华为HCIE-Cloud学习笔记.docx
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1、华为HCIE-Cloud学习笔记和思维导图5.2512年,服务器虚拟化 FusionCompute R315年,服务器虚拟化 FusionSphere(FusionCompute+Fusionmanager) R516年,云操作系统 FusionSphere6.0(1、服务器虚拟化2、云数据中心3、电信运营商)18年,服务器虚拟化FusionSphere6.3 私有云FusionCloud桌面云FusionAccessFusionSphere:1、FusionCompute:虚拟化软件CNA:资源虚拟化,包括服务器上的计算资源、服务器后端连接的存储资源(VIMS)、网络资源(DVS)UVP:V
2、RM:资源的管理,一个VRM可以管理多个CNA的虚拟化资源为什么用FC?1、实现业务快速上线2、实现资源复用、提高资源利用率3、绿色节能、降低能耗4、高可靠、高可用。FusionManager:1、实现异构虚拟化统一管理(FC+VMware)2、实现不同厂商设备统一管理3、实现不同类型设备统一管理(计算、存储、网络、安全等)4、实现不同数据中心的统一管理(top+local)5、实现资源划分(VDCVPC)6、业务快速发放Fusionstorage分布式存储软件(块、文件、对象)FSM(FusionStorage Manager):FusionStorage管理模块,提供告警、监控、日志、配置
3、等操作维护功能。一般情况下FSM主备节点部署。部署vm上,也可以部署物理服务器上。FSA(FusionStorage Agent):代理进程,部署在各节点上,实现各节点与FSM通信。FSA包含MDC、VBS和OSD三种不同的进程。根据系统不同配置要求,分别在不同的节点上启用不同的进程组合来完成特定的功能。MDC(MetaData Controller):元数据控制(FS的元数据),实现对分布式集群的状态控制,以及控制数据分布式规则、数据重建规则等。 MDC默认部署在3个节点的系统盘上,形成MDC集群。一般是357。MDC所管理的元数据,存储在ZK上。ZK,开源的集群协调软件,协调MDC的主备关
4、系。一般是357部署。为什么是357?1、ZK的超过半数投票机制2、可靠性3、利用率为什么MDC也是357?MDC的元数据存储在ZK上,11对应,所以也是357。MDC3-96MDC分为两种类型:1、控制节点MDC(前面所提到)2、存储节点MDC(一个存储池,一般对应一个存储节点MDC)存储池0-128一般情况下,一个存储池对应一个MDC。一个MDC最多可以管理两个存储池。一个节点最多部署一个MDC。假如FS只有三个节点,可能出现FS的控制节点MDC也会管理存储池。VBS(Virtual Block System):虚拟块存储管理组件,负责卷元数据的管理,提供分布式集群接入点服务,使计算资源能
5、够通过VBS访问分布式存储资源。每个节点上默认部署一个VBS进程,形成VBS集群。节点上也可以通过部署多个VBS来提升IO性能。VBS leaderOSD(Object Storage Device):对象存储设备服务,执行具体的I/O操作。在每个服务器上部署多个OSD进程,一块磁盘默认对应部署一个OSD进程。在SSD卡作主存时,为了充分发挥SSD卡的性能,可以在1张SSD卡上部署多个OSD进程进行管理,例如2.4TB的SSD卡可以部署6个OSD进程,每个OSD进程负责管理400GB。一个存储池,由多个OSD组成。1、华为云计算解决方案分为哪三个?FusionSphere FusionClou
