構(gòu)。

5.3教學(xué)設(shè)計(jì)

5.3.1弓I入

FusionCompute是華為云計(jì)算產(chǎn)品FusionSphere中的虛擬化部件，這一章主要是對(duì)前一

章虛擬化學(xué)問(wèn)的補(bǔ)充，能更實(shí)際形象的理解虛擬化技術(shù)。

5.3.2講解

1.FusionCompute在FusionSphere中的作用，主要是硬件資源虛擬化和虛擬資源池的

治理；

硬件資源虛擬化是由FusionComputeCNA完成的，虛擬資源池的治理是由

FusionComputeVRM完成的。這在安裝部署中分得很明確。

2.FusionCompute系統(tǒng)架構(gòu)，主要是VNA和VRM之間的關(guān)系，以及VRM內(nèi)部各

個(gè)模塊的功能。

a)VNA:虛擬節(jié)點(diǎn)代理，完成底層虛擬化資源的配置治理。

b)VRM：虛擬資源治理配置中樞，給用戶(hù)供給可視化的治理界面。

c)PresentationService供給對(duì)外呈現(xiàn)和治理操作接口，如WebUI。

d)BusinessProcess基于BusinessService,供給簡(jiǎn)單資源治理和基于策略的分布

式資源治理效勞。

e)RESTAPI接口面對(duì)WebUI開(kāi)放資源治理接口。

f)BusinessService供給根本的資源治理效勞，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)、

性能、故障、補(bǔ)丁、日志等功能。

g)DataService供給數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)效勞。

h)ConnectivityService供給上層治理效勞與下層CNA和數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)接效勞。

i)Database〔數(shù)據(jù)庫(kù))用的是華為自研的高斯數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存放各類(lèi)治理數(shù)據(jù)，

包括主機(jī)/虛機(jī)節(jié)點(diǎn)信息、狀態(tài)信息等。

3.FusionCompute功能特性

兼容行業(yè)特別操作系統(tǒng)：FusionCompute(以后簡(jiǎn)稱(chēng)FC)不僅支持常見(jiàn)的操作系

統(tǒng),如Windows2022,Windows2022,Windows?,RedhatLinux,SUSELinux,

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CentosLinux等，還支持特別操作系統(tǒng)，如中標(biāo)麒麟Linux0在兼容一款OS時(shí),

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必選要開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的PVDriver,華為具備驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)力量。

4.敏捷的虛擬機(jī)配置調(diào)整

可以依據(jù)業(yè)務(wù)需要，敏捷配置虛擬機(jī)的資源，并且支持在線(xiàn)添加，離線(xiàn)刪除。

不過(guò)vCPU、vRAM在線(xiàn)添加功能不是全部OS都支持。對(duì)于不支持熱添加的OS,

FusionCompute支持重啟虛擬機(jī)生效。

5.內(nèi)存復(fù)用技術(shù)

內(nèi)存復(fù)用是指在效勞器物理內(nèi)存肯定的狀況下，通過(guò)綜合運(yùn)用內(nèi)存復(fù)用單項(xiàng)技

術(shù)〔內(nèi)存氣泡、內(nèi)存共享、內(nèi)存交換）對(duì)內(nèi)存進(jìn)展分時(shí)復(fù)用。分時(shí)復(fù)用原理是

通過(guò)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的內(nèi)存復(fù)用策略實(shí)時(shí)調(diào)用相關(guān)內(nèi)存復(fù)用技術(shù)，把空閑內(nèi)存釋放

出來(lái)給其他虛擬機(jī)使用，同時(shí)平衡各虛擬機(jī)的內(nèi)存復(fù)用狀況，從而到達(dá)虛擬機(jī)

內(nèi)存規(guī)格總和大于效勞器規(guī)格內(nèi)存，最終提高效勞器中虛擬機(jī)密度。

內(nèi)存復(fù)用好處：

提高內(nèi)存利用率：內(nèi)存復(fù)用技術(shù)允許虛擬機(jī)治理器（Hypervisor）使用內(nèi)存回

收技術(shù)回收負(fù)載低的虛擬機(jī)的空閑內(nèi)存，轉(zhuǎn)移給負(fù)載高的虛擬機(jī)使用。

提高整合比率：內(nèi)存復(fù)用技術(shù)使虛擬機(jī)占有較少的主機(jī)內(nèi)存，可以在主機(jī)上建

立更多的虛擬機(jī)，而仍舊能獲得高的性能。

a）內(nèi)存氣泡特點(diǎn)：

通過(guò)在虛擬機(jī)內(nèi)運(yùn)行的氣泡驅(qū)動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)所占用內(nèi)存量，這局部?jī)?nèi)

存量全部釋放回Hypervisor后給其他虛擬機(jī)使用，以到達(dá)復(fù)用的目的.

