存储基础和虚拟化

文章目录

- 存储基础
- 虚拟化技术

存储基础

存储的概念：

狭义上的存储： u盘硬盘软盘光盘（cd\dvd）磁带库。。。

广义上的存储：硬盘的分类：机械硬盘HDD 固态硬盘SSD

机械硬盘特点：

优点：容量大、价格低
缺点：有噪音、功耗大、怕震动

使用场景：监控项目，冷数据存放

常见的接口类型：SATA、SAS、NL-SAS、SSD

个人电脑硬盘接口：SATA 服务器

电脑硬盘接口：SAS 固态硬盘

特点：优点：无噪音、功耗小、不怕震动

缺点：价格高硬盘的关键指标： • 硬盘容量 • 转速 • 平均访问时间 • 数据传输率（带宽） • IOPS（每秒输入输出次数）

需要存放大文件的时候，对带宽要求比较大

需要存放小文件的时候，对IOPS要求比较大

SATA SSD 和 SATA HDD比较

IOPS 200倍带宽 3倍

存放录像大文件 --机械硬盘

服务器存放日志的---固态

三种存储组网

1.DAS 直连附加存储

2.NAS 网络附加存储

当客户端是linux、unix的时候使用NFS协议当客户端是windows的时候使用CIFS协议

3.SAN 存储区域网络

SAN存储又分为IP SAN、FC SAN

集中式存储

集中式存储牌子： HP 华为 oceanstor EMC

Vmware workstation网络详解

仅主机(vmnet1)

桥接(vmnet0)

NAT（vmnet8）

仅主机模式 (vmnet1)
虚拟机之间通信： ✅ 可以

所有使用仅主机模式的虚拟机都连接在同一个虚拟网络（vmnet1）上，它们之间可以相互通信。

笔记本与虚拟机通信： ✅ 可以（但有限制）

仅限主机：物理机（笔记本）与虚拟机之间可以通信，因为物理机上安装了 VMware 的虚拟网卡（通常是 VMware Network Adapter VMnet1），它就像一根网线连接了物理机和这个虚拟交换机。

缺点：物理机是唯一能访问这些虚拟机的外部设备。

虚拟机能不能上外网： ❌ 不能

仅主机模式没有提供 NAT 设备或路由转发功能，虚拟机组成了一个封闭的局域网，无法访问物理机以外的网络（如互联网）。

桥接模式 (vmnet0)
虚拟机之间通信： ✅ 可以

只要它们都使用桥接模式，且连接到同一个物理网络（交换机），它们就可以通信。

笔记本与虚拟机通信： ✅ 可以

在桥接模式下，虚拟机直接连接到物理网络。在物理路由器看来，虚拟机和笔记本是两台独立的设备（拥有同网段的不同 IP）。因此笔记本可以通过 IP 直接访问虚拟机，反之亦然。

虚拟机能不能上外网： ✅ 可以

如果物理网络本身可以上网（笔记本能连上互联网），那么桥接模式下的虚拟机也可以上网。它完全依赖物理路由器分配 IP 和提供网关。

NAT 模式 (vmnet8)
虚拟机之间通信： ✅ 可以

所有使用 NAT 模式的虚拟机都连接在 vmnet8 虚拟交换机上，它们之间可以互通。

笔记本与虚拟机通信： ✅ 可以

物理机通过 VMware Network Adapter VMnet8 这张虚拟网卡与虚拟机进行通信。

虚拟机能不能上外网： ✅ 可以

这是 NAT 模式的核心功能。即使物理笔记本只有一块网卡或者只能连接到一个网络，VMware 会在后台进行网络地址转换（NAT），将虚拟机的请求通过物理机的 IP 发送出去。虚拟机可以访问互联网，但外部网络无法主动访问虚拟机（除非做端口转发）。

虚拟化技术

虚拟化四个特点

分区：在同一物理平台上运行多个虚拟机。
隔离：虚拟机之间互不影响，故障隔离。
封装：整个虚拟机（包括OS、应用）以文件形式存在。
硬件无关：虚拟机不依赖具体物理硬件，便于迁移。

虚拟化分类：

计算虚拟化解除了物理硬件和操作系统之间的紧耦合关系

存储虚拟化

网络虚拟化：vlan

开源虚拟化： Kvm Xen Qemu

商业虚拟化： Vmware workstation Vmware esxi 华为fusioncompute

1型和2型虚拟化

1型虚拟化(裸金属虚拟化) Esxi Kvm 华为fusioncompute

2型虚拟化(宿主型虚拟化) Vmware workstation

1型虚拟化性能更强，开发难度大，用在数据中心服务器上

2型虚拟化用在学习环境

虚拟化分类

全虚拟化

半虚拟化

硬件辅助虚拟化

关键技术：intel（vt-x），amd (amd-v)