6、d FusionAccess2、FC的架构?vrm cna3、FM有哪些作用?异构虚拟化、不同厂商硬件管理、异构硬件管理、资源划分4、FS的架构?管理组件:FSM FSA存储组件:MDCVBSOSDZK5、ZK为什么是357?超过半数的投票机制,可靠性,资源利用率Fusionstorage与传统存储对比?1、Fusionstorage最多可以4096个节点,并且可以线性扩展。传统存储最多只能16控,并且不可以线性扩展2、Fusionstorage可以使用廉价的SATA,也可以发挥较强的性能。并且可以利旧,使用旧的x86服务器。3、Fusionstorage支持服务器级别、机柜级别、机房级别的可
7、靠性。并且自动数据重建4、Fusionstorage支持快速数据重建。(多点到多点)5、Fusionstorage不存在IO瓶颈。传统存储会有IO瓶颈,lun会有元数据,存放于某个控制器上,形成归属控制器。服务器访问该lun,一定要经过归属控制器,当IO比较大的时候,就会形成IO瓶颈。为什么需要级联与被级联:想要发布更多虚拟机,一套openstack不能无限增长。为什么不能够无限增长?DB MQ是性能瓶颈。级联作为统一管理(部署一些组件的proxy),被级联接入资源(服务器、VM等等)type1:支持级联与被级联,支持软件SDN,混合云type2:不支持级联与被级联,支持硬件SDN,不支持混合
8、云type3:不支持级联与被级联,无SDN,但支持L2虚拟化,不支持混合云bss_admin:SC运营管理。创建租户、发布服务。VDC管理员:在租户内部,进行资源管理、发布服务、创建业务员。VDC业务员:在租户内部,在VDC管理员许可下,使用资源。FA组件有以下两类:linux组件:部署华为eulerosWI:用户登录虚拟机时,web界面多活ITA:管理员登录界面,主要用来管理桌面云主备vag:虚拟接入网关。客户端访问机房内的云桌面主备vlb:虚拟负载均衡。负载均衡后端的WI。根据WI的负载情况,选择相应的WI给用户登录访问。主备SVN:同时具备AGLB两者功能。硬件设备。看虚拟机规模,大规模
9、使用SVN。小规模使用vagvlb。主备HDC:华为桌面控制器。主要管理云桌面。多活gaussdb:高斯数据库。主要存储ITAHDC的数据。主备license:授权服务器。有两种类型:1、最大用户数2、最大并发用户数单点backup server:备份服务器。主要备份VRM及FA的组件的数据单点TC:瘦终端。理解为低配的电脑。SC:软终端windows组件:部署windows server。全部是主备ad:域控。用户与桌面的关系dns:地址解析dhcp:给桌面云分配IP静态(单用户、多用户)、池(静态池、动态池)TC-vlb-wi,请求登录界面wi-vlb-tc。返回登录界面用户输入用户名、密
10、码,点击登录。tc-vlb-wi-ad。找AD验证帐号密码是否正确。HDC会缓存一份用户名密码。ad-wi-vlb-tc。请求虚拟机列表。TC-vlb-wi-hdc-db.返回列表db-hdc-wi-vlb-tc.点击箭头,登录虚拟机。tc-vlb-wi-hdc-db。查询虚拟机信息。IP状态(是否登录、是否注册、是否关机)db-hdc,返回虚拟机信息IP状态(是否登录、是否注册、是否关机)hdc-vm(hda),预登录准备。桌面策略hdc会生成预登录信息。一、有vag1、ag ip2、address ticket3、login ticket二、无ag1、vm ip2、login ticket
11、预登录信息hdc-wi-vlb-tc一、有vag1、tc知道 vag是谁,拿着ticket找到ag,ag拿着address ticket找hdc换回vm ip2、ag知道 vm是谁,拿login ticket拿vm登录,vm拿着ticket找hdc换vm用户名密码进行登录二、无vag1、tc知道 VM是谁,拿login ticket拿vm登录,vm拿着ticket找hdc换vm用户名密码进行登录以上流程可参考FusionCloud R5产品文档、IP PPT5.261、服务器虚拟化FusionSphereFusionCompute(VRM+CNA)+FusionManagerFusionSto
