1、虚拟化概述

KVM是所有云平台的底座，虚拟化是所有云的基础，虚拟化只提供基础架构，云可以提供服务。
CNA是个定制的欧拉系统EulerOS，基于centos内核只保留和虚拟化相关的代码，CNA默认已经部署好kvm虚拟化的软件。CNA=迷你版欧拉系统EulerOS+kvm
在物理服务器上安装CNA操作系统，这台物理服务器就具备了虚拟化能力，可以将底层的物理资源如存储、计算、网络资源进行虚拟化，然后再提供给上层的业务使用。

Guest OS 虚拟机操作系统
Guest Machine 虚拟机
Hypervisor 虚拟化软件层/虚拟机监控机（Virtual Machine Monitor，VMM）
（对虚拟机的所有操作都是由这个虚拟化中间层实现，控制虚拟机的创建、删除、开启关闭等等）
Host OS 运行在物理机之上的OS
Host Machine 物理机

2、虚拟化历史

1964年，IBM就在自己的大型机上去尝试虚拟化
1972年，IBM推出实现了大型机上的虚拟机
1993年，IBM推出可升级的POWER并行系统，这是第一款采用RS/6000技术，基于微处理器的超级计算机。
1998年，著名的x86仿真模拟器Bochs发布。
1998年，VMware成立，1999年推出了可以流畅运行的商业虚拟化软件VMware Workstation。从此虚拟化技术终于走下了大型机的神坛。
1999年，IBM在AS/400上第一次提出了LPAR（Logical Partition，逻辑分区）虚拟化技术。
2000年，Citrix（思杰）桌面虚拟化产品发布。
2002年，Xen正式开源，后被Citrix（思杰）收购。
2004年，IBM发布了虚拟化解决方案APV（Advanced Power Virtualization），支持资源共享。该方案在2008年改名为PowerVM。
2005年，Xen 3.0.0发布，该版本可以在32位服务器上运行，是第一个支持Intel VT-x的虚拟机监控程序。
2006年，以色列的创业公司Qumranet在完成了虚拟化Hypervisor基本功能、动态迁移以及主要的性能优化之后，正式对外宣布了KVM（Kernel-based Virtual Machine，基于内核的虚拟机）的诞生。
2006-至今，云计算与大数据时代。
2007年，德国InnoTek公司开发了VirtualBox虚拟化软件，后被美国甲骨文Oracle收购。
2008年，Linux Container（LXC）发布0.1.0版本，可以提供轻量级的虚拟化。
2010年，红帽发布RHEL 6.0，这个版本将默认安装的Xen虚拟化机制彻底去除，仅提供KVM虚拟化机制。红帽在5.0加入Xen虚拟化，5.4版本xen和kvm虚拟化并行。
2013年，Docker推出（容器技术是内容空间的隔离、进程级别隔离，虚拟化是资源的隔离）
2015年，Kubernetes v1.0发布，进入云原生时代。
xen 和 kvm 区别，xen和kvm 都是开源虚拟化
2001-2002 Xen ，2007年被思杰收购了。
2007年，红帽RHEL5.0 加入xen，红帽刚加入xen同年xen被思杰收购。
2006年的时候，出现了kvm基于内核虚拟化，后被红帽收购。
RHEL5.0-5.4 只有xen
从RHEL5.4-6.0 xen和kvm两个虚拟化产品并行。
RHEL6.0红帽剔除了 xen虚拟化。
为什么红帽选择kvm？
1.xen虚拟化没有给红帽带来更多的收益
2.xen 被思杰收购了
3.最重要的：xen不愿意把源码内置到红帽源码里面。
这就意味着红帽每发布一个产品，都要去维护两套内核。
一套base基础内核，一套带了xen的内核。
内核维护量非常大，非常不方便。

Xen虚拟化（当年还没有硬件辅助的时候），Xen虚拟化需要修改guest os（虚拟机操作系统）内核源码的，以支持它本身的虚拟化特性，意味着xen当年只支持linux（开源），不支持windows（闭源）。
Kvm虚拟化（Kernel-based Virtual Machine）基于内核的虚拟机。Kvm已经作为了红帽内核源码的一部分了，内核的维护很方便。不修改客户机源码，不仅支持linux，而且也支持windows。
VMware虚拟化闭源的，不讨论。xen和kvm 是开源虚拟化。