內(nèi)存氣泡是比較輕量級(jí)的內(nèi)存復(fù)用技術(shù)，通過(guò)OS感知的方式占用內(nèi)存，

對(duì)性能的影響相對(duì)較小。

缺點(diǎn)在于虛擬機(jī)用戶(hù)能感知該技術(shù)〔虛擬機(jī)實(shí)際內(nèi)存量削減），依靠OS的

空閑內(nèi)存狀況（氣泡實(shí)際釋放量與之相關(guān)），OS內(nèi)存壓力增大時(shí)氣泡不能

主動(dòng)歸還內(nèi)存。

b）內(nèi)存共享特點(diǎn)：

UVP（華為的Hypervisor）的內(nèi)存共享基于blktap2鏈接克隆，通過(guò)識(shí)別

虛擬機(jī)對(duì)同一磁盤(pán)塊讀取來(lái)進(jìn)展共享；同時(shí)UVP自己實(shí)現(xiàn)了一套零頁(yè)共

享方式。

內(nèi)存共享的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于桌面云場(chǎng)景下，同OS類(lèi)型的虛擬機(jī)往往有大量

的一樣內(nèi)存頁(yè)，因此通過(guò)共享方式能很大程度上削減重復(fù)的內(nèi)存頁(yè)，相當(dāng)

于內(nèi)存級(jí)別的去重，同時(shí)虛擬機(jī)不感知。

缺點(diǎn)在于創(chuàng)立共享/解除共享會(huì)帶來(lái)額外開(kāi)銷(xiāo)。

c）內(nèi)存交換特點(diǎn)：

通過(guò)在Hypervisor外部直接把GuestOS的內(nèi)存頁(yè)內(nèi)容交換到磁盤(pán)上來(lái)釋

放內(nèi)存。

內(nèi)存交換的優(yōu)勢(shì)在于虛擬機(jī)不感知，同時(shí)能夠做到定量復(fù)用〔內(nèi)存共享、

Balloon都是不定量的），也即是說(shuō)交換在內(nèi)存缺乏時(shí)有最終的手段確保虛擬

機(jī)/物理機(jī)正常運(yùn)行。

內(nèi)存交換的缺點(diǎn)也同樣明顯：由于虛擬機(jī)內(nèi)存被交換到磁盤(pán)，讀寫(xiě)內(nèi)存速率

被降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，虛擬機(jī)性能將受到較大影響。

6.虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)

a）先拷貝虛擬機(jī)的配置文件和設(shè)備文件到目標(biāo)主機(jī)

b）然后將內(nèi)存壓縮后拷貝到目標(biāo)主機(jī)內(nèi)存中，然后進(jìn)展解壓

c）暫停原虛擬機(jī)，將原虛擬機(jī)最內(nèi)存更內(nèi)容拷貝到目標(biāo)主機(jī)

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d）在目標(biāo)主機(jī)上開(kāi)啟虛擬機(jī)

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e）在原主機(jī)上停頓虛擬機(jī)

7.虛擬機(jī)HA機(jī)制

虛擬機(jī)HA實(shí)現(xiàn)原理：VRM或者集群的Master節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到某計(jì)算節(jié)點(diǎn)故障或

者虛擬機(jī)故障，或者設(shè)定的預(yù)留資源得不到保障時(shí)，主動(dòng)依據(jù)自身記錄的虛擬機(jī)

信息，在正常的節(jié)點(diǎn)上重啟動(dòng)故障虛擬機(jī)。同時(shí)，存儲(chǔ)層面的鎖機(jī)制防止在多個(gè)

節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)虛擬機(jī)（即所謂腦裂）。

虛擬機(jī)HA有集中集群HA和集群自治HA兩種。

3.1版本支持由VRM掌握和推斷的集中掌握式HA機(jī)制，集群內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)都

和VRM通過(guò)治理面交互心跳信息，由VRM推斷節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、虛擬機(jī)狀態(tài)，并啟

