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  • 云计算-虚拟机

    2019-08-11 23:20:40
    虚拟机 1. 虚拟机 虚拟机是运行操作系统和应用程序的虚拟计算机,整个虚拟机(硬件配置、BIOS 配置、内存状态、...份额:表示虚拟机可占用主机系统资源的比例关系 以一个主频为2.8GHz的单核物理主机为例,如果上面运...

    虚拟机

    1. 虚拟机

    虚拟机是运行操作系统和应用程序的虚拟计算机,整个虚拟机(硬件配置、BIOS 配置、内存状态、磁盘状态、CPU 状态)都储存在独立于物理硬件的一小组文件中。这样只需复制几个文件就可以随时随地根据需要复制、保存和移动虚拟机。

    虚拟机属性

    1. CPU
    1. 插槽数=总内核数/单内核数
    2. 份额:表示虚拟机可占用主机系统资源的比例关系
      以一个主频为2.8GHz的单核物理主机为例,如果上面运行有三台单CPU的虚拟机。三个虚拟机A,B,C,份额分别为1000,2000,4000。当三个虚拟机CPU满负载运行时,会根据三个虚拟机的份额按比例分配计算资源。份额为1000的虚拟机A的计算能力约为400MHz的,份额为2000的虚拟机B获得的计算能力约为800MHz,份额为4000的虚拟机C获得的计算能力约为1600MHz。
      CPU份额只在各虚拟机竞争计算资源时发挥作用,如果没有竞争情况发生,有需求的虚拟机可以独占物理CPU资源,例如,如果虚拟机B和C均处于空闲状态,虚拟机A可以获得整个物理核即2.8GHz的计算能力。
    3. 预留:表示主机保留给虚拟机的最低资源量,这部分资源量不能被其他虚拟机占用。
      如果虚拟机根据份额值计算出来的计算能力小于虚拟机预留值,调度算法会优先按照虚拟机预留值的能力把计算资源分配给虚拟机,对于预留值超出按份额分配的计算资源的部分,调度算法会从主机上其他虚拟机的CPU上按各自的份额比例扣除,因此虚拟机的计算能力会以预留值为准。
      如果虚拟机根据份额值计算出来的计算能力大于虚拟机预留值,那么虚拟机的计算能力会以份额值计算为准。
      以一个主频为2.8GHz的单核物理机为例,如果运行有三台单CPU的虚拟机A、B、C,份额分别为1000、2000、4000,预留值分别为700MHz、0MHz、0MHz。当三个虚拟机满CPU负载运行时:
      虚拟机A如果按照份额分配,本应得400MHz,但由于其预留值大于400MHz,因此最终计算能力按照预留值700MHz算。
      多出的(700-400)MHz按照B和C各自的份额比例从B和C处扣除。
      虚拟机B获得的计算能力约为(800-100)MHz,虚拟机C获得的计算能力约为(1600-200)MHz。
      CPU预留只在各虚拟机竞争计算资源的时候才发挥作用,如果没有竞争情况发生,有需求的虚拟机可以独占物理CPU资源。例如,如果虚拟机B和C均处于空闲状态,虚拟机A可以获得整个物理核即2.8GHz的计算能力。
    4. 限制:表示虚拟机可以使用的最大的资源量,虚拟机一旦达到限制的资源量,将无法继续占用更多的主机资源。
      以一个主频为2.8GHz的单核物理主机为例,如果上面运行有三台单CPU的虚拟机。三个虚拟机A,B,C,限制分别为400MHz、未设置、未设置(默认值为不限制)。当虚拟机B和C未运行时,虚拟机A能获得的最大计算能力就是400MHz,即便CPU还有空闲资源,虚拟机A也不能占用更多的CPU资源。
    1. 内存
    1. 内存资源份额:在虚拟机申请内存资源,或主机释放空闲内存(虚拟机迁移或关闭)时,会根据虚拟机的内存份额情况按比例分配。不同于CPU资源可实时调度,内存资源的调度是平缓的过程,内存份额策略在虚拟机运行过程中会不断进行微调,使虚拟机的内存获取量逐渐趋于比例。以6G内存规格的主机为例,假设其上运行有三台4G内存规格的虚拟机,内存份额分别为20480、20480、40960,那么其内存分配比例为1:1:2。当三个虚拟机内部均逐步加压,策略会根据三个虚拟机的份额按比例分配调整内存资源,最终三个虚拟机获得的内存量稳定为1.5G、1.5G、3G。内存份额只在各虚拟机竞争内存资源时发挥作用,如果没有竞争情况发生,有需求的虚拟机可以最大限度地获得内存资源。例如,如果虚拟机B和C没有内存压力且未达到预留值,虚拟机A内存需求压力增大后,可以从空闲内存、虚拟机B和C中获取内存资源,直到虚拟机A达到上限或空闲内存用尽且虚拟机B和C达到预留值。以上面的例子,当份额为40960的虚拟机没有内存压力(内存资源预留为1G),那么份额为20480的两个虚拟机理论上可以各获得最大2.5G的内存。
    2. 内存资源预留:预留的内存被会虚拟机独占。即,一旦内存被某个虚拟机预留,即使虚拟机实际内存使用量不超过预留量,其他虚拟机也无法抢占该虚拟机的空闲内存资源。
    1. GPU
    1. 自动分配
      若选择自动分配方式,虚拟机开机时,自动分配主机上的GPU资源,关机后即释放GPU资源。重新开机,再次重新自动分配GPU资源。
      设置主机图形处理器为直通模式时,该图形处理器只能被一个虚拟机使用。
      设置为虚拟化模式时,可被多个虚拟机使用,但需要图形处理器支持虚拟化。
    2. 指定绑定
      若选择指定绑定,与图形处理器绑定后,虚拟机和图形处理器所在的主机会自动绑定,在虚拟机和图形处理器解除绑定之前,虚拟机只能运行在该主机上,无法迁移至其他主机。

