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文档简介

1、云计算技术基础与实践 习题答案(李春平)第1章云计算技术基础一、选择题:l.D 2.A 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A 8.C 9.C 10.A ll.C 12.C二、简答题(答案要点):1.云计算主要分为三种服务模式(如下图):软件即服务(Software as a Service,简称SaaS)、 平台即服务(Platform as a Service,简称 PaaS)、基础设施即服务(Infrastructure as a Service,简称叩aS)。laaS模式把基础设施作为服务出租。PaaS把开发环境作为一种服务出租。SaaS就是把软件部署在云 端,让用户通过互联网来使用这

2、些软件。虚拟化技术是计算机中一种虚拟化资源管理技术,将网络上的各种实体资源通过虚拟数字组合转换然 后呈现出来,打破原来不能够自由完成转换的单一模式,能够让用户更方便的作用服务器和内存等等资源。 云计算是指能够通过网络随时、方便、按需访问一个可配置的共享资源池的模式。虚拟化技术是云计算的 基础。.云平安技术的关键是首先了解客户及其需求,并针对这些需求设计解决方案,如全磁盘或文件加密、 客户密钥管理、入侵检测/防御、平安信息和事件管理、日志分析、双模认证、物理隔离等。. (1)节约建立基础设施的本钱,(2)可以快速部署应用,(3)更好的灵活性和可扩展性,(4) 可以缩短产品开发周期,(5) 一站式

3、、可视化,部署、应用以及管理更加方便。第2章虚拟化技术一、选择题:l.C 2.D 3.A 4.A 5.B二、简答题:.网络功能虚拟化就是将传统的通信技术业务部署到云平台上,从而实现软硬件解耦合。.网络功能虚拟化有5个重要组成局部:VNF (虚拟化网络功能)、NFVI (网络功能虚拟化基础设施)、 NFVO (网络功能虚拟化业务编排)、VNFM (虚拟化网络功能管理)、VIM (虚拟化基础架构)。.软件定义网络是将网络中的控制平面与数据转发平面两者进行别离,并使用集中的控制器中的软件 平台来实现可编程化控制底层的硬件功能,可以实现对网络资源的按需分配。软件定义网络是网络虚拟化 的一种实现方式。.

4、0pen vSwitch是一个高质量的、多层虚拟交换机,使用开源Apache2.0许可协议,由Nicira Networks 公司开发,主要使用C语言实现。Open vSwitch支持多种Linux虚拟化技术,例如:Xen KVM、VirtualBox 等。Open vSwitch在虚拟机环境下可以作为一个虚拟的交换机,支持Xen、KVM、VirtualBox等多种虚拟 化技术。5,存储放肆主要有直连式存储、网络连接存储、存储区域网络等类型。.软件定义存储是指存储资源由软件自动控制,通过抽象、池化和自动化,将标准服务器内置存储、 直连存储,外置存储,或云存储等存储资源整合起来,实现应用感知,或

5、者基于策略驱动的部署、变更和 管理,最终到达存储即服务的目标。第3章KVM虚拟化技术一、选择题:l.C 2.A 3.A 4.B 5.D 6.A 7.A 8.B 9.D 10.B ll.B 12.C 13.D 14.A 15.D二、简答题(答案要点):.是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响。.可以分为平台虚拟化,针对计算机和操作系统的虚拟化;资源虚拟化,针对特定的系统资源的虚拟 化,比方内存、存储、网络资源等;应用程序虚拟化,包括仿真、模拟、解释技术等。. CPU的运行级别,分别是Ring。、R

6、ing 1. Ring 2. Ring 3, Ring。是最高级别,Ring3级别最低。 操作系统(内核)需要直接访问硬件和内存,因此它的代码需要运行在最高运行级别RingO ,这样它可 以使用特权指令,控制中断、修改页表、访问设备等等。应用程序的代码运行在最低级别Ring 3上,不能 做受控操作。. Intel-VT 技术的 CPU,有 VMX root operation 和 VMX non-root operation 两种模式,两种模式都 支持Ring 0Ring 3共4个运行级别。VMM运行在VMX root operation模式下,Guest OS运行在VMX nonroot o

7、peration模式下,并且可以转换,这样减少了上下文切换,提高了效率。.Virio采用半虚拟化方式,包括前端guest中各种驱动程序模块,后端Hypervisor上的处理程序模 块,中间用于前后端通信的virtio层和virtio-ring层。. KVM比拟典型的管理工具有virsh, virt-manager, ovirt等。virsh为命令行管理工具,功能强大, 能完成几乎所有虚拟机管理任务;virt-manager以桌面应用的方式,提供了方便与性能兼具的高效率管理; ovirt那么以web的方式,实现大局部管理任务的管理方式。.虚拟机的克隆就是根据源Guest虚拟机复制一个新的Gues