動(dòng)HA機(jī)制；5.0版本增了集群自治HA機(jī)制，即不依靠VRM實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)

HA功能，而是在集群創(chuàng)立時(shí)自動(dòng)推選出Master節(jié)點(diǎn)，由Master節(jié)點(diǎn)依據(jù)集群

內(nèi)各Slave節(jié)點(diǎn)和Master節(jié)點(diǎn)之間的治理心跳和存儲(chǔ)心跳來(lái)推斷是否需要啟動(dòng)

虛擬機(jī)HA機(jī)制（治理心跳是心跳包，存儲(chǔ)心跳通過(guò)在文件中寫(xiě)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)），依

據(jù)需要由Master節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)HA機(jī)制；自治場(chǎng)景下，HA啟動(dòng)的前提是治理心跳

和存儲(chǔ)心跳都失效。用戶(hù)可以設(shè)置治理心跳走治理平面還是非治理平面，可以

依據(jù)各網(wǎng)絡(luò)平面的負(fù)荷來(lái)確定。

8.高可用性FT技術(shù)

FT與HA的區(qū)分

a）FT通過(guò)類(lèi)似主備的冗余配置，數(shù)據(jù)在主備間實(shí)時(shí)同步。當(dāng)主虛機(jī)消

滅故障時(shí)，秒級(jí)可切換到備虛機(jī)上。使用于高可用性系統(tǒng)。

b）HA動(dòng)態(tài)調(diào)度的策略，當(dāng)檢測(cè)到某主機(jī)發(fā)生故障或負(fù)荷過(guò)高時(shí)，將虛擬

機(jī)遷移到目的主機(jī)，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。

因此，F(xiàn)T的恢復(fù)時(shí)間更短、但本錢(qián)較高，適用于高可用性要求的關(guān)鍵系

統(tǒng)；HA機(jī)制恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，但更為敏捷、相對(duì)本錢(qián)更低，適用于可以容忍短時(shí)中

斷的系統(tǒng)。

9.動(dòng)態(tài)資源調(diào)度（DRS）

適用場(chǎng)景：

a）適用于虛擬機(jī)的業(yè)務(wù)負(fù)載具有較明顯的持續(xù)性波峰和波谷變化，用戶(hù)

需要獵取更好性能體驗(yàn)的場(chǎng)景。

b）通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)度虛擬機(jī)，使各主機(jī)的資源利用率更加均衡，各主機(jī)的計(jì)算

力量發(fā)揮更加充分，各虛擬機(jī)上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的效率更高。

DRS特點(diǎn)：

a）DRSDynamicResourceScheduler動(dòng)態(tài)資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)資源的按需取

用和負(fù)載均衡，消峰填谷

b）基于策略的智能化、自動(dòng)化資源調(diào)度

c）支持策略的配置：手動(dòng)、自動(dòng)；遷移域值支持5檔：保守、較保守、

中等、較激進(jìn)、激進(jìn)

d）負(fù)載均衡策略的對(duì)象是：規(guī)律集群。

e）華為一個(gè)規(guī)律集群128效勞器，VMware是32個(gè)，華為有更多的可

選資源進(jìn)展調(diào)度。

f）集群內(nèi)全部虛擬機(jī)的性能負(fù)載低于調(diào)度基線(xiàn)時(shí)不啟動(dòng)調(diào)度，即使負(fù)載

方差超過(guò)用戶(hù)選擇的閾值，由于調(diào)度基線(xiàn)是用戶(hù)設(shè)置的認(rèn)為虛擬機(jī)能穩(wěn)

定運(yùn)行的性能負(fù)載上線(xiàn)，在此基線(xiàn)下運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)性能穩(wěn)定，而DRS

調(diào)度的目的是為了虛擬機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，所以在調(diào)度基線(xiàn)以下調(diào)度是沒(méi)有

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必要的。

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10.自動(dòng)綠色節(jié)能(DPM)

適用場(chǎng)景：

a)適用于虛擬機(jī)的業(yè)務(wù)負(fù)載具有較明顯的持續(xù)性波峰和波谷變化，用戶(hù)需要節(jié)

約能耗的場(chǎng)景

b)在保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，在業(yè)務(wù)負(fù)荷波谷階段將虛擬機(jī)遷移整合