    其他

    • 创建虚拟机时,按定义的虚拟机规格自动从资源池中为虚拟机分配相应量的内存和CPU。
    • 虚拟机创建完成后,可以对虚拟机进行迁移,对虚拟机的规格或外设进行调整,例如添加网卡、绑定磁盘、挂载光驱、绑定图形处理器、绑定USB设备等。
    • 说明:一台虚拟机所使用的内存资源和CPU资源只能由同一台主机提供,但如果虚拟机运行的主机发生故障,可立即由另一台主机为该虚拟机提供计算资源。因此,虚拟机实际可使用计算资源的最大限度不能超过该主机的硬件规格。

    2. 创建虚拟机方式

    1. 创建空虚拟机
      需要安装os,通常系统初始部署需要创建空的虚拟机
    2. 使用模板创建虚拟机
      将模板转换为虚拟机,虚拟机所有的属性 和模板相同,转换完成后,模板不再存在,通常系统中有合适模板或其他站点有合适模板可以导出,使用模板创建可以节省时间
    • 优点:模板是虚拟机的一个副本,包含操作系统、应用软件和虚拟机规格配置,使用模板创建虚拟机能够大幅节省配置新虚拟机和安装操作系统的时间
    1. 使用虚拟机创建虚拟机
      已有虚拟机为副本,此虚拟机可被配置且安装不同软件,克隆相似虚拟机

    3.制建模板的方式

    1. 虚拟机转换为模板
      所有参数为虚拟机设置,转换后,原虚拟机不存在
    2. 虚拟机克隆为模板
      参数可调整,原虚拟机正常使用
    3. 模板克隆为模板
      参数可调,原模板仍存在

    4.虚拟机和虚拟机模板的区别

    虚拟机

    虚拟计算机,可运行os和应用程序,占用主机的资源,用途是处理计算任务,应用程序的运行载体

    模板

    是虚拟机的一个副本,包含os,应用软件,虚拟机规格配置,不能直接运行,主要用途是为了批量创建虚拟机

    5. 虚拟机模板的导出

    将系统内的模板或虚拟机导出到本地作为虚拟机的模板,便可以在其他系统中使用该模板创建与模板设置一致的虚拟机,达到快速部署的目的

    镜像文件

    1.虚拟机镜像(虚拟机模板)