8、t虚拟机,2个Guest虚拟机是完全一样 的,KVM虚拟机迁移是在不同主机之间进行,即虚拟机从一台Host主机迁移到另一台Host主机。. KVM的存储选项有多种,包括虚拟磁盘文件、基于文件系统的存储和基于设备的存储。9通过CPU缓存绑定的方式可以大大高缓存的命中率,提高性能。lO.qemu是处于用户态运行的、完全虚拟化的模拟器,可以在操作系统中完全模拟CPU、内存、I/O 硬件,可以适配windows、linux、苹果ios等操作系统。第4章VMware虚拟化技术一、选择题:LA 2.B 3.A 4.D 5.A 6. B 7.C 8.D 9.D 10.B ll.A 12.A 13.B 14.

9、D 15.D二、简答题:.VMware vSphere的两个核心组件是ESXi和vCenter Server。ESXi是用于创立虚拟化和运行虚拟化。 vCenter Server在虚拟化中起到管理员的作用,管理ESXi主机。.VMware vSphere平台系统架构包含3个层次:虚拟化层、管理层、接口层。其中虚拟化层包括基础 架构服务和应用程序服务。.典型的VMware vSphere数据中心由x86虚拟化服务器、存储器网络和阵列、IP网络、管理服务器 和桌面客户端组成。.VMware vSphere 的主要功能:VMware vSphere Client:允许用户从任何Windows PC远

10、程连接到vCenter Server或ESXi的界面。VMware vSphere Web Client:允许用户通过Web浏览的方式访问vCenter Server或ESXi的界面。VMware vSphere SDK:为第三方解决方案提供的标准界面。vSphere虚拟机文件系统(VMFS) : ESXi虚拟机的高性能集群文件系统。vSphere Virtual SMP:可以使单一的虚拟机同时使用多个物理处理器。vSphere vMotion:可以将虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器,同时保持零停机时间、 连续的服务可用性和事务处理的完整性。vSphere Storage vMot

11、ion:可以将数据存储迁移至另一个数据存储。vSphere High Availability (HA):高可用性,如果服务器出现故障,受到影响的虚拟机会在其他拥有 多余容量的可用服务器上重新启动。Resource Scheduler (DRS):可为虚拟机收集硬件资源,动态分配和平衡计算容量。vSphere存储DRS:在数据存储集合之间动态分配和平衡存储容量及I/O。.VMware vSphere虚拟机控制用来访问虚拟机的桌面,可以使用浏览器控制台或启动远程控制台访问 虚拟机。6.VMware ESXi的七大重要功能在ESXi 5.0中,VMware提供了七大重要的增强功能,包括:镜像生成器

12、(Image Builder)、面向服务 的无状态防火墙、增强的SNMP支持、平安系统日志(Secure Sy slog) 自动部署(VMware vSphere Auto Deploy),扩展增强型esxcli框架以及新一代的虚拟机硬件。(1)镜像生成器。这是一套新的命令行实用程序,管理员可以用它创立包含专用于硬件的第三方组件 (如驱动程序和CIM提供的程序)的自定义ESXi镜像。镜像生成器创立的镜像可用于各种类型的部署。(2)面向服务的无状态防火墙。vSphere 5.0使用面向服务的、无状态防火墙保护ESXi 5.0管理界面, 可以使用vSphere Client或者带有esxcli接口

13、的命令行对ESXi 5.0防火墙进行配置。这种新型防火墙引擎可 以按照IP地址或者子网限制对特定服务的访问,而不必再使用iptable和规那么集为每个服务定义端口规那么, 这对于需要进行网络访问的第三方组件特别有用。(3)增强的SNMP支持。ESXi 5.0对SNMP v.2进行了扩展,能够全面监控主机上的所有硬件。(4)平安系统日志。ESXi 5.0在系统消息记录方面提供了一些增强功能。所有的口志信息通过syslog 生成,可以使用SSL或者TCP连接将日志信息保存在本地或远程日志服务器上。通过esxcli或vSphere Client 能够对日志信息进行配置,并能够将不同来源的日志信息更加

14、方便地加入到不同的日志中,以便于管理查 询。(5)自动部署。VMware vSphere Auto Deploy组合了主机配置文件、镜像生成器、PXE的功能特性, 大大简化了管理安装ESXi以及升级数百台服务器的任务。ESXi主机镜像集中存储在自动部署库中,能够 基于用户定义的规那么自动部署新主机,而且重建服务器变得和重新启动一样简单。为在不同版本的ESXi 之间进行迁移,仅仅需要使用Auto Deploy PowerCLI更新规那么,然后进行遵从性检查并进行相关修复操作 就可以实现。(6)扩展增强型esxcli框架。全新的扩展增强型esxcli框架提供了一组丰富的一致、可扩展命令,包 括便于