最热门的：

KVM （开源）

Vmware ESXI

Fusioncompute

KVM

KVM只能安装在linux上，KVM本质是Linux内核中的虚拟化功能模块kvm.ko，利用Linux做大量的事，如任务调度、内存管理与硬件设备交互等

intel芯片，AMD芯片---X86架构（复杂指令集）

高通芯片，麒麟芯片 ---ARM架构（精简指令集）

X86架构：单核性能强，功耗大，散热大

ARM架构：单核性能弱，更容易实现多核，功耗小，散热小

为啥叫X86？早期intel芯片命名有关该系列较早期的处理器名称是以数字来表示，并以"86"作为结尾，包括 Intel 8086、80186、80286、80386 以及 80486，因此其架构被称为"x86"。

xen：安全性高

kvm：性能更高

KVM主要负责CPU、内存虚拟化

QEMU主要负责IO虚拟化 磁盘、摄像头、打印机、扫描机，键盘、鼠标(IO设备) Input output输入输出设备 QEMU

Qemu-kvm

虚拟化平台管理工具 - Libvirt

libvirt不是kvm组件，也是一个开源工具是用来管理kvm，xen众多虚拟化软件的

libvirt: The virtualization API

Virsh: 命令行

Virt-manager: 图形化工具

Virt-viwer: 看虚拟机

Virt-install: 创建虚拟机

Other tools：网络工具。。。

ubuntu安装kvm

bash 复制代码

$ sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager -y

• 在libvirt中涉及几个重要的概念，解释如下：

• 节点（Node） 是一个物理机器，上面可能运行着多个虚拟客户机。 Hypervisor和Domain都运行在节点上。 ·Hypervisor也称虚拟机监控器（VMM），如KVM、 Xen、 VMware、 Hyper-V等，是虚拟化中的一个底层软件层，它可以虚拟化一个节点让其运行多个虚拟客户机（不同客户机可能有不同的配置和操作系统）。

• 域（Domain） 是在Hypervisor上运行的一个客户机操作系统实例。域也被称为实例（instance，如在亚马逊的 AWS云计算服务中客户机就被称为实例）、客户机操作系统（guest OS）、虚拟机（virtual machine），它们都是指同一个概念。 Host os Guset os vmware的配置文件 .vmx vmware的磁盘文件 .vmdk kvm的磁盘文件格式 .qcow2

kvm安装

1.系统自带

2.yum

KVM命令行使用

bash 复制代码

[root@KVM1 ~]# virsh version   #查看KVM版本
Compiled against library: libvirt 8.0.0
Using library: libvirt 8.0.0
Using API: QEMU 8.0.0
Running hypervisor: QEMU 6.2.0
[root@KVM1 ~]# virsh --help    #virsh命令帮助
[root@KVM1 ~]# virsh shutdown win7 #关机
Domain 'win7' is being shutdown
右击host os KVM1 关闭客户机
[root@KVM1 ~]# virsh list #列出正在运行中的虚拟机
Id Name State
--------------------
[root@KVM1 ~]# virt-manager #调出图形界面
[root@KVM1 ~]# virsh list --all #列出所有状态的虚拟机
Id Name State
-----------------------
- win7 shut off
[root@KVM1 ~]# virsh start win7 #开启虚拟机win7
Domain 'win7' started
[root@KVM1 ~]# virsh list #查看虚拟机win7的开机状态
Id Name State
----------------------
1 win7 running #后续操作该虚拟机可以用Name"win7"操作，也可以
用该虚拟机的ID"1"操作
[root@KVM1 ~]# virsh reboot win7 #重启虚拟机win7
Domain 'win7' is being rebooted
[root@KVM1 ~]# virsh shutdown win7 #正常关机，一般都是正常关机
Domain 'win7' is being shutdown
[root@KVM1 ~]# virsh start win7 #开启虚拟机win7
Domain 'win7' started
[root@KVM1 ~]# virsh destroy win7 #强制关闭虚拟机(拔电源)，系统无法响应，实在没
办法再强制关机
Domain 'win7' destroyed
[root@KVM1 ~]# virsh start win7 #开启虚拟机win7
Domain 'win7' started
[root@KVM1 ~]# virsh suspend win7 #挂起虚拟机，将虚拟机的内存数据保存到硬盘，然
后CPU、内存释放，比如我去吃个午饭
Domain 'win7' suspended
[root@KVM1 ~]# virsh list #查看虚拟机状态
Id Name State
---------------------
2 win7 paused #显示虚拟机状态为paused挂起
[root@KVM1 ~]# virsh resume win7 #恢复虚拟机状态
Domain 'win7' resumed
[root@KVM1 ~]# virsh list #查看虚拟机状态
Id Name State
----------------------
2 win7 running #显示虚拟机状态为running

Host OS = 宿主机操作系统

电脑直接装在硬件上的那个系统。
Guest OS = 客户机操作系统

是在虚拟机里面跑的系统。