基于華為云平臺發放虛擬機的研究

李建蕊

（三江學院，南京 210000）

1 背景

在本世紀初，伴隨著Web2.0的發展網絡也出現了新的發展高峰。由于業務數量的極大增長，網絡或者是業務系統的負荷也越來越重。同時由于移動寬帶的普及、移動設備的智能化，逐漸增多的智能移動設備開始接入互聯網，導致相關的IT 系統的負載也逐漸增強。以Internet 為基礎通過網格計算把軟件、硬件和信息等分布的資源進行整合，這使得分布式計算得到了巨大的發展和使用。存儲技術也因為數據存儲業務的快速增長而不斷發展。同時，虛擬化技術也伴隨著進一步整合服務器的需求而不斷發展[1]。因此，云計算伴隨著多核心的CPU、虛擬化技術、數據存儲的分布化以及互聯網和自動化管理技術的發展而產生。它能夠實現按需發放所需要的計算資源，不需要企業和個人用戶承擔超出自身需求的計算資源的費用，他們只需要為自己使用的那一部分資源付費即可[2]。作為使用者只需要擁有一個較為基礎的設備即可，這個設備通過網絡連接進入“云”中，使用者就可以通過設備使用云中那些原本互不兼容的計算資源[3]。本文將研究如何基于華為云平臺進行虛擬機的發放，為用戶使用華為云平臺。

2 硬件組網

本文利用服務器作為計算資源的提供者來承擔應用的運算任務，利用存儲系統來作為數據存儲的媒介為服務器提供運算所需的數據資源，對于應用而言，至關重要的是提供一個異構環境下的存儲池、集中簡化的容量管理和分配，服務器和存儲系統之間需要進行信息的交換，與傳統的個人電腦不同，云計算系統應充分考慮用戶任務調度的需求和確保云計算系統整體負載水平均衡，同時由于計算設備和數據存儲設備分為了兩個物理機，它們之間的信息交換無法通過總線結構的設計來進行，所以服務器和存儲系統之間的信息交換需要使用到另一臺設備即交換機，這就使得信息交換的速度很大程度上取決于交換機轉發信息能力的大小。本文搭建的是單節點部署的小型云，使用的實驗設備為華為云服務器RH2288 V3、存儲系統OceanStor 5300 V3、華為千兆交換機S5720-36PC-EI-AC。為什么要采用單獨的存儲設備呢？我們的個人電腦無論是筆記本還是臺式機，硬盤是必不可少的一部分，可能我們只會關注兩項參數-容量和類型，容量是1T 還是500G，類型的話目前最主流的是固態硬盤和機械硬盤。在云計算中，硬盤也是必不可少的一部分，但是云計算中的硬盤和普通PC 不一樣，用戶是看不到物理實體的，用戶只需要關注性能和容量，但是為了更好的給用戶提供服務，所以需要大容量帶有虛擬化的存儲，本文采用的是華為OceanStor 5300 V3存儲設備，最下層是物理磁盤，最上層是云硬盤，中間經過了一系列的邏輯劃分、文件格式化等操作。

本文采用了冗余備份的兩臺服務器，具體硬件物理連接圖如圖1所示，一臺存儲設備和兩臺服務器之間由接入交換機互聯，存儲設備的4個網口和每臺服務器上的5個網口分別接入交換機的端口，交換機上允許對應的管理平面、存儲平面和業務平面的VLAN 通過。本實驗環境所用的RH2288 V3服務器在實驗最后做調測時需要本地PC 通過一根網線來實現對服務的控制。

圖1 硬件物理連線圖

3 軟件安裝部署

硬件設備安裝完成，連線連接成功后，進行軟件的安裝部署。本實驗使用的是華為的FusionSphere 解決方案，包括FusionCompute（操作系統軟件）和FusionManager（云管理軟件）。FusionCompute 通過在服務器上部署虛擬化軟件，實現服務器的CPU、內存和網卡等硬件資源的虛擬化。FusionManager 對底層虛擬化中的存儲、網絡和計算資源以資源池的方式集中調度和管理，對虛擬機進行管理，并為租戶創建虛擬機分配資源[4]。

整個虛擬機業務的部署，需要完成三個部分，第一部分FusionSphere 的安裝，第二部分資源接入和配置，第三部分網絡和虛擬機的創建。

3.1 FusionSphere 的安裝

第一步：安裝FusionCompute，在主機上安裝虛擬化軟件、創建虛擬資源管理組件、配置虛擬存儲資源。第二步：為實現虛擬化資源、物理資源和業務資源的統一管理，需要安裝FusionManager 管理節點。第三步：為完成對租戶申請的軟件路由器的配置和管理，需要安裝VSAM（系統服務虛擬機）的管理組件。第四步：為實現所有告警的統一管理，需要配置FusionCompute 和VSAM 節點向FusionManager 上報告警。

3.2 接入和配置資源

為實現FusionManager 對資源的管理，需在FusionManager上創建資源分區，并將其接入虛擬化環境。第一步：資源接入。完成FusionCompute、FusionManager 安裝后，需要將FusionCompute 虛擬化環境接入FusionManager，從而能夠通過FusionManager 管理虛擬化環境中的集群和主機，為使用FusionManager 進行業務發放提供虛擬化資源。接入過程如圖2所示。資源分區是FusionManager 上的一個邏輯區域，用來管理一個獨立二層網絡下的資源集合，所有的資源都必須歸屬于資源分區。為了能夠提供可管理的虛擬化資源，需將虛擬化環境接入FusionManager，一個虛擬化環境對應FusionCompute 中一套VRM 管理的所有集群資源。完成虛擬化環境的接入后，為實現集群中的資源自動添加到資源分區的資源池，需要將虛擬化環境中的資源集群關聯到資源分區。