到局部主機(jī)上，將空閑出來(lái)的主靈巧能下電，節(jié)約了系統(tǒng)能耗；在業(yè)務(wù)負(fù)載波

峰階段對(duì)下電的主機(jī)進(jìn)展上電，以保證虛擬機(jī)的運(yùn)行效率和業(yè)務(wù)體驗(yàn)

DPM技術(shù)特點(diǎn)：

a)DRS策略是DPM策略執(zhí)行的前提和依靠，即集群必需先設(shè)置好DRS策

略，才能設(shè)置DPM策略，這兩個(gè)策略是一體考慮的，DPM策略執(zhí)行時(shí)

依靠DRS進(jìn)展虛擬機(jī)遷移。

b)DPM對(duì)主機(jī)上、下電所參照的主機(jī)負(fù)載的域值有5檔：保守、較保守、

中等、較激進(jìn)、激進(jìn)

□保守：默認(rèn)不對(duì)主機(jī)進(jìn)展下電操作，僅在主機(jī)資源平均利用率高于

重載閾值時(shí)，對(duì)集群內(nèi)的其他未上電主機(jī)進(jìn)展上電操作；

口中等：假設(shè)主機(jī)資源平均利用率高于重載閾值時(shí)，對(duì)集群內(nèi)的其他

未上電主機(jī)進(jìn)展上電操作；假設(shè)主機(jī)資源平均利用率低于輕載閾值時(shí)，對(duì)主機(jī)

進(jìn)展下電操作；

口激進(jìn)：默認(rèn)不對(duì)主機(jī)進(jìn)展上電操作，僅在主機(jī)資源平均利用率低于

輕載閾值時(shí)，對(duì)主機(jī)進(jìn)展下電操作；

從“保守”到“激進(jìn)”，不同閾值表示不同激進(jìn)程度的“節(jié)能”策略，可依據(jù)

具體場(chǎng)景進(jìn)展閾值自定義設(shè)置。

11.QoS精細(xì)化資源管控，保障VIP業(yè)務(wù)可用

a)QoSQualityofService效勞質(zhì)量用來(lái)衡量一個(gè)傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和效

勞有效性，評(píng)估效勞商滿(mǎn)足客戶(hù)需求的力量。

b)虛擬機(jī)的CPUQoS機(jī)制與在線(xiàn)增加CPU功能是兩個(gè)概念。CPUQoS機(jī)

制是優(yōu)先級(jí)機(jī)制，由于物理CPU是多個(gè)VM共享的，當(dāng)虛擬機(jī)業(yè)務(wù)繁忙

時(shí)，就會(huì)存在物理CPU資源缺乏問(wèn)題。優(yōu)先級(jí)高的VM可以?xún)?yōu)先獲得物

理CPU資源。CPUQOS機(jī)制并不會(huì)臨時(shí)增加虛擬機(jī)的CPUo

c)內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)的QOS機(jī)制類(lèi)似。

12.基于NUMA架構(gòu)的親和性調(diào)度

a)NUMAnon-uniformmemoryaccessarchitecture非全都性?xún)?nèi)存訪(fǎng)問(wèn)。

一臺(tái)物理的計(jì)算機(jī)上有多個(gè)處理器，這些處理器用同一條前端總線(xiàn)連接，

且這些處理器及其附帶的多條內(nèi)存就共同構(gòu)成了一個(gè)NUMA系統(tǒng)；一個(gè)處

理器與與其互聯(lián)的內(nèi)存就構(gòu)成了一個(gè)node。

b)GuestNUMA原理說(shuō)明：

為提升CPU訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存效率，物理效勞器上引入了NUMA概念，依據(jù)訪(fǎng)問(wèn)

效率將CPU和內(nèi)存分成假設(shè)干個(gè)Node,CPU訪(fǎng)問(wèn)同一Node內(nèi)的內(nèi)存性

能較好。目前OS和應(yīng)用都會(huì)有針對(duì)NUMA的優(yōu)化，GuestNUMA就是

通過(guò)向虛擬機(jī)呈現(xiàn)NUMA構(gòu)造，保證NUMNA構(gòu)造的透?jìng)鳎笹uestOS

及其內(nèi)部應(yīng)用識(shí)別NUMA構(gòu)造，以到達(dá)提升應(yīng)用性能的目的。

c)HostNUMA原理說(shuō)明：

主要供給CPU負(fù)載均衡機(jī)制，解決CPU資源安排不平衡引起的VM性能

瓶頸問(wèn)題，當(dāng)啟動(dòng)VM時(shí)，HostNUMA依據(jù)當(dāng)時(shí)主機(jī)內(nèi)存和CPU負(fù)載，

