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(私有云)云计算HCIA学习笔记之云计算基础概念、虚拟化基础、FusionCompute架构及安装

待会儿见发布于 2024-03-20 09:35查看:134

1章 云计算基础概念

1.1 云计算课程安排说明

IA-虚拟化-FC / IP-Linux OpenStack 桌面云/IE-备份容灾迁移)

1.2 为什么云计算IA讲虚拟化?

提前告知学员,为什么IA课程要重点讲解虚拟化?云计算基于OpenStack,其底层虚拟化技术为KVM虚拟化(FC搭建/计算虚拟化/存储虚拟化/网络虚拟化),如何一步步向上呈现。

1.3 云计算就业前景

拉勾boss看云计算技术栈(linux/OpenStack/Docker/K8s/网络/存储等),为什么学?未来就业方向?心有目标,不乱阵脚

1.4 什么是云计算?它能做什么?

概念?非成熟型新型技术?有前途。

什么是云计算?举个例子:云笔记,云硬盘,云音乐(酷狗有猜你喜欢)等服务模式。所以云计算就在我们身边,涵盖我们的衣食住行(ppt-云计算就在我们身边

 

而且,当前云计算目前格局百家争鸣?(各种云,阿里云/腾讯云/华为云/百度云/金山云/UCloud/京东云/华三云/网易云/浪潮云等等。。很多公司业务基于云平台来实现)

(云计算之前,个人PC时代及基本应用),移动互联网物联网时代,对算力要求越来越高。

如何理解算力?举个例子:1+1等于几?2200次方呢?比特币原理(比特币算力对于云计算来说无用,SHA256bitSHA256是安全散列算法SHA系列算法之一,其摘要长度为256bits,即32个字节,故称SHA256。对于任意长度(按bit计算)的消息,SHA256都会产生一个32个字节长度数据,称作消息摘要SHA256算法使用的哈希值长度是256

既然要求算力,我直接公司自建机房提升算力不可以吗?不需要云。

 

未来需要大数据人工智能分析(框架和模型是现成的),可以请工程师吗?大企业有钱,请得起。

我也请得起!那也要考虑业务上线周期。(讲讲业务上线流程?)

 

敏捷开发,快速上线,提升竞争力,抢占市场。

强调快速反应、快速迭代、价值驱动

 

云计算可以直接在线购买,租用相关业务,无需自己开发,快速方便。

再去对比下传统上线流程?云计算的优势是不是立刻显现出来?

 

1.5 云计算4类部署模式

私有云、公有云、混合云、社区/行业云

 

1)阿里云提供云主机,面向所有的用户提供服务,就是公有云的例子。

2)中国电科自己搭建一个数据中心,企业内部的业务系统部署在这个数据中心,以云的方式提供内部的IT服务,就是私有云

312306一方面利用自有的数据中心提供购票查询等等业务,在用户量巨大时,把部分查询功能利用阿里云来提供服务,这个模式就是混合云的架构

 

有些有钱的公司就是要自己搭建--私有云

租用厂商提供的资源-公有云

一部分云,一部分机房,混合云(IBM是世界上最大混合云供应商)

针对医疗、健康、教育、新零售等特定行业的一些云方案,整套解决方案。行业社区云。

 

云计算老大:AWS 亚马逊,第二微软,第三阿里云(国内第一),但是国内私有云华为第一

 

大家是否发现,云计算领头羊的,为什么基本都是电商/互联网公司?是因为第一业务规模庞大(双11高峰期,秒杀,数据流太大,采购服务器,很多服务器在非节假日闲置,如何实现利益最大化?对外租用?在高峰期也可以进行回收,来接收顶级流量),业务驱动技术,技术更新非常快,牛人非常多,为云计算商业模式的推动打下坚实的基础。

 

可是当年,2010年大佬们还不看好云计算,腾讯说是个好东西,但很遥远,再看看;百度说新瓶装旧酒(于是ALL in AI人工智能领域,智能汽车);阿里说当下就应该做(纯自研),阿里业务有需求,百度没有需求。百度有啊店铺,2007年开始,2011年关闭;腾讯拍拍,2014年被京东收购。现在看来,阿里很有眼光。

 

阿里云国内第一,可为什么学华为?因为华为私有云第一,且学私有云,很快适应公有云,底层架构都是一样的,阿里云主打公有云,界面操作,不懂底层原理。

1.6 云计算优势(5特征)