思杰收购了xen，赞助了一家开源社区 cloudstack
红帽收购了kvm，赞助了一家开源社区 openstack
Hypervisor（VMM）分类
Hypervisor 虚拟化软件层/虚拟机监控机（Virtual Machine Monitor，VMM）
（对虚拟机的所有操作都是由这个虚拟化中间层实现，控制虚拟机的创建、删除、开启关闭等等）
CNA，计算节点代理，安装了CNA.ISO的物理服务器，这台物理服务器就具备了虚拟化能力，它就能创建虚拟机了。
1、裸金属型，VMM跑在物理硬件上（VMM虚拟化层是作为操作系统一部分直接运行在物理硬件上）
2、宿主型，VMM跑在物理服务器操作系统上（在物理硬件上跑的物理服务器操作系统，安装的虚拟化软件充当VMM虚拟化层，VMM虚拟化层是在物理服务器操作系统之上，不直接属于物理服务器操作系统）

虚拟化技术分类
1、二进制翻译技术VMware率先实现的，本质就是通过VMM来回翻译，里面的虚拟机永远不知道自己是个虚拟机，所以二进制翻译（Binary Translation（BT））性能可能不是很好。BT就是一个软件实现的完全虚拟化。
2、早期（xen）半虚拟化只支持 linux（开源），而不支持windows（闭源）。
3、硬件辅助虚拟化：直接在cpu底层修改cpu架构，cpu会直接捕获那些出现漏洞的指令集，通过cpu硬件辅助执行，效率非常高。Vmware 安装 64位操作系统，如果未开启vt-x或amd-v cpu辅助虚拟化，则是无法创建虚拟机的。VMware支持BT实现的完全虚拟化为什么还要开启硬件辅助虚拟化，因为考虑性能问题，必须开启。
注意：半虚拟化是早期xen的解决方案，但是有了cpu硬件辅助虚拟化之后，xen虚拟化也通过cpu硬件辅助虚拟化，可以实现完全虚拟化。所以现在的XEN：靠自己支持半虚拟化，靠cpu支持全虚拟化。
二进制翻译和cpu硬件辅助：完全虚拟化（软件完全虚拟化/硬件辅助完全虚拟化）
Xen：早期半虚拟化代表
全虚拟化：特权和敏感指令集都是由VMM来传递，来回传递翻译，效率低。不知道自己是个虚拟机。
半虚拟化：guest os 明确自己是虚拟机操作系统，修改内核，要求系统必须开源，指令无需中间虚拟化的封装解码操作，速度相对比较快。性能好一些。
硬件辅助：修改cpu底层架构，cpu直接捕获敏感指令进行执行，硬件执行效率最高（现在计算机默认开启使用硬件辅助虚拟化），主板bios未开启虚拟化报错如下图

3、存储虚拟化

建议VRM部署在CNA的本地硬盘（本地硬盘做RAID，VRM不会迁移），业务虚拟机一般不安装在本地磁盘而是安装在共享磁盘，其他业务虚拟机比如windows2016, CentOS建议部署在共享存储中，方便未来迁移。CNA本地所有磁盘坏了，只会影响VRM，不会影响业务虚拟机。


存储组网（SAN）

模拟搭建一个存储
华为开发了一个存储仿真器。Ocenstor Dorado V3/V6
V3版本：开发的有 vmware 版本，也有 fusioncompute版本
V6版本：没有开发vmware版本，开发hyper-v版本（注意：如果你在本机win上启用了hyper-v，那么它对cpu虚拟化是独占的，未来是不能在vmware上同时开启cpu虚拟化的。），也开发了fusioncompute版本，还有公有云版本。
V3和v6界面差别非常大，但是流程是一样的。
V6在hyper-v上的搭建：https://blog.51cto.com/cloudcs/5248583

V3仿真器磁盘文件，把仿真器做成了一个磁盘文件，加载这个文件进行仿真器安装，磁盘文件有问题重新解压。
V3仿真器License文件。

先创建两个文件夹storage_disk（保存解压出来的仿真器磁盘文件）和storage_vm（保存虚拟机），再创建虚拟机。
注意：必须是Workstation 10.x版本


必须是SUSE Linux Enterprise 11 64位



内存至少8G

我选择的是仅主机（要注意自己的仅主机对应的子网ip是什么。）

使用现有虚拟磁盘storage_disk




这里的20G是仿真器对应的磁盘，还要再添加一块磁盘40G，用于模拟存储空间。




再另外添加5块仅主机网卡。


检查CD/DVD光驱，这里不需要镜像。

开启storage_vm虚拟机，安装存储。

这个ip地址段，输入虚拟机仅主机的网段内ip（这里是设置mgmt存储管理口ip）




等待加载，根据电脑性能，快的2-5分钟，慢的15-30分钟。
当看到提示 Old Password 输入旧密码的时候，表示安装成功。
开始修改密码


可以通过 show port ip 这个命令查看mgmt存储管理口ip。但是v3存储在vmware上配置后，是无法显示的。
登录 https://11.1.1.10:8088/ https并带上8088端口号才能登录。
调整设备时间，因为存储仿真器要导入license，官方提供的这个v3 license时间截止日期 2019年。所以手工把设备时间改一下，改成2019年之前（生产环境不用改）。



