HCIA-Cloud_Computing_V4.0学习指导.pdf

发布时间：2022-06-05 发布人：admin 分类：说明书资料大小：3.35M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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华为认证云计算系列教程 HCIA-Cloud Computing 华为云计算工程师认证学习指导配套版本: V4.0 华为技术有限公司 1

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HCIA-Cloud Computing 学习指导第 1 页目录 1 什么是云计算 ........................................................................................................... 4 1.1 云计算就在身边 .................................................................................................................................................. 4 1.2 云计算的特点 ...................................................................................................................................................... 8 1.2.1 按需自助服务 ................................................................................................................................................... 8 1.2.2 广泛的网络接入 ............................................................................................................................................... 9 1.2.3 资源池化 ........................................................................................................................................................ 10 1.2.4 快速弹性伸缩 ................................................................................................................................................. 11 1.2.5 可计量服务 ..................................................................................................................................................... 12 1.3 云计算的定义 .................................................................................................................................................... 14 1.4 云计算的起源和发展 ........................................................................................................................................ 16 1.4.1 互联网发展史 ................................................................................................................................................. 16 1.4.2 计算发展史 ..................................................................................................................................................... 18 1.4.3 云计算的发展 ................................................................................................................................................. 23 1.5 云计算的模式 .................................................................................................................................................... 33 1.5.1 按照运营模式分类 ......................................................................................................................................... 33 1.5.2 按照服务模式分类 ......................................................................................................................................... 35 2 计算虚拟化简介 ...................................................................................................... 37 2.1 虚拟化简介........................................................................................................................................................ 37 2.1.1 虚拟化是什么？ ............................................................................................................................................. 37 2.1.2 计算虚拟化发展史 ......................................................................................................................................... 39 2.1.3 计算虚拟化的分类 ......................................................................................................................................... 41 2.2 计算虚拟化........................................................................................................................................................ 44 2.2.1 CPU 虚拟化 .................................................................................................................................................... 45 2.2.2 内存虚拟化 ..................................................................................................................................................... 50 2.2.3 I/O 虚拟化 ...................................................................................................................................................... 52 2.2.4 主流的计算虚拟化 ......................................................................................................................................... 54 2.3 KVM 简介 .......................................................................................................................................................... 55

HCIA-Cloud Computing 学习指导第 2 页 2.4 FusionCompute 简介 ...................................................................................................................................... 60 3 云计算中的网络基础知识 ......................................................................................... 63 3.1 虚拟化中的网络架构 ........................................................................................................................................ 63 3.1.1 虚拟化中的网络流量...................................................................................................................................... 63 3.1.2 网络基本概念 ................................................................................................................................................. 64 3.2 虚拟化中的物理网络介绍 ................................................................................................................................. 70 3.3 虚拟化中的虚拟网络介绍 ................................................................................................................................. 77 3.3.1 虚拟网络的架构 ............................................................................................................................................. 77 3.3.2 华为虚拟化产品的网络特性 .......................................................................................................................... 85 4 云计算中的存储基础知识 ......................................................................................... 94 4.1 常见物理磁盘类型 ............................................................................................................................................ 95 4.1.1 机械硬盘简介 ................................................................................................................................................. 95 4.1.2 固态硬盘简介 ............................................................................................................................................... 101 4.2 集中式存储和分布式存储 ............................................................................................................................... 104 4.2.1 集中式存储简介 ........................................................................................................................................... 104 4.2.2 RAID 机制 ..................................................................................................................................................... 114 4.2.3 分布式存储和副本机制 ................................................................................................................................ 118 4.3 虚拟化存储和非虚拟化存储 ........................................................................................................................... 122 4.4 虚拟机磁盘...................................................................................................................................................... 127 4.5 华为虚拟化产品的存储特性 ........................................................................................................................... 128 4.5.1 华为虚拟化产品存储架构 ............................................................................................................................ 128 4.5.2 华为虚拟机磁盘特性.................................................................................................................................... 129 5 虚拟化特性介绍 .................................................................................................... 132 5.1 虚拟化集群特性介绍 ...................................................................................................................................... 132 5.1.1 HA 特性 ........................................................................................................................................................ 132 5.1.2 负载均衡 ...................................................................................................................................................... 135 5.1.3 易扩容 .......................................................................................................................................................... 137 5.1.4 内存复用 ...................................................................................................................................................... 138 5.2 虚拟机特性介绍 .............................................................................................................................................. 141 5.2.1 虚拟机快速部署 ........................................................................................................................................... 141 5.2.2 虚拟机资源热添加 ....................................................................................................................................... 142

HCIA-Cloud Computing 学习指导第 3 页 5.2.3 虚拟机快照 ................................................................................................................................................... 144 5.2.4 NUMA .......................................................................................................................................................... 146 5.3 华为虚拟化产品特性 ...................................................................................................................................... 147 5.3.1 集群特性 ...................................................................................................................................................... 148 5.3.2 虚拟机特性 ................................................................................................................................................... 151 6 云计算发展趋势 .................................................................................................... 155 6.1 与云计算相关的其它领域 ............................................................................................................................... 155 6.2 实现云计算的技术介绍................................................................................................................................... 163 6.2.1 容器 .............................................................................................................................................................. 163 6.2.2 OpenStack ................................................................................................................................................... 167 6.3 其它新兴技术简介 .......................................................................................................................................... 177 6.3.1 雾计算 .......................................................................................................................................................... 177 6.3.2 边缘计算 ...................................................................................................................................................... 178 6.3.3 微服务 .......................................................................................................................................................... 178 6.3.4 无服务器 ...................................................................................................................................................... 180 7 结语 ..................................................................................................................... 182 8 附录 ..................................................................................................................... 183 8.1 验证 1： .......................................................................................................................................................... 183 8.2 验证 2： .......................................................................................................................................................... 185 8.3 验证 3： .......................................................................................................................................................... 185 8.4 验证 4： .......................................................................................................................................................... 186