    虚拟机镜像就是前文所说的虚拟机模板,是虚拟机的一个副本,包含操作系统、应用软件和虚拟机规格配置等数据,用于创建与模板设置一致的虚拟机,实现快速部署的功能。

    2.操作系统镜像

    操作系统镜像指的是把操作系统安装光盘中的所有数据打包并压缩所生成的特殊格式的文件,通常以.iso作为文件扩展名,包含了安装操作系统所需要的所有文件,既可以用于安装物理机的操作系统,也可以用于安装虚拟机的操作系统。

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  • 云计算是一种服务模式,这种模式并不是计算机行业所特有,也不是现代所特有,而是一种已经存在很久的服务模式。其思路就是把各种资源整合起来,然后租给有需要的用户。拿图书馆做比较,大家都很熟悉了,图书馆收集了...

    云计算是一种服务模式,这种模式并不是计算机行业所特有,也不是现代所特有,而是一种已经存在很久的服务模式。其思路就是把各种资源整合起来,然后租给有需要的用户。拿图书馆做比较,大家都很熟悉了,图书馆收集了很多书,如果你想看书,只需要到图书馆根据自己的需求去借就好了,图书馆会根据你借的数量以及时间收费,你看完了就还给图书馆,书重新放回到原来的书架,其他用户可以继续借,重复利用。

    肯定有人会想到把这种模式移植到传统IT行业,只是把租的对象由图书变为服务器资源罢了,因此云计算诞生了。为什么称为云计算,因为服务器的功能就是提供计算能力,把服务器租给你相当于卖给你服务器租赁期间的计算能力,因此称为云计算。

    怎么运作,很简单,你需要多少CPU、多少硬盘,自己去机房搬,云服务提供商会根据你的数量按天计费,当然你也可以包月包年。你如果愿意出更多的钱,也可以提供送货上门服务。服务器硬件给你了,只要在租赁期间,随便你处置,就和自己买的服务器一样,服务器搬到自己的机房后,发现自己人手不足,你要一个一个安装操作系统,招一个人专门做这个成本也高。于是云服务商提供了其它增值服务,比如上门给你安装操作系统、上门组建网络,甚至给你提供安装数据库、大数据Hadoop/Spark集群搭建服务等,把这种麻烦事交给别人了,显然大大节省了自己的运维成本。

    云计算的好处也出来了,你为什么要租服务器,而不是自己买,因为你可能只是想用一段时间,相对于你自己买服务器,成本太高了,租用更方便。另外,你自己买需要根据业务评估买多少,可能买回来发现不够用,于是重新采购,流程麻烦,买的太多了,又存在资源浪费。而租用就更弹性了,需要多少,租用多少,不需要了还给云服务商就好了。私有云同样,只不过是企业内部结算罢了。以上是IaaS的运营模式。你有可能有这种情况,你写了一个Web项目并打好了war包,但自己手头没有服务器来跑,你可以把你的war包交给云服务提供商,他们负责给你运行,你不用租整个服务器,也不用搭建运行环境,打好war包拷给他们就好,他们帮你部署运行。这就是我们说的PaaS服务。更高级的,你手头有很多照片,你想把照片中的人物提取出来,但你自己不会写代码实现,你可以把照片发给云服务商,他们通过自己的脸部识别技术处理后把结果发给你,这就类似于SaaS。

    以上就是云计算的非权威解读,它更确切地说云计算不是指特定的某种技术,而是一种服务模式,一种交付方式。问题来了,以上需要把服务器搬来搬去太麻烦了,而且用户还需要有自己的机房来放租来的服务器。有没有某种技术能够不需要移动服务器,也能解决前面提到的问题,把CPU、内存、磁盘等资源打包租给用户。相信都知道答案了,虚拟化技术就可以完美解决这个问题,而虚拟机是虚拟化实现之一,但绝不是唯一,还有可能是容器,甚至是真正的物理机(裸机)。提供虚拟机的hypervisor也不是只有vmware,还有比如kvm/qemu、xen等。除了虚拟机外,还有许多其它虚拟化技术,比如ovs虚拟网络等。通过虚拟技术,你再不用搬服务器,而完全自助。除此之外,利用虚拟化技术还能更方便的部署运维,比如不用一台一台安装操作系统,你安装完一台后,很方便地进行克隆,避免了大量的重复劳力工作。你也不用自己建机房,省去了很多工作,完全交给云服务提供商或者自己内部的云平台团队。