按需自助服务(水电燃,基础设施,国家建设,用多少,给多少)--华为云操作:测试环境很方便(维护成本、损耗、人力物力成本,电费等等)

广泛的网络接入(手机、三方终端设备、电脑等)

资源池化(屏蔽底层不同厂商的物理硬件差异)

快速弹性伸缩(根据需求自动扩充)

可计量服务

 

MB/s的含义是兆字节每秒Mbit/s的含义是兆比特每秒,前者是指每秒传输的字节数量,后者是指每秒传输的比特位数MB/s中的B字母是Byte的含义,虽然与Mbit/s中的bit翻译一样,都是比特,也都是数据量度单位,但二者是完全不同的。Byte是字节数,bit是位数,在计算机中每八位为一字节,也就是1Byte8bit,是18的对应关系。因此1MB/s等于8Mbit/s2000Mbit/s=250MB/s

 

1.7 云计算3种服务模式

信息时代数据量不断的暴涨,对算力需求也愈发强烈。

企业需求的算力,云计算公司可以提供,其实就是租算力。

 

不仅你可以租算力,也可以租存储、租网络、租应用程序、租软件等等。

于是按照租用的情况,提供3种租用服务模式。Iaas/Paas/SaasEPR/CRM直接用app store/安卓/Lumia撸妹儿)

 1710897465390501.png 

 

2章 虚拟化基础

2.1 云计算用到的技术-虚拟化

HCIA-Cloud 虚拟化技术

学云计算,为什么学虚拟化?因为云计算底层采用的就是虚拟化技术。

上层为什么可以弹性拓展和伸缩?实质是操作的底层虚拟机。

云计算和虚拟化又有什么区别?

 

1710897490958252.png 

 

云计算操作系统使用 OpenStack

底层使用虚拟化 vmware/xen/kvm

 

每个虚拟化有自己的资源,最终由openstack将这些资源进行池话,

将资源聚合成大的资源池。

 

租个云主机,申请主机时,请求会在底层开启一个虚拟机。那不是虚拟化才牛x吗?云不怎样啊?

 

云是做资源池化,集中管控的,资源调度整合,租户隔离。就像老板一样,老板接到任务,下放给具体的部门去完成啊。谁牛啊?老板?干活的?

 

云计算底层只能是虚拟机吗?能否为物理机???Openstack可以接管虚拟机,也可以接管物理机,称作裸金属BMS(裸机)。为什么存在这个?因为某些应用不支持虚拟机,比如oracle RAC 共享磁盘,失去了云弹性的优势。业务上云,数据库rac本地。

 

规划和排错,是在虚拟化这一层,而不是云计算这一层。这就是云计算和虚拟化的区别。

2.2 虚拟机是什么

2009年第一次接触vmware虚拟化软件,感觉很神奇。操作系统中可以跑操作系统,学习实验的好帮手。

Vmware虚拟化软件

为什么要使用虚拟机?

比如测试linuxwindows

安装两个操作系统不行吗?需要来回切换,且万一操作系统中毒导致无法开启,或者需要两个网卡呢等等,使得物理机灵活性变的非常差。

只要物理机资源足够,虚拟机数量、不同版本os、硬盘、网卡随意添加。

中毒?破坏性测试?快照来帮忙。这些都是虚拟化的优点。

 

虚拟化只能用来做实验吗?能否用来跑业务呢?

Vmware workstation 工作站,oracle virtualBox,你可以把核心业务,weberp、财务系统,部署在里面吗?

 

VMware workstation player 是免费的,为避免法律纠纷,可以使用它,不侵权。没有高级特性。

 

传统公司业务服务器,物理机的世界,成本高,不节能,机柜多,服务器多

1710897527253841.png 

 

如果一台高配服务器,把所有的业务系统部署在一台服务器上,然后做高可用。

不建议,一旦某个业务出问题,可能会影响到其他业务系统。

所以,一台服务器运行一个业务,不是性能,而是出于安全考虑。

这样一来,成本比较高,就可以使用虚拟化。

虚拟化优势:节省资源,资源隔离。

workstation可以吗?所有鸡蛋都放在一个篮子里,不可取。

所以不可以使用单机版虚拟化,工作站级别,必须使用企业级虚拟化软件,高级特性。

 

补充(测试环境/生产环境)

测试环境:测试、开发

生产环境:运行的业务

生产环境可用性

比如 游戏公司招聘 运维,保证 59

1710897576754774.png 

哪怕59 也要考虑行业,微信、支付宝、股票实时交易等等。

365*24*1%=87.6  365*24*0.001%*60分钟=5.256分钟

 