导入license




它是模拟仿真器，是个虚拟的仿真器，不能对它进行关闭重启只能挂起暂停，一旦关闭重启这个存储就损坏了，得重新安装了，所以建议做快照，后面有问题就恢复快照又是一台新的存储。
存储配置

1.配置存储业务IP地址，11.1.1.100
2.创建硬盘域
3.创建存储池
4.创建LUN（LUN可理解成盘符，像C盘D盘）
5.创建LUN组（方便映射管理）
6.创建主机（存储里面的逻辑主机）
业务主机通过存储里面的逻辑主机跟lun组映射，业务主机和存储里面的逻辑主机一一关联，把业务主机里面的iqn号加入到存储里面的逻辑主机，存储根据存储里面的逻辑主机的iqn号知道是哪台业务主机（iqn号唯一的）
7.创建主机组
8.创建映射视图（LUN组和主机组的映射）


配置存储业务ip

创建硬盘域（模拟出8块硬盘这是虚拟的，实际只有一块40G的硬盘）

创建存储池

创建LUN
注意：存储仿真器，单个LUN最大不得超过5GB

创建LUN组
把刚才创建的lun加入到这个lun组里面

创建主机（这里的操作系统只是个备注信息），一直下一步

创建主机组
把刚才创建的逻辑主机加入到这个主机组

创建映射视图，是LUN组和主机组的映射（不需要那个创建端口组）

Windows访问(搜索iSCSI)

将上层业务主机的iqn号（类似于身份id），在上层业务主机发起连接的时候加入到逻辑主机（windows001）里面。

发起连接（业务主机加载LUN组中的LUN）


这里就意味着电话打通了，但是存储不知道你是谁，这时候需要把你的iqn号（身份id）加入到逻辑主机里面（windows001）


打开Windows的计算机管理

右键单击，重新扫描





删除，脱机，在存储里把iqn号移除，在重新扫描磁盘。



问题总结
1.注意：IQN号不可以是中文
2.存储怎么关闭（不可以关闭/不可以重启，但可以挂起暂停）

linux访问存储

和windows流程一样，可以再创建一个lun、lun组、主机、主机组、映射视图





发起连接（向存储业务口ip发起连接） 连接存储业务口先ping下存储业务口11.1.1.100
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 11.1.1.100 向存储业务口ip发起连接
-m mode模式：discovery/node/fw/session等
-t type类型：send target 发送目标st
-p portal ip[:port] ip加端口号（端口号可选）
-l： login 登录
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -l 登入
[root@jumpserver ~]# cat /etc/iscsi/initiatorname.iscsi 查看下iqn号
InitiatorName=iqn.1994-05.com.redhat:f341342db1
把业务主机的iqn号（身份id）加入到逻辑主机里面（linux002）

退出（-u）再登入（ -l），刷新下才会识别到刚添加的硬盘/dev/sdb
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -u
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -l
[root@jumpserver ~]# lsblk 就读取到第二块硬盘/dev/sdb
[root@jumpserver ~]# fdisk /dev/sdb 分区
[root@jumpserver ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1 格式化分区成想要的文件系统
[root@jumpserver ~]# mkdir /data
[root@jumpserver ~]# mount /dev/sdb1 /data
[root@jumpserver ~]# df -Th -T显示文件系统类型

4、存储的分类

按照存储组网类型
1、DAS（Direct Attached Storage）直连式存储，一台服务器连接一个存储，且存储无法共享使用。受距离限制。

2、NAS（Network Attached Storage）网络附加式存储，通过网络共享的方式来访问的。
NAS本身携带文件系统的，然后提供NFS协议（linux/unix）和CIFS协议（windows）。
文件共享平台（不会经常修改，而是经常浏览下载），用NAS，主打共享。


3、SAN（Storage Area Networks）存储区域网络，NAS和SAN都是可以通过网络进行共享的，不同的是文件系统所在的地方不同。NAS文件系统所在的地方是服务端（NAS存储本身机头），SAN文件系统所在的地方是客户端（linux/windows），如果你是linux客户端，文件系统应该是ext2/ext3/ext4/xfs ，如果是windows客户端，文件系统应该是 ntfs。