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選擇一個(gè)負(fù)載較輕的node放置該VM,使VM的CPU和內(nèi)存資源安排在

第頁(yè)

同一個(gè)node上。另，考慮到VM的CPU負(fù)載是動(dòng)態(tài)變化，在初始放置的

node上node的CPU資源負(fù)載也會(huì)隨之變化，這會(huì)導(dǎo)致某個(gè)node的CPU

資源缺乏，而另一個(gè)node的CPU資源充分狀況下，HostNUMA會(huì)從CPU

資源缺乏的node上選擇VM,把VM的CPU資源安排在CPU資源充分

的node上，從而動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)node間的CPU負(fù)載均衡。

13.支持GPU硬件虛擬化

技術(shù)原理：

GPU虛擬化特性的主要實(shí)現(xiàn)原理為：物理GPU可以創(chuàng)立出多個(gè)vGPU,

全部vGPU可以分時(shí)共享訪(fǎng)問(wèn)物理GPU的3D圖形引擎和視頻編解碼引

擎，并各自擁有獨(dú)立的顯存。物理GPU通過(guò)DMA的方式能夠直接獵取

圖形應(yīng)用下發(fā)給vGPUDriver的3D指令，渲染后將結(jié)果放到在各自vGPU

的顯存內(nèi)，虛擬機(jī)中的vGPU驅(qū)動(dòng)可以直接從物理顯存中抓取渲染數(shù)據(jù)。

因此上層應(yīng)用可以直接獵取物理GPU的硬件力量，對(duì)上層應(yīng)用來(lái)說(shuō)就像

直接使用物理GPU一樣，因而具有強(qiáng)大的圖形性能和良好的程序兼容性。

14.虛擬機(jī)遠(yuǎn)程掛載光驅(qū)

可以使用VNC登錄的方式，掛載遠(yuǎn)程虛擬光驅(qū)到虛擬機(jī)。

15.VIMS虛擬集群存儲(chǔ)文件系統(tǒng)

開(kāi)啟虛擬化功能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都會(huì)使用VIMS文件系統(tǒng)進(jìn)展格式化。

a）VIMSVirtualImageManagementSystem虛擬鏡像治理系統(tǒng)，其特點(diǎn)如下：

□基于開(kāi)源的OCFS2進(jìn)展定制

□以文件形式治理虛擬機(jī)鏡像及配置文件

□使用jbd2記錄文件系統(tǒng)日志，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)保證全都性并快速

恢復(fù)

□使用分布式鎖機(jī)制確保集群中數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的全都性

□通過(guò)磁盤(pán)心跳檢測(cè)與SAN之間的連接狀態(tài)（存儲(chǔ)斷連場(chǎng)景）

□通過(guò)網(wǎng)絡(luò)心跳檢測(cè)各節(jié)點(diǎn)之間的連接狀態(tài)（網(wǎng)絡(luò)分割場(chǎng)景）

b）VIMS文件系統(tǒng)特性：

支持ThinProvisioning瘦安排，快照，存儲(chǔ)遷移，鏈接克隆。

□ThinProvisioning瘦安排：安排空間和實(shí)際空間分別，實(shí)際使用時(shí)才

安排實(shí)際的存儲(chǔ)空間，邊使用邊安排。當(dāng)安排空間全部存滿(mǎn)時(shí)，安排空間

=存儲(chǔ)空間；

□快照：虛擬機(jī)某個(gè)時(shí)點(diǎn)的狀態(tài)，包括內(nèi)存、磁盤(pán)。用于備份和恢復(fù)。

口存儲(chǔ)遷移：供給了虛擬機(jī)磁盤(pán)的冷遷移和熱遷移，冷遷移是在虛擬機(jī)關(guān)

機(jī)時(shí)候，將其磁盤(pán)文件從一個(gè)存儲(chǔ)移動(dòng)到另一個(gè)存儲(chǔ)；熱遷移可以在不中斷業(yè)