    之所以容易混淆虚拟机和云计算,是因为虚拟机确实在云计算中太普遍了,它是云计算中最活跃的主体,也是核心之一,很多服务都是围绕着虚拟机提供服务。在AWS或者其它公有云买云服务,最直接的方式就是申请一台虚拟机。你购买的云数据库,底层也有可能是虚拟机,原理大概是这样的,比如你买一个mysql云数据库,云平台会在后台给你首先起一个虚拟机,这个虚拟机镜像包含了mysql服务,当虚拟机起来,mysql服务就跑起来了。你不仅需要访问数据库,还有可能需要其它相关的功能,比如设置主从、查看日志、创建备份、设置账户权限等,由于虚拟机对用户是不可见的,并且不是所有的用户都会这些操作。因此云服务商还提供了非常方便的API接口,用户只需要调用API或者Web界面就可以完成以上所有操作,而不需要自己去学习和关心怎么弄。底层怎么实现,这个没有固定地方法,有可能是在虚拟机跑个agent程序,执行某个操作,比如创建一个数据库用户,agent就跑一个已经定义好的脚本,当然也有可能通过外部程序来完成数据库内部的配置管理,比如ssh/ansible/puppet等。

    总而言之,云计算高大上,近年也是抄的火热,但本质是思维的转变,而非技术的革新。你把计算能力给别人用-云计算,存储给别人用-云存储,数据库给别人用-云数据库(DBaaS),负载均衡给别人用-LBaaS,防火墙给别人用-FWaaS。但实现手段依然是传统的IT技术,比如分布式技术、虚拟化技术、网络技术、自动化运维技术、容灾技术等,并没有造出新技术,而只是通过这些技术组合把一些资源、功能产品或者软件等封装成API对外提供服务。

    云计算最权威标准可以参考AWS,IaaS开源实现方案可以参考OpenStack,目前也是云计算领域中最活跃的开源项目之一,目前除了提供IaaS的基础服务(计算、存储、网络)外,还实现了Trove数据库服务、Mistral工作流以及cloud cron服务、Sahara大数据库服务、Magnum容器编排服务等。

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  • 其实简单来说,云计算是一种拥有很多实例化产品的集合,虚拟机是其中一种产品,除此之外还有虚拟储存,虚拟网络等等产品。

    先看看维基百科对于云计算的解释:

    云计算(英语:Cloud Computing),是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端和其他设备。
    用户不再需要了解“云”中基础设施的细节,不必具有相应的专业知识,也无需直接进行控制。

    维基百科对于虚拟机的解释:

    虚拟机(英语:virtual machine),在计算机科学中的体系结构里,是指一种特殊的软件,可以在计算机平台和终端用户之间创建一种环境,而终端用户则是基于这个软件所创建的环境来操作软件。

    提取一下key word:

    • 云计算是一种基于互联网计算方法,可以共享按需分配资源。
    • 虚拟机是一种软件,可以模拟出操作系统,而操作系统本身也是软件。

    其实简单来说,云计算是一种拥有很多实例化产品的集合,虚拟机是其中一种产品,除此之外还有虚拟储存,虚拟网络等等产品。

    然后vmware是什么,它是一个软件品牌,旗下有我们熟知的虚拟化软件(vmware player;vmware workstation等)来提供虚拟机的创建。这个品牌也有云计算的解决方案,即多个软件实现硬件、软件、网络的虚拟化和共享功能,这些软件有:Vcenter、esxi等。

    国内知名的几大云服务商的产品。阿里云和腾讯云基本都有以下一些产品:云服务器;云数据库;存储;CDN。用户可以根据需求进行购买使用,虚拟机只是其中一种产品。

    可以说,虚拟机是代表了一种虚拟化技术,意义就是共享;云计算代表的是被虚拟资产的管理技术,意义就是统筹管理。

    云计算和虚拟机(VMWare)有什么区别?—知乎

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  • 1.云计算平台使用虚拟机的抽象隔离不同的用户。   一个用户在云计算平台上的环境是虚拟机,任何操作都不会影响其他用户的环境。   用户在集群上的环境是集群操作系统,所有的用户共享唯一的环境,更改操作相互...