NAS主打的是共享（不会经常修改，而是经常浏览下载）。
但是SAN主打的就是大量读写，比如数据库业务场景。
SAN（FC-SAN/IP-SAN）



按照存储形态
1、集中式

集中式存储的缺点：
孤立的存储资源，存储通过专用网络连接到有限数量的服务器；
集中式纵向扩容通过增加硬盘框实现，硬件控制器性能（单控制器带盘能力）成为瓶颈；
集中式存储横向扩容需要通过控制器全连接实现，硬件控制器性能成为扩容瓶颈；
集中式存储资源缺乏共享，存储设备和资源往往由不同厂家提供，设备之间无法进行资源共享，数据中心看到的是一个个孤立的存储池；
集中式存储采用集中式元数据管理方式，系统所能提供的并发操作能力将受限于元数据服务的性能，元数据服务也将会成为系统的性能瓶颈；
2、分布式


按照业务类型
1、块存储
只要是需要被格式化使用的存储（磁盘、移动硬盘，u盘等）都叫块存储。
发生大量的读写的场景，比如数据库业务场景。
直接访问，开销最小，效率最高。
成本高，扩展困难。
场景：企业数据库，Oracle等。
不管是什么存储，最终数据落脚点就在磁盘上，而磁盘就是块存储。
2、文件存储
更易管理，更易与应用对接。
具备一定扩展性，但限制较多
场景：企业内部应用整合，文件共享等。NAS
3、对象存储
结构扁平，近乎无限的容量扩展。
更加智能的自管理特性。
业界标准互联网协议，跨地域传输能力
场景：面向互联网服务的存储，归档、备份等。

对象存储是一种新兴存储技术，对象存储系统综合了NAS和SAN的优点，同时具有SAN的高速直接访问和NAS的数据共享等优势，提供了高可靠性、跨平台性以及安全的数据共享的存储体系结构。对象存储与块存储、文件存储的对比如下：
1、块存储对存储层直接访问，开销最小，效率最高，速度最快。但成本最高，扩展困难。块存储采用iSCSI/FC协议，很难跨网络传输。适合的应用场景是企业数据库，如运行Oracle等；
2、文件存储是在块存储之上构建了文件系统，采用目录-目录-文件的方式组织数据，更容易管理。因为大多数应用程序都是对文件进行操作，因此文件存储更容易和应用系统对接。文件系统受目录树的限制，扩展性受限，一般最多扩展到几十PB。文件系统适用于企业内部应用整合，文件共享场景；
3、对象存储是在块存储之上构建了对象管理层，与文件系统相比，对象系统层是扁平的，扩展限制少，因此拥有近乎无限的扩展性。对象由唯一的Key，文件，数据（文件），元数据，自定义元数据构成，由于包含了自管理信息，更加智能。对象存储采用兼容标准的互联网协议接口，可以跨地域传输。对象存储适用于面向互联网服务的存储场景，以及企业内部的归档、备份场景。

5、链路冗余多路径

Windows安装多路径，OceanStor_UltraPath_31.2.0_Windows不支持win10，建议虚拟机中安装windows server 2012

假设H0口为A控的存储业务口（11.1.1.100），H3口为B控的存储业务口（11.1.1.101）。
创建lun、lun组、主机、主机组、映射视图。
业务系统主机多路径软件建议提前安装，因为安装多路径软件之后需要重启。

发起连接（向存储业务口ip发起连接） 连接存储业务口先ping下存储业务口11.1.1.101


把业务主机的iqn号（身份id）加入到逻辑主机里面。



加入4条业务链路（4个存储业务口）




安装多路径软件，业务系统主机多路径软件建议提前安装，因为安装多路径软件之后需要重启。




Linux安装多路径
发起连接（向存储业务口ip发起连接）
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 11.1.1.100 向存储业务口ip发起连接
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 11.1.1.101 向存储业务口ip发起连接
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 11.1.1.102 向存储业务口ip发起连接
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 11.1.1.103 向存储业务口ip发起连接
-m mode模式：discovery/node/fw/session等
-t type类型：send target 发送目标st
-p portal ip[:port] ip加端口号（端口号可选）
-l： login 登录
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -l 登入
[root@jumpserver ~]# cat /etc/iscsi/initiatorname.iscsi 查看下iqn号
InitiatorName=iqn.1994-05.com.redhat:f341342db1
把业务主机的iqn号（身份id）加入到逻辑主机里面

退出（-u）再登入（ -l），刷新下才会识别到刚添加的硬盘/dev/sdb
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -u
[root@jumpserver ~]# iscsiadm -m node -l
[root@jumpserver ~]# lsblk 就读取到第二块硬盘/dev/sdb
[root@jumpserver ~]# fdisk /dev/sdb 分区
[root@jumpserver ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1 格式化分区成想要的文件系统
[root@jumpserver ~]# mkdir /data
[root@jumpserver ~]# mount /dev/sdb1 /data
[root@jumpserver ~]# df -Th -T显示文件系统类型