12、rage管理组件:FSMFSA存储组件:MDC-zk(357)55.9GOSDVBS ISCSI SCSI2、私有云FusionCloud6.3FusionSphere openstackManage OneOC运维SC运营3、桌面云FusionAccessHDPwindows组件:ADDHCPDNSlinux组件:WI用户ITA管理员vagvlb负载WISVNag lbHDCgaussdbITA HDClicense单点backup server单点FTPS-Tools是虚拟机的驱动程序。PV dirver空虚拟机创建并安装操作系统后,需在虚拟机上安装华为提供的Tools,以便提高虚拟机的I
13、/O处理性能、实现对虚拟机的硬件监控和其他高级功能。某些特性必须要安装Tools才能使用,必须要使用Tools的特性请详见该特性的前提条件或约束说明。 为虚拟机提供高性能的磁盘I/O和网络I/O功能 为虚拟机提供虚拟硬件监控功能 获取虚拟机指定网卡IP信息 获取虚拟机内部各CPU利用率、内存利用率 获取虚拟机内各个磁盘/分区的空间使用信息 为虚拟机提供高级功能 迁移虚拟机 安全关闭虚拟机、安全重启虚拟机、休眠虚拟机 在线调整虚拟机的CPU规格 创建虚拟机快照 虚拟机蓝屏检测 虚拟机与主机时钟同步 虚拟机网卡的高级功能,如QoS 自动升级虚拟机的驱动程序,如Tools驱动单个集群128CNA,3
14、000VM通过VRM的级联,最多4096CNA,80000VM关于GPU解决方案:1、GPU直通,直接将某个GPU挂载给某个VM,此VM独占GPU。2、GPU共享,直接将某个GPU挂载给GPU VM,其他VM需要图形处理能力时,将工作转交给GPU VM处理。3、GPU硬件虚拟化,直接将某个GPU进行虚拟化,成多个vGPU,VM需要图形处理能力,挂载一个vGPU。4、CPU模拟,不支持aero特效在物理内存规格一定的情况下,能够超分配给虚拟机(规格)内存复用:内存共享:虚拟机之间共享同一物理内存空间(蓝色),此时虚拟机仅对内存做只读操作。写时复制:当虚拟机需要对内存进行写操作时(红色),开辟另一
15、内存空间,并修改映射内存置换:虚拟机长时间未访问的内存内容被置换到存储中,并建立映射,当虚拟机再次访问该内存内容时再置换回来内存气泡:Hypervisor通过内存气泡将较为空闲的虚拟机内存释放给内存使用率较高的虚拟机,从而提升内存利用率内存复用针对集群开启,并且一旦开启,三项技术同时开启。默认是关闭,1、业务峰值,确实很多内存,无法凭空产生内存。2、一旦开启,会影响性能。可实现130%超分配。内存复用使用上的限制条件:1、每个计算节点上运行的所有虚拟机的预留内存之和不能大于节点虚拟化域内存总和。2、主机需配置足够的交换空间才能保证内存复用功能的稳定运行。3、内存复用与SRIOV直通、GPU直通
16、、NVME SSD盘直通特性互斥。直通设备的虚拟机必须内存独占,内存独占后虚拟机的内存不会被交换到交换空间。内存复用(非100%内存预留)的虚拟机不能直通设备。服务器多CPU的发展历史:1、SMP,多CPU共享内存。优点:可以实现多CPU。缺点:多CPU竞争内存2、MPP,扩展SMP。服务器内部可以同时存在SMP模式、非SMP模式。优点:解决多CPU竞争内存。缺点:内存使用不灵活3、NUMA,服务器会存在多个node。一个CPU跟自己管理的内存称为node。CPU可以跨node访问内存。访问本node的内存,速度最好,跨node访问,性能会有所延迟。基于numa跨node访问内存有延迟,会有一
17、些优化技术。1、host numa可以使得物理服务器能够识别numa架构。在使用CPU内存时,尽量调用同node的内存cpu。服务器BIOS中开启2、guest numa可以使得虚拟机能够识别numa架构。在使用CPU内存时,尽量调用同node的内存cpu。FC的集群中开启磁盘配置模式:1、普通磁盘:使用多少空间,全部分配,全部置0。创建速度最慢,使用性能最好。占用空间最大2、普通延迟置零磁盘:使用多少空间,全部分配,只置0真正使用的空间。创建速度较快,使用性能较好。占用空间最大3、精简磁盘:使用多少空间,分配多少空间,置0多少空间。创建速度最快,使用性能最差。初始占用空间较小,随着使用时间,