2.3 企业级虚拟化介绍

虚拟化中的老大:VMWare

云计算世界:AWS亚马逊/Microsoft微软/阿里云

云计算世界的虚拟化几乎是开源虚拟化,如果不采用开源,那么每卖出一套云计算软件,都需要给vmware付费,成本高,没有源代码,代码不可控,受制于别人。(去IOE

 

Vmware企业级虚拟化:vSphere

微软企业级虚拟化:Hyper-V

华为企业级虚拟化:FusionCompute

 

企业级虚拟化有哪些特性?我们以华为FusionCompute为例来介绍。

 

VRMVirtual Resource Management)虚拟资源管理

VRM也是一个iso,是web界面,负责资源调度

CNA Computing Node Agent 计算节点代理

CNA是一个装在裸机上的操作系统,被阉割过的Linux,可以在官网下载到的iso文件,大概700M左右,是定制的一个Linux操作系统。

1710897606731410.png 

 

演示打开FC界面

 

注意:CNA本身提供本地硬盘,这个硬盘主要安装操作系统的,而里面的虚拟机磁盘,是由底层存储划给它的。CNA只有操作系统盘,CNA提供运算能力,共享存储提供存储空间。

 

为什么要使用这种架构?因为可实现高可用,VRM监控各个CNA的心跳

1710897699406303.png 

 

2.4 华为FusionSphere虚拟化套件

目的让学员知道目前学习的FusionCompute属于哪一块。有全景图。(8.0.1官方文档中已经没有fusionmanager了,换成了FusionCompute Pro

1710897719268373.png 

 

FusionCompute里面包含VRMCNA,围绕关系进行讲解。

 

2.5 华为FusionCompute介绍

 1710897742291204.png

CNA本身具有硬盘,但不推荐使用,因为一旦CNA出现故障,所有虚拟机都出问题。所以建议虚拟机不要安装在本地硬盘,而是安装在共享存储中。

1710897762109837.png 

问题:如果vm1 对性能的要求,已经超过了各个节点CNA单台性能,怎么办?

答:单台虚拟机性能不能超过单台CNA性能。假如CNA64cpus,单虚拟机不得超过64cpus

问题CNA挂了,虚拟机怎么接管?

答:由其他CNA接管,VRM会去检测,集群HA,会自动进行接管。不可手动。

问题CNA1剩余配置不足以创建一台新的vm,那么剩余怎么处理?

答:VRM统一调度指定CNA,控制虚拟机在哪里创建,不需要执行CNA主机。在集群上创建虚拟机,会根据负载均衡选择合适的CNA主机。不可以把CNA主机的内存和CPU拼在一起。

问题CNA挂了,其他CNA接管,需要重启虚拟机,如何保证业务连续性?

答:影子虚拟机(影子虚拟机是精确的副本)、HA高可用等可以保证。

1710897785899222.png 

第3章  FusionCompute架构及安装

1710897811875899.png 

3.1 华为FusionCompute组件

结合上图,画出华为FCVMWare的对应关系,然后介绍FC组件。

1710897837162134.png 

3.2 华为产品手册及软件下载

e.huawei.com

1710897859980157.png 

版本号说明

 


1710897896197022.png 


文档下载-通过海带丝打开

1710897934370133.png

账号绑定代理商,是经过华为认证的,不然某些产品手册和软件无法下载。

3.3 物理服务器介绍

1710897958530201.png 

6CPU是免费的,超过6CPU就要付费

CNA是基于物理服务器的,看下物理服务器长什么样。

塔式服务器/刀片式服务器/机架式服务器(很多)

塔式服务器像主机

1710897986130882.png 

刀片式服务器(华为E9000

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E9000机箱采用12U/16刀片结构(全宽和半宽),密度大,在有限的空间可以放更多服务器。

 1710898029376978.png

 

机架式服务器(用的最多的)。

机柜标准42U---导轨

规定的尺寸是服务器的宽(48.26cm=19英寸)与高(4.445cm的倍数)。由于宽为19英寸,所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。厚度以4.445cm为基本单位。

1U就是4.445cm,2U则是1U的2倍为8.89cm。所谓“1U的PC服务器”,就是外形满足EIA规格、厚度为4.445cm的产品。设计为能放置到19英寸机柜的产品一般被称为机架服务器。

 

问:服务器怎么放?

答:卡在导轨上,推进去

 

服务器来了,如何安装操作系统?跑机房?接显示器?