15、进行主机故障排除及维护的命令。扩展增强型esxcli框架采用了与其他管理框架,比方vCenter Server 以及PowerCLI相同的方法,将身份认证、角色及审计进行了统一。因此用户可以通过vSphere CLI远程使 用esxcli框架,也可以在本地通过ESXi Shell使用它。(7)新一代的虚拟机硬件。ESXi 5.0引入了新一代的虚拟机硬件版本,将ESXi 4.1中的虚拟机版本7 升级为版本8,相关虚拟机硬件规格升级至32个虚拟CPU、1TB内存,可运行的Windows Aer。的非硬件 加速3D图形卡,支持USB3.0设备和UEFI虚拟BIOS等。.在服务器上安装ESXi主机,v

16、Sphere提供了几种方法:交互式、脚本、Auto Deploy以及通过PowerShell “镜像构建器”命令集。.vSphere支持光纤通道SAN阵列、iSCSI SAN阵列和NAS阵列等目前广泛应用的存储技术,用 以满足各种数据中心存储需求。第5章CNware虚拟化技术一、选择题LB 2.D3.A 4B二、简答题.八大国计民生行业在信创国产化替代进程中面临哪些挑战?(1)多种芯片技术路线并行因国产芯片技术架构不同,且未来开展趋势不明,为防止风险,需采用多种芯片建设,多芯片路线、 多技术架构增加IT复杂度;(2)多云并存管理难客户有存量云平台,新增信创云的情况下,多云孤岛、分散管理,增大了

17、运维难度且不利于资源有效 管理;(3)应用迁移困境应用迁移涉及重构与重编译,工作量大,相关工具不成熟;(4)终端体验差,导致应用改造推广缓慢0A、邮箱、门户网站等业务国产替代后,其它应用仍需使用原有环境才能操作,终端办公体验差, 导致国产应用使用频率低、升级迭代缓慢、推广受阻。. WinStack虚拟化云平台套件主要由哪些组件组成?(1)计算:自主研发、内核特性强化的虚拟化引擎WinSever; WinServer基于KVM虚拟化引擎,持 续跟进国内外社区增强内核特性,因而增强虚拟化运行环境的硬件兼容性、操作系统兼容性、稳定性、安 全性、可扩展性、性能等,尤其在信创领域率先完成鳏鹏、飞腾、龙芯

18、、海光、兆芯、申威芯片的适配, 与超过12家国产操作系统厂商完成兼容互认证;(2)存储:基于ceph深度优化定制的分布式存储WinStore;目前大局部的企业仍然采用传统的“服 务器+网络+专用外置存储”的三层架构来创立自己的虚拟化和IT基础设施,但基于通用服务器构建的软件 定义存储极具性能、扩展性、本钱的优势,因此成为存储侧革命的不可抵御的趋势。其中,以ceph为代表 的开源分布式存储技术与虚拟化时代不期而遇,全新的数据存储架构再次颠覆、提升企业数据的价值; WinStore基于ceph进行面向多类io场景的深度优化,支持SSD HDD的别离或混合部署,结合docker ansible等技术

19、构建自优化控制平面,提供完备的分布式存储集群部署、创立、扩缩容配置、监控、分析功 能;(3)网络:基于OpenvSwitch和SDN理念打造的轻量级网络虚拟化WinFabric; OpenvSwitch以丰富 的功能特性、出色的性能和稳定性成为开源主流的虚拟交换机,提供虚拟网卡之间或虚拟与物理网卡的连 接,兼容802.1q协议,支持vlan、vxlan等技术;随着转发与控制平面别离、集中式策略下发的SDN理念 和技术的成熟和盛行,用户逐渐接受和认可网络虚拟化的优势,WinFaric正是采用这一理念,并坚持轻量 级、松耦合的设计思想,网络虚拟化管理组件能够与WinStack管理节点紧密或别离部署

20、,并以极低的资源 占用实现网络管理平面的高可用;所有计算节点与网络管理平面以。vsdb协议进行策略同步和下发,并在 本地ovsdbserver流表中存储;WinFabric实现了 VPC模型,可提供虚拟私有网络、虚拟路由器、虚拟负载 均衡、浮动IP、平安组等网络元素,满足客户的私有云隔离网络环境的平安要求。(4)管理:具备调度与服务统一平面的管理平台WinCenter;提供全方位的涵盖计算、存储、网络、 平安、运维、用户的集中管理视图,覆盖各类资源精细化配置、调整、运维功能,简化运维的复杂性。第6章OpenStack虚拟化技术一、选择题:.C 2.D3.B4.C5.A6.B7.D8.B9.B1