HCIA-Cloud Computing 学习指导第 4 页 1 什么是云计算 1.1 云计算就在身边 2008 年，《钢铁侠 1》上映，开启了超级英雄类型电影的盛宴，超级英雄电影的代表——漫威，已经开始准备完成第一阶段的故事，《复仇者联盟 4》马上上映，我在这里蹭一下超级英雄的热度，使用超级英雄来介绍云计算。在众多的超级英雄中，钢铁侠深受众多漫威粉喜爱，在《钢铁侠 3》中，钢铁侠去营救总统和小辣椒时，面对众多的变种人，他召唤出了钢铁军团，将电影推向了高潮，同时这也是漫威系列电影中钢铁军团第一次出现在大屏幕上，以后的电影中，我们更是见识到他召唤出各种型号的钢铁战衣。我们来分析一下整个实现过程，首先，钢铁军团需要提前被造出来，这个在影片中处处有暗示，它们大多被存放在 Stark 大厦，还有的存放在别的地方，比如在《复仇者联盟 2》中，钢铁侠从太空中召唤来了“反浩克装甲”。第二步，使用某种技术打通钢铁侠和钢铁军团之间以及钢铁军团相互之间的通信，前者是为了将它们召唤出来，给小辣椒揉肩或者远程操作去救飞机上掉下来的人，再或者和绿巨人 PK，后者是为了能让钢铁军团之间互相配合，这个场景只有在《钢铁侠 3》中出现过一回。第三步，面对不同的需求，召唤出不同型号的战甲。钢铁侠战甲的升级换代一直被影迷们津津乐道，最初用来逃生的是 Mark1，拥有全新反应堆的是 Mark6，对付绿巨人时召唤的是 Mark44，在《复仇者联盟 3》中，我们更是见识到了最新的、用来和灭霸正面硬刚的 Mark50。像这种提前将资源准备好，通过特定技术随时随地使用这些资源去执行特定任务的方式基本就属于云计算类型。

HCIA-Cloud Computing 学习指导第 5 页在电影中，使用钢铁战甲可以飞天遁地、惩奸除恶，在现实生活中呢？云计算能为我们提供什么样的服务呢？是不是也可以像钢铁战甲一样召之即来，挥之即去呢？打开华为公有云网站来看一下，如图 1-1。图 1-1 华为公有云在“产品”>“基础服务”中，我们可以看到计算、存储、网络、容器服务等等大的类型，大的类型下面又可以分为数量不等的小类型，我们看一个 HOT 的服务——弹性云服务器 ECS，如图 1-2：图 1-2 弹性云服务器规格

HCIA-Cloud Computing 学习指导第 6 页我们会发现云服务器的规格和我们买电脑时的配置差不多，都会有 CPU、内存及硬盘的参数，后面也会给云服务器安装需要的操作系统，配置 IP 地址等等。其实，购买一台云服务器和购买一台电脑一样，云服务器就是把一台电脑放在云端，使用云服务器可以完成绝大部分在电脑上可以完成的工作，比如编辑文档、发送邮件或者协同办公等。除了这些，云服务器还具备一些电脑不具备的特性，比如，云服务器可以通过手机或者 Pad 使用，感觉和真实的电脑一样，甚至，我们可以随时修改自己云服务器的配置，比如把内存从 1G 扩容成 2G 等等。除了云服务器，在华为公有云上，我们还可以购买到很多其它的服务，比如，需要网站，就可以购买云速建站服务，可以很快完成网站的搭建；需要硬盘来存储数据，就可以购买对象存储服务或者云硬盘。往更高的层次讲，在云计算中，我们可以完成人脸识别、语音识别、图像识别或者文字识别等 AI 方面的功能。总之，云计算可以让我们像使用水电一样使用 IT 服务。大家想一下我们平常是如何使用水电的？是不是打开水龙头、打开开关就可以使用了？那是因为水和电都已经连在了水网电网上。以此类推，水网电网放到云计算中就是互联网，IT 服务就是我们要使用的水电，而水龙头和开关可以是网页界面，也可以是某一个 APP。说了这么多，您可能有这样的疑问，我有自己的电脑，需要的大多数应用都已经被安装在本地硬盘中，我也不会用到什么人脸识别、语音识别等服务，IT 服务又不是水电，离开了它我也能正常地生活，云计算和我没有多大关系。其实不然，您可能已经在使用云计算了。前面我们讲过，云计算的水龙头和开关可能是网页，也可能是某个 APP，那么在这里，我列举了几个最常用的 APP——百度网盘、华为手机的自动备份、有道笔记和网易云音乐。百度网盘，相信大家都使用过，百度把它定义成一项云存储服务，通过百度网盘的客户端，我们可以轻松地将照片、视频、文档等文件进行备份、同步和分享。其中“备份”、“同步”、“分享”就属于 IT 服务，如果没有云计算，我们要实现这些服务就需要手动将文件拷贝到其它的硬盘上，然后再通过这个硬盘分享给别人或者恢复数据。而现在，我们通过客户端，无论它是被安装在手机上还是 PC 上，只要连接互联网并指定需要备份的文件夹，数据就会被自动上传到共享

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