    这里的“集群”指以并行计算为核心的分布式系统。

     

    1.云计算平台使用虚拟机的抽象隔离不同的用户。

     

    一个用户在云计算平台上的环境是虚拟机,任何操作都不会影响其他用户的环境。

     

    用户在集群上的环境是集群操作系统,所有的用户共享唯一的环境,更改操作相互影响。

     

     

    2.云计算平台使用虚拟机中运行的是成熟的OS。

     

    云计算平台通过虚拟机给用户提供的操作系统可以是Windows,Linux。成熟而常见的OS,保证了软件的兼容性和易用性。从而,不必为应用专门开发云计算平台的专用应用程序,直接使用现有软件即可。

     

    集群计算平台需要专门开发相应的程序,直接可用的软件很少,使得它的应用局限性很大,常见于大规模的科学计算。

     

     

    3.云计算平台的市场在于更小的资源消耗,主要竞争对手是高性能PC。

     

    云计算的定价 <<  (购买硬件费用 + 购买软件费用 + 总电费) /  最长使用时间

     

    这样的定价才能吸引人们更多的使用,部分的代替高性能PC, 来运行服务软件或大型程序。

     

    集群平台的市场面向的是大规模的科学计算,这个领域里它基本没有竞争对手。

     

     

    4.云计算的虚拟机运行在特定的机器群上。

     

    云计算的核心就是以虚拟机做为分配计算资源的单位,它的底层的是一个容易扩展的分布式操作系统,以“集群”的模样出现。

     

    如果将这个分布式操作系统的核心作为一个抽象层,则它可将整个系统分为两个部分。向上是虚拟机,向下是硬件资源。

     

    云计算平台不追求大规模并行计算,而是专注于针对虚拟机计算资源的分配和管理。

     

    集群系统追求大规模的并行计算,计算资源的分配和管理都是为并行的科学计算服务的。

     

     

    5.云计算里的资源在平台内部以“服务”的形式存在。

     

    Amazon和微软的云计算平台大量使用了“服务”(Web Service)。

     

     

    暂且写到这里2009.08.05

     

    附加:

     

    拥有虚拟机核心技术的厂商:

     

    1,Oracle收购Sun,而Sun则在去年收购了Virtual Box。埃里森声称他们的产品也是云计算。

     

    2,Microsoft 自家产品 Virtual Server & PC,早已经集成到了Windows Server 2008中。在2007年微软大会的时候,他们演示了在Server 2008中强大的虚拟机管理。小孙安装过Virtual Server,竟然可以在IE内操作虚拟的XP,很是强大。联系到中科院计算所的Top500是和微软合作的(跻身前十),再看看David Cutler大师作为Azure 平台的主要开发人员,微软的云计算平台事实上完备了。

     

    3,EMC收购了VMware,这个存储业的老大不是也在推COS(Cloud Optimized Storage)。

     

    4,Redhat主导的Xen。

     

    这三家里MS的实力最强。

     

    宣传云计算比较多的厂商:

     

    1,Amazon,思路清晰。不得不佩服他们,将自己的维护Amazon网站众多机器的技术当产品买了,而且很成功。

     

    2,google,这个搜索巨头的集群管理世界上数一数二,而且自称是云计算的领导者。但其云计算平台并不很成功,发布的api似乎都在维护google网络巨头的地位。小孙现在都不清楚,google的云计算是什么,产品是什么?仅仅依靠著名的Gmail支撑云计算还是远远不够的。个人认为google没有自己的虚拟机,而如何在他们庞大的集群上为开源的虚拟机分配资源是非常困难的,主要原因是“船太大”。希望了解Google云产品的达人说明一下。

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