21、0.C二、简答题(答案要点):. keystone, Nova, glance, neutron, cinder。.管理虚拟机的整个生命周期,例如创立、运行、挂起、调度、关闭、销毁等。. local, flat, VLAN, Vxlan, GRE.与组织物理网络处于同一个网络,可以实现虚拟机实例和组织内主机直接通信。.存取虚拟机磁盘镜像文件,启动虚拟机时需要从这里获取镜像文件。.内部网络属于neutron虚拟化出来的网络,实例所处的网络属于内部网络,外部网络是组织物理网 络。.为其他服务提供身份验证、权限管理、令牌管理及服务名册管理。.浮动地址属于外部网路地址,与实例内部网络地址关联后,可以实

22、现外部网络用户通过浮动地址访 问实例。平安组类似防火墙功能,可以设置访问规那么,能实现对实例提供保护。.首先确认创立实例需要的组件,例如网络、路由、平安组、密钥对、实例类型、镜像等,如果没 有先进性创立,然后按照创立实例的向导创立实例,关联浮动地址,最后进行测试。第7章超融合技术一、选择题:l.ABD 2.ABCD 3.C 4.C 5.A6.D7.D8.C9.A10.D 11.D二、简答题:,超融合基础架构(HCI)是一种IT基础架构构建方式,其核心思想是使用通用硬件,用软件定义 来实现IT基础架构的各项服务,包括计算虚拟化(软件定义计算)、存储虚拟化(软件定义存储)和网 络虚拟化(软件定义网

23、络)等,且这些服务都在统一的平台上。超融合用户可通过虚拟化平台对资源进行 统一管理,无需管理底层硬件具体实现,仅需关注软件层面控制策略。.超融合架构能提供数据中心在可用性及可靠性上的需要,而且整个系统能被集中管理,所有对设备 硬件的管理工作均可透过单一软件界面完成。与融合式架构的差异在于,融合式架构是以包为单位,其硬 件架构是分散的,服务器与存储设备是各自独立的;超融合架构那么是将服务器与存储集成在一个单元机箱 为来提供服务。换言之,在超融合架构中,不需要专用的存储子系统。.在超融合基础架构中,虚拟化是基础,而分布式存储技术那么是超融合的技术核心。因此,存储与虚 拟化的整合机制不同,成为超融合

24、技术方案的重要区别方式之一。软件定义存储(SDS)是一种能将存储 软件与硬件分隔开的存储架构。不同于传统的网络附加存储(NAS)或存储区域网络(SAN)系统,SDS 一般都在行业标准系统或x86系统上执行,从而消除了软件对于专有硬件的依赖性。.虚拟化管理平台提供资源管理、资源控制、自动化运维、智能策略调度等特性,为虚拟化数据中心 提供IT服务与运营所需要的基础服务能力,提供管理虚拟化数据中心的计算、存储、网络资源提供统一 的用户界面。第8章容器技术一、选择题:.B 2.C3.A 4.D 5.D6.A7.A8.C9.D10.C ll.B 12.D二、简答题(答案要点):.管理容器的整个生命周期,

25、例如创立、运行、挂起、调度、关闭、销毁等。. Docker镜像是分层,一般最下层是基础镜像,然后在基础镜像上安装软件后形成镜像层,可以有多 个镜像层,镜像层都是只读的,只有最上面是容器层,是可读写的。. Docker容器属于Host主机的进程,工作在Host主机的用户空间。. Docker容器属于Host主机的进程,没有自己的kernel,工作在Host主机的用户空间,虚拟机具有 自己完整OS,是在虚拟化平台上工作。5,打包好的容器可以在其他任何机器上运行,容器环境与所在的Host环境是隔离的,容器消除了开 发、测试、生产环境的不一致性。API Server、Scheduler Cluster

26、 State Store 和 Controller-Manger Server 等。容器 run time、 kubelet、 kube-proxyonode 网络,service 网络,pod 网络。第9章云服务应用实例一、选择题.C 2.ABCD 3.D 4.B 5.A 6.C 7.B 8.A二、简答题.简述公有云与私有云的区别。公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云,公有云一般可通过Internet使用,可能是免 费或本钱低廉的,公有云的核心属性是共享资源服务。企业通过自己的基础设施直接向外部用户提供服务。 外部用户通过互联网访问服务,并不拥有云计算资源。有云的优势是本钱低,扩展性非常好。缺点是对于 云端的资源缺乏控制、保密数据的平安性、网络性能和匹配性问题。私有云(Private Clouds)是为一个客户单独使用而构建的,因而提供对数据、平安性和服务质量的最有

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