云计算课程笔记_云计算笔记

01

概念：云计算是一种模型，它可以实现随时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、存储、应用及服务），资源能够快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。

学习的是如何实现这种服务的技术。

云价值的价值（特征）：

• 按需自助服务：用户根据自身需求自主选择和配置计算资源

• 广泛网络接入：广泛且稳定的网络访问，“云”中的服务和软件可以通过任何支持网络的设备和平台进行访问和使用，大大提高的用户的工作效率和灵活性

• 资源池化：能合并资源

• 快速部署，弹性扩容：云计算过程会很快完成，能从按需从4gb扩容到64gb不等

• 可计量服务：不仅是计费相关，还有会后台管理监控

云计算的服务模式：

加粗为用户侧管理，未加粗为云平台管理

云平台的部署模式：

私有云（Private cloud）：云计算的基础设施由单一的组织拥有，并且仅仅为该组织运营。

公有云（Public cloud）：云服务运营商拥有云基础设施，并且为公众或者企业用户提供云服务。云计算基础设施由一个组织拥有并且向公众或者大型的工业团体销售云计算服务。

混合云（Hybrid cloud）：云计算基础设施有两种或者多种云组成，对外仍然变现为一个整体。

行业云（社区云）：针对某些特定行业和人群定制的云平台。

TCO：总拥有成本

虚拟化技术介绍：

虚拟化：

8核处理器：8个处理器

一个处理器在同一时刻只可以给一个进程（程序在运行的状态）做计算

非超线程情况下，一个处理器（一个核心）只有一个线程，线程是进程运行资源的集合

超线程技术：对于特殊处理器可以在已经有一个线程的情况下，超出一个线程

分时复用技术

操作系统只能在ring0层运行，app等应用只能在ring2层运行，虚拟机本身就是app应用，解决方法：

1. 半虚拟化：修改上层虚拟机操作系统的内核，使得虚拟机操作系统无法发出敏感指令到非Ring0层 仅针对开源系统

2. 全虚拟化：通过虚拟化软件动态捕捉上层虚拟机系统发出的敏感指令 <!--需要消耗大量资源用于对敏感指令及进行捕获-->

3. 硬件辅助虚拟化：直接修改CPU，使得CPU可以在非Ring0层接收敏感指令 <!--需要cpu厂家辅助实现，难度大，当前主流cpu，英特尔，AMD已经在新一代cpu中支持了该技术-->

单个虚拟机的VCPU数量 = 物理机CPU的线程数

一些重要概念：

虚拟机的特点（本质是文件）：

1. 分区：在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机

2. 隔离：在单一物理服务器上的多个虚拟机之间相互隔离

3. 封装：整个虚拟机执行环境封装在独立文件中，可以通过移动文件的方式来迁移该虚拟机

4. 相对于硬件隔离：虚拟机无需修改，即可在任何服务器上运行

虚拟化的分类：

1. 裸金属型虚拟化：广泛用于企业应用中

   • 优点：性能较好

   • 缺点：安装使用相对困难，有一定学习门槛

2. 寄主（寄居）型虚拟化：适用于个人pc场景，能够同时满足虚拟业务的应用和普通软件同时运用。优点：软件逻辑简单，上手容易

   • 相较于裸金属虚拟化多一层性能消耗，并且虚拟机软件运行依赖于虚拟机操作系统

1.思考题：企业为什么要使用虚拟化？（虚拟化相对于传统IT的优点）

• 增加资源利用率：电脑主机针对一个app只能使用一次，但是在主机上建立多个虚拟机后，虚拟机可以在主机使用APP1时同时使用该应用程序，更有效利用硬件资源，提高服务器的利用率。
• 提高灵活性和可扩展性：虚拟机可以在不同物理服务器中迁移，实现负载均衡和故障修复。相对于传统IT需要增加服务器的数量时，虚拟化应用可以只用增加虚拟机的数量。
• 高可用性和容错性：通过虚拟机的迁移和热备份，及时出现某台物理服务器的故障，企业的应用程序仍然能继续运行。此外，虚拟化技术还可以实现快速的备份和恢复，提供更好的数据保护和灾难恢复能力。这些功能使得企业的业务连续性的道路有效的保障。
• 节能和环保
• 简化管理和运维工作

02

架构设计上分类：

1. 精简型指令集 ARM架构

   可以将复杂任务划分为多个较为简单的任务执行，对单个核心的性能要求更低，但是需要多颗核心一起计算

2. 复杂性指令集 X86架构

   依靠CPU强大算力，直接对复杂任务进行计算，需要依赖CPU强大的性能，但是可以释放核心数量

内存复用：3个技术相互协调相互配合

1. 内存共享：多个虚拟机共享数据相同的内存页，对于共享部分多个虚拟机仅为只读状态。如果需要修改内存中的数据，则可以重新开辟新的空间使用。

2. 内存置换：系统将长时间（不是具体时间而是一个算法LRU）不访问的内训数据，置换到内存交换空间（在磁盘中）中

3. 内存气泡：虚拟化软件动态监视虚拟机的内存状态，将空闲的虚拟机的内存压缩到相对繁忙的虚拟机中。

LRU最近最短时间访问算法：

网络类型：

1. 桥接模式：虚拟机可以直接访问互联网，且虚拟机也可以被外界网络中的其他设备所访问。正常情况下，多个桥接模式下的虚拟机之间可以相互访问。

2. NAT模式：虚拟机可以借助物理机身份访问互联网，但是外界网络中只能识得物理机，无法和虚拟机进行通信，且多个NAT模式的虚拟机之间可以相互访问

3. 仅主机模式：虚拟机无法访问互联网，但是多个仅主机模式的虚拟机之间可以相互访问

以上三种模式，正常状态下，物理机和虚拟机之间都可以相互访问

不适用网络：没有任何网络功能

03

对于在虚拟机上安装游戏代码文件，使得主机电脑和手机上都能访问该网站：

1. 手机作为交换机，为设备提供热点，虚拟机选择使用桥接模式，这样外网可以访问虚拟机

2. 在虚拟机上进入#模式，输入命令：

   • su root

   • root（此时输入密码）

3. 在虚拟机上输入：yum install httpd

   安装httpd，安装过程中选择均选择y

4. 输入命令启用httpd：systemctl start httpd

5. 输入命令关闭防火墙：systemctl stop firewalld.service

6. 打开该软件：

7. 将游戏代码中文件全部复制转移到虚拟机中：

   • 其中主机号是虚拟机的主机号，可以使用命令ifconfig查看

     

   • 将复制的文件粘贴到此文件下

     

8. 此时在主机或者手机上访问虚拟机主机号即可访问游戏界面：