18、空间占用、性能会接近于前两者。创建速度 使用性能 占用空间如何使用磁盘?1、分区2、格式化(添加文件系统、置0)磁盘文件格式:1、固态磁盘文件:会将全部空间置0,对应是普通磁盘2、动态磁盘文件:会将头部、尾部置0,对应是普通延迟置0,精简磁盘3、差分磁盘文件:本质上与动态磁盘一样。是需要依赖于父卷。快照、链接克隆、非持久化卷。磁盘的模式: 1、从属:快照中包含该从属磁盘,更改将立即并永久写入磁盘。 2、独立-持久:更改将立即并永久写入磁盘,持久磁盘不受快照影响。 即对虚拟机创建快照时,不对该磁盘的数据进行快照。使用快照还原虚拟机时,不对该磁盘的数据进行还原。 3、独立-非持久:关闭电源或恢复快
19、照后,丢弃对该磁盘的更改。若选择“独立-持久”或“独立-非持久”,则对虚拟机创建快照时,不对该磁盘的数据进行快照。使用快照还原虚拟机时,不对该磁盘的数据进行还原。 如果快照后,该磁盘被解绑定且未绑定其他虚拟机,则快照恢复的虚拟机会重新绑定该磁盘,但磁盘数据不进行还原。 如果快照后,该磁盘被删除,则快照恢复的虚拟机上不存在该磁盘。快照ROW(写前重定向):写直接写快照卷,读:先读快照、再读原卷读性能会有所影响,特别多次快照之后 ,读性能会有较大影响COW(写前复制):写:假如原位置有数据,先将数据复制到快照卷中,再把新数据写到原卷中。写性能会有较大影响。读,直接读原卷。全拷贝:将数据完全镜像一份
20、,优点:快照可以不依赖原卷缺点:十分占用空间华为存储资源模型:1、存储资源表示物理存储设备,告诉FC,需要添加存储叫什么名字,是什么类型,在哪里。例如IPSAN、Advanced SAN、NAS、FS等。2、存储设备表示存储资源中的管理单元,类似ipsan(LUN)、 Advanced SAN、FS(存储池)、NAS(共享目录)等。本地磁盘3、数据存储表示虚拟化平台中可管理、操作的存储逻辑单元。虚拟化的数据存储,裸设备映射,(旧版本还有非虚拟化数据存储)由于裸设备映射、非虚拟化数据存储同样都不支持虚拟化特性,裸设备映射性能更好,所在6.3.1版本以后,把非虚拟化数据存储删除了。中断:外围设备请
21、求CPU处理工作,外围设备称为中断源,CPU处理,称为中断传统网卡,默认中断只会找cpu0,DPDK进行优化之后,变成多线程。支持小包聚合单VM性能相比优化前提高近30%,但是优化后处理量增大,CPU开销也相应变大。整体而言,得大于失。存储虚拟化:1、裸设备+逻辑卷非虚拟化数据存储性能较好2、主机存储虚拟化+文件系统虚拟化数据存储san(vims)本地磁盘(ext4)nas(nfs)性能较差快照、链接克隆、精简配置等3、存储设备虚拟化Fusionstorage、advan sanFSadvan san与虚拟化数据存储的对比?1、同样都支持虚拟化特性2、FS虚拟化特性依赖DHT算法3、FS是一种
22、存储能力卸载的设备存储能力卸载?将原本需要CNA主机参与的动作,卸载交给FS、advsan自己实现。节省CNA主机的CPU。如何给一个FC添加一个数据存储?1、在FC上,添加存储资源(名字、类型、IP)2、在存储侧创建lun,创建lun创建主机,创建主组添加映射关系3、在FC上,存储资源,关联主机4、在FC上,扫描存储设备,会扫出前面所映射单元5、在FC上,把存储设备添加为数据存储。(虚拟化、非虚拟化、裸设备映射)虚拟交换类型:1、普通虚拟网卡:需要domain0或者linux内核进行数据转发,所以性能比较差。2、用户态交换:本质上就是DPDK。需要消耗大量CPU资源,但是速率比较高3、SR-
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