3.4 智能平台管理接口

远程管理服务器,通过IPMI接口可实现。

智能平台管理接口Intelligent Platform Management Interface,简称IMPI。

使用该标准实现对服务器的开机、关机、重启等操作

原本是一种架构的企业系统的周边设备所采用的一种工业标准。IPMI亦是一个开放的免费标准,用户无需支付额外的费用即可使用此标准。

各个厂商远程管理卡名字不一样,但协议一样。

IBM:RSA(Remote Supervisor Adapter II) 远程管理适配器/远程管理卡

HP:iLO  iLO(Integrated Lights-Out) HP 独有的服务器远程管理技术

DELL:iDRAC(Integrated Dell Remote Access Controller,

HUAWEI:V1和V2早期的叫iMANA,V3开始叫iBMC 基板管理控制

baseboard management controler

(泰山服务器 iBMC 192.168.2.100  Administrator Adminaite9000)

 

云计算可以对接哪些类型发服务器(都是基于IPMI标准来发送指令的)

iBMCiMana有什么区别呢,是一回事吗

功能是一样的,不同版本的名称不同。
V1、V2服务器叫iMana,V3及以后版本叫iBMC。iBMC在处理芯片和软件上都做了升级,iBMC开始采用华为自研管理芯片。软件也做了重大修改,比以前的版本更加稳定。

客户端(跳板机)如何连接到BMC的??如图,最右是跳板机

1710898057693186.png 

 

长什么样?服务器什么样?存储什么样?

和网口长的一样,

接口集成独立的操作系统,嵌入式操作系统,真正的网卡,是没有os的。远程管理卡,只要通电就行,出厂默认带ip,bios里面默认设置,输入ip账号密码即可。

 

演示登陆

 

对于老服务器,BMC 是 扳手

对于新服务器,BMC 是 Mgmt management

对于存储,维护口 扳手

(存储:扳手--维护口 小电脑--管理口)

 

1710898079923975.png 

 

版本说明可以远程管理修改bmc地址

SmartKit为存储、服务器、云计算三大领域的产品提供了统一的服务工具平台,同时也支持原OceanStor Toolkit的所有功能。

 

3.5 手工安装CNA及注意事项

CNA必须是物理机,在CNA中安装虚拟机

能不能在虚拟机上安装CNA?可以,但不支持嵌套,也就是不支持CNA上的虚拟机。

有没有办法?有

要么虚拟机安装

1710898102117200.png 

云主机本身就是虚拟机,也是不可以嵌套。

要么物理主机安装

 

课上演示如何在虚拟机中安装CNA(内存必须大于8G),主要讲解操作步骤,实验用真机。除了配置RAID,一切的步骤和虚拟机一模一样。

 

1.硬盘:raid1  swap分区

2.网络规划:VRM和CNA必须在同一个子网内,同一个vlan

配置路由可以吗?可以,但是有延迟,50毫秒。

 

网络规划按照之前文档来

第一个远程链接:

远程连接:lab.yutianedu.com:1000

用户名:tianhairui

密码:YTedu@123

 

CNA01 192.168.130.11 网关 192.168.130.254

CNA02 192.168.130.12 网关 192.168.130.254

 

VRM01 192.168.130.21

VRM02 192.168.130.22

VRM VIP: 192.168.130.20

VIP是什么?浮动IP,对客户端透明,不管谁宕机,都可以漂移到另一台VRM节点上,实现高可用。

 

注意默认网关,设置默认的ip,192.168.130.254 ,创建虚拟机的时候选择的时仅主机,所以针对vmnet1 来设置一个ip。不然无法检测。

 

3. 主机名 CNA01

4. 时区 默认beijing

5. 密码 必须复杂性要求,大小写,大于8位

密码不知道,破解可以吗?

6. 命令行 调优调整linux内核参数 磁盘调度算法 保持默认

7. TPM 安全等保 加固

 

开始安装,精简700M

破密码:以防万一

1710898128131788.png 

关机,加载红帽6.4(可尝试其他版本)。启动,按ESC键,用光盘启动

 1710898224777280.png1710898233536617.png1710898242696437.png1710898253857730.png1710898261532899.png1710898271221987.png

 

重启

 

3.6 工具批量安装CNA

批量进行CNA安装。华为提供的installer工具,可同时安装CNA和VRM

 1710898357570330.png1710898368632332.png1710898378588750.png1710898387148657.png1710898396786816.png1710898406800948.png1710898414258371.png1710898424401439.png 

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