務(wù)的前提下，將虛擬機(jī)磁盤(pán)從一個(gè)存儲(chǔ)遷移至另一個(gè)存儲(chǔ)。

□鏈接克隆：一樣OS多個(gè)客戶(hù)虛擬機(jī)共享一個(gè)母鏡像，可統(tǒng)一升級(jí)和

維護(hù)；每個(gè)虛擬機(jī)保存差異局部，從而降低存儲(chǔ)本錢(qián)。

16.存儲(chǔ)熱遷移，避開(kāi)存儲(chǔ)系統(tǒng)維護(hù)業(yè)務(wù)停機(jī)

1.存儲(chǔ)熱遷移（StorageLiveMigration,又叫存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)遷移）：指在不中斷業(yè)

務(wù)的前提下，將虛擬機(jī)存儲(chǔ)從一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備遷移到另外一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上，

從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的負(fù)載均衡和升級(jí)維護(hù)。存儲(chǔ)設(shè)備是指基于存儲(chǔ)陣列的

共享存儲(chǔ)，存儲(chǔ)熱遷移廣泛的支持各種存儲(chǔ)陣列。

2.實(shí)現(xiàn)原理：

a）在目的存儲(chǔ)上創(chuàng)立一個(gè)與源一樣的空鏡像文件；

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b）將目的存儲(chǔ)的鏡像文件設(shè)置為源鏡像文件的mirror,使虛擬機(jī)的10

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寫(xiě)也能落盤(pán)在目的存儲(chǔ)上，保證了臟塊數(shù)據(jù)的同步；

C）通過(guò)迭代遷移的技術(shù)將源鏡像的數(shù)據(jù)遷移到目的鏡像中，保證了基線(xiàn)

數(shù)據(jù)的同步；

d）在基線(xiàn)數(shù)據(jù)同步完成后，短暫的時(shí)間內(nèi)暫停虛擬機(jī)的IO懇求，將虛

擬機(jī)的存儲(chǔ)文件從源鏡像切換到目的鏡像上，這樣就完成了存儲(chǔ)的遷

移。

17.存儲(chǔ)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置，大幅削減存儲(chǔ)投資

e）虛擬機(jī)用戶(hù)看到的始終是配置容量，但實(shí)際物理磁盤(pán)占用空間隨使用

空間而動(dòng)態(tài)調(diào)整

0支持存儲(chǔ)空間回收

g）降低存儲(chǔ)本錢(qián)40%（與應(yīng)用模型有關(guān)）

h）相比常規(guī)存儲(chǔ)方式，單個(gè)虛擬機(jī)的IOPS會(huì)有所削減

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的磁盤(pán)創(chuàng)立速度比一般磁盤(pán)創(chuàng)立要快。在創(chuàng)立的時(shí)候只寫(xiě)磁盤(pán)的頭和

完畢塊。

18.鏈接克隆技術(shù)，提升治理效率，節(jié)約存儲(chǔ)空間

a）鏈接克隆概念

鏈接克隆是一種通過(guò)將鏈接克隆母卷和鏈接克隆差分卷組合映射為一個(gè)鏈接

克隆卷，供給應(yīng)虛擬機(jī)使用的技術(shù)；其中鏈接克隆母卷為只讀卷，多個(gè)鏈接克隆

虛擬機(jī)共用一份；鏈接克隆差分卷是讀寫(xiě)卷，其存儲(chǔ)是精簡(jiǎn)配置的，每個(gè)鏈接克

隆虛擬機(jī)一份，保存了每個(gè)虛擬機(jī)差異化的數(shù)據(jù)；鏈接克隆技術(shù)具有創(chuàng)立速度快、

占用存儲(chǔ)空間小的優(yōu)點(diǎn)，格外適合于同質(zhì)化用戶(hù)、桌面高度標(biāo)準(zhǔn)化場(chǎng)景。

b）鏈接克隆特性

母卷、差分卷是必需在同一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上；模板與母卷、差分卷可以不在同一數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)上；只能在支持精簡(jiǎn)配置〔瘦安排）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，才能創(chuàng)立鏈接克隆VM。

假設(shè)一個(gè)鏈接克隆模板為30G,在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1上創(chuàng)立鏈接克隆VM時(shí)，會(huì)自動(dòng)

復(fù)制模板，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1上產(chǎn)生一個(gè)A母卷，大小也為30G,再以A母卷為根

底，自動(dòng)快照為每個(gè)VM創(chuàng)立差分卷；當(dāng)A母卷上創(chuàng)立的差分卷個(gè)數(shù)到達(dá)128

個(gè)時(shí)（規(guī)格限制一個(gè)母卷最多產(chǎn)生128個(gè)差分卷，防止每個(gè)母卷所在存儲(chǔ)塊區(qū)

