云计算学习笔记——第三章 计算虚拟化[二]

一、I/O虚拟化

  I/O虚拟化的目标是保障虚拟机IO隔离，可以正常高效的执行。虚拟机要达到硬件的访问速度很困难，所以如何处理虚拟化I/O呢？解决上述I/O虚拟化问题的办法有三种：
（1）全虚拟化：通过软件模拟的形式模拟IO设备。（性能不高）
（2）半虚拟化：由Hypervisor提供资源调用接口。虚拟机通过特定的调用接口与Hypervisor通信，完成获取完整I/O资源控制操作。（需修改内核及驱动程序，存在移植性和适用性问题，导致其使用受限）
（3）硬件辅助虚拟化：就是I/O直通技术，通过硬件的辅助可以让虚拟机直接访问物理设备，而不需要通过虚拟机虚拟化层。最常用的就是SR-IOV单根I/O虚拟化标准，该技术可以虚拟出128-512网卡，可以让虚拟机都拿到一块独立的网卡，直接使用I/O资源。
  正常我们的I/O氛围：密集I/O和非密集I/O。非密集I/O在一秒钟读的次数很少，密集I/O在一秒钟内完成了很多次读，但是每次读取的内容是少量的。为了增大我们每秒钟读的内容，提出了I/O环适配功能只要用来提升大块多队列类型的I/O密集型业务的I/O性能（就是将存储设备资源利用率提高）。用户可通过开启I/O环适配功能，提升I/O性能。

二、常见集群策略

  集群是一种计算机系统，通过一组计算机或服务器的软硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。在客户端看来为其提供服务的只有一台设备，实际上它是一群设备的集合，只不过这些设备提供的服务一样。集群系统中的单个计算机通常称为节点，通常通过局域网连接，利用多个计算机进行并行计算获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份提高可靠性。

1.虚拟机HA机制

  HA，意为高可用性，一中让服务终端尽可能少的技术。将多台主机组建成一个故障转移集群，运行在集群上的服务（或者虚拟机）不会因为单台主机的故障而停止。提升故障恢复速度，降低业务中断时间、保障业务连续性、实现一定的系统自维护。

2.动态资源调度（DRS）

  DRS，意为动态资源调度，根据资源池资源负载的动态监控，合理触发均匀分配规则，实现资源池中物理服务器之间重新分配虚拟机的目的（负载均衡，消峰填谷）。当物理服务器上负载过大时，通过DRS将虚拟机迁移到其他负载较轻的物理服务器上。当虚拟机遇到负载过大时，通过DRS将资源池中的物理服务器重新分配至虚拟机可使用资源，在多个虚拟机之间智能地分配可用资源。

3.分布式电源管理（DPM）

  DPM，意为分布式电源管理，用于业务较轻（负载较轻）时，把虚拟机动态“集中”到集群中的少部分主机上，将其他主机待机，节约电力消耗，等业务量（负载）较大时，再重新唤醒之前待机的主机。执行分布式电源管理DPM策略的前提是开启动态资源调度DRS策略，即集群必须先设置好动态资源调度DRS策略，才能设置分布式电源管理DPM策略，分布式电源管理DPM策略执行时依赖动态资源调度DRS进行虚拟机迁移。

4.集成存储器控制器（IMC）

  IMC，意为集成存储器控制器，设置集群的IMC策略，使虚拟机可以再不同CPU类型的主机间进行切换，确保主机向虚拟机提供相同的CPU功能集，即使主机的实际CPU不同，也不会因为不兼容迁移失败。

三、华为FusionCompute

  FusionCompute是华为云操作系统的基础软件，主要负责底层软件资源（计算、存储、网络）的虚拟化。通过统一的接口，对虚拟出来的资源进行集中的调度和管理，从而降低业务的运行成本，保证系统的安全性和可靠性，协助运营商和企业客户构建安全、绿色、节能的云数据中心。华为FC由计算节点代理CNA、虚拟资源管理器VRM两部分组成。其中CNA中又包含虚拟节点代理VNA，VNA主要负责计算、存储、网络虚拟化的配置以及管理。CNA实际上相当于安装在物理服务器上的操作系统，主要提供虚拟计算功能、管理计算节点上的虚拟机以及管理计算节点上的计算、存储、网络资源。VRM是FC的管理单元，一般安装在虚拟机上，也可以以IOS方式安装在物理服务器上，主要提供对资源（虚拟、业务、用户）的集中管理，并提供统一的维护操作接口。