域在VMs都運(yùn)行的狀況下I/O壓力過(guò)高），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1上產(chǎn)生

一個(gè)的B母卷，為其它鏈接克隆VM創(chuàng)立的差分卷，以此類(lèi)推。

系統(tǒng)為每個(gè)VM創(chuàng)立的差分卷，是精簡(jiǎn)配置的存儲(chǔ)〔瘦安排），最初大小接近于

0,但差分卷最終要保存數(shù)據(jù)，每個(gè)差分卷最小存儲(chǔ)預(yù)估大小不能小于3G,最

大不會(huì)超過(guò)模板大小，一般依據(jù)鏈接克隆的使用場(chǎng)景以及復(fù)原頻率，平均預(yù)估5G、

10G>12G不等。

19.存儲(chǔ)資源裸設(shè)備映射

a）裸設(shè)備概念原理

裸設(shè)備映射，作為一個(gè)整體特性，將LUN映射到虛擬機(jī)中，支持虛擬機(jī)業(yè)務(wù)的

正常運(yùn)行。真正實(shí)現(xiàn)裸設(shè)備映射特性完整功能，PVSCSI是其最重要的關(guān)鍵技

術(shù)。

PVSCSI（準(zhǔn)虛擬SCSI）技術(shù)，可以分為兩局部。一局部為SCSI前端驅(qū)動(dòng)，它通

過(guò)PVDriver安裝在虛擬機(jī)內(nèi)部。另一局部為SCSI后端驅(qū)動(dòng)，作為L(zhǎng)inux內(nèi)

核模塊運(yùn)行在主機(jī)系統(tǒng)中。

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當(dāng)虛擬機(jī)部署集群業(yè)務(wù)后，一些磁盤(pán)掌握類(lèi)操作需要通過(guò)SCSI命令發(fā)送到存

儲(chǔ)側(cè)以及獵取相應(yīng)處理結(jié)果，PVSCSI實(shí)現(xiàn)了該通道：當(dāng)業(yè)務(wù)對(duì)SCSI磁盤(pán)下發(fā)

SCSI命令時(shí)，SCSI前端驅(qū)動(dòng)將SCSI命令交給后端，后端SCSI驅(qū)動(dòng)再將SCSI

命令透?jìng)鹘o實(shí)際的物理存儲(chǔ)設(shè)備，并將物理存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)答返回。

PVSCSI原理流程圖如以下圖所示：

KHBAc?dI

b)應(yīng)用場(chǎng)景：

應(yīng)用于集群中一個(gè)或多個(gè)CNA節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行了集群業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)。

用戶(hù)劃分好獨(dú)立的LUN,然后配置好帶SCSI磁盤(pán)的配置文件，在虛擬機(jī)啟動(dòng)

或者掛載磁盤(pán)的過(guò)程中，給虛擬機(jī)配置SCSI磁盤(pán)，讓虛擬機(jī)能夠使用SCSI

磁盤(pán)。SCSI磁盤(pán)僅可以配置成虛擬機(jī)數(shù)據(jù)盤(pán)使用。

虛擬機(jī)內(nèi)部安裝了PVDriver,并且處于運(yùn)行狀態(tài)，在虛擬機(jī)的SCSI磁盤(pán)上部

署集群應(yīng)用，就可以正常使用這些業(yè)務(wù)。

20.分布式虛擬交換機(jī)

a)DVS使用特性

用戶(hù)可配置多個(gè)分布式交換機(jī)，每個(gè)分布式交換機(jī)可以掩蓋集群中的多個(gè)

CNA節(jié)點(diǎn)；

每個(gè)分布式交換機(jī)具有多個(gè)分布式的虛擬端口VSP(VirtualSwitchPort),每

個(gè)VSP具有各自的屬性(VLAN、帶寬、優(yōu)先級(jí)、DHCP隔離)，為了治理便利

承受PortGroup組治理一樣屬性的一組端口，一樣端口組的VSP具備一樣的

屬性；

每個(gè)分布式交換機(jī)可以配置一個(gè)上行鏈路組，用于VM對(duì)外的通信，上行鏈

路組可以包含多個(gè)物理網(wǎng)卡，這些物理網(wǎng)卡可以配置負(fù)載均衡策略；

每個(gè)VM可以具有多個(gè)vNIC接口，vNIC可以和交換機(jī)的VSP——對(duì)接。

21.支持VXLAN

VXLAN技術(shù)是一種大二層的虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要的技術(shù)原理就是引入一個(gè)

UDP格式的外層隧道，作為數(shù)據(jù)的鏈路層，而原有數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容作為隧道凈

荷來(lái)傳輸。由于外層承受了UDP作為傳輸手段，就可以讓凈荷數(shù)據(jù)輕而易舉

的在二三層網(wǎng)絡(luò)中傳送。

a)定義報(bào)文格式：VXLAN外層包裝〔隧道)+原始凈值：虛擬網(wǎng)絡(luò)標(biāo)

識(shí)由原來(lái)的12bit(4096)擴(kuò)展到24bit[16M),并可以跨二層網(wǎng)絡(luò)傳送。

b)引入VTEP〔VXLANTunnelEndPoint)：來(lái)完成VXLAN報(bào)文的封裝

和解封裝，安排有物理網(wǎng)絡(luò)的IP地址，完成與物理網(wǎng)絡(luò)鏈接。

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c)定義VXLAN網(wǎng)關(guān)：為讓VXLAN虛擬網(wǎng)絡(luò)之間以及虛擬網(wǎng)絡(luò)與物理

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網(wǎng)絡(luò)之間能夠通信。

22.10GE網(wǎng)關(guān)支撐關(guān)鍵應(yīng)用和IO密集型場(chǎng)景

網(wǎng)卡虛擬化技術(shù)

a)一般虛擬網(wǎng)卡

□完全由hypervisor(domO)實(shí)現(xiàn)同主機(jī)不同虛機(jī)之間或VM對(duì)外數(shù)據(jù)

傳送過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)I/O活動(dòng)，以及傳送隊(duì)列和調(diào)度優(yōu)化。因此，計(jì)算量大、

CPU資源開(kāi)銷(xiāo)高。

b)VMDq直通

□VirtualMachineDeviceQueues虛擬機(jī)設(shè)備隊(duì)列，華為自研智能網(wǎng)卡

iNIC(intelligentnetworkinterfacecard)支持該技術(shù)。

□在支持VMDq的網(wǎng)卡上，用硬件實(shí)現(xiàn)了一個(gè)Layer2分類(lèi)/排序器，

依據(jù)MAC地址和VLAN信息將數(shù)據(jù)包發(fā)送到指定的網(wǎng)卡隊(duì)列中去，這樣虛

擬機(jī)收發(fā)包時(shí)就不需要DomO的參與，從而降低CPU資源開(kāi)銷(xiāo)、提高網(wǎng)絡(luò)

性能。

c)SR-IOV

□SR-IOV可在物理網(wǎng)卡上虛擬出多個(gè)PhysicalFunction,同時(shí)在

PhysicalFunction之上虛擬出多個(gè)的VirtualFunction?

□基于VirtualFunction的虛擬機(jī)直通，即直接安排VirtualFunction給

虛擬機(jī)使用，從而到達(dá)虛擬機(jī)直接使用物理的網(wǎng)卡資源實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，削減傳

統(tǒng)的虛擬交換帶來(lái)的CPU消耗，提升性能，削減時(shí)延。

□但是，網(wǎng)卡硬件信息(PF、VF等)綁定，不同物理硬件會(huì)有所不同，

因此熱遷移、快照等特性無(wú)法使用。

23.華為FusionCompute主要參數(shù)參考值

a)虛擬機(jī)與物理主機(jī)指標(biāo)

b)治理指標(biāo)

24.FusionCompute操作配置

一遍講解一遍演示。

5.3.3總結(jié)

這一章重點(diǎn)在于云計(jì)算組件FusionCompute的講解，目的是讓學(xué)員了解實(shí)際的云計(jì)算產(chǎn)

品，把握云計(jì)算里面設(shè)計(jì)的特性及其原理。

5.4作業(yè)與思考題

1.FusionCompute包含哪兩大局部？

2.FusionCompute中有哪些功能特性？

5.5主要參考資料

《云計(jì)算工程》

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6FusionManager架構(gòu)原理

6.1教學(xué)目的和要求

這一章以FusionManager為例，來(lái)講解云計(jì)算資源治理。需要學(xué)員把握FusionManager

所供給的資源治理功能。

6.2重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：FusionManager功能；

難點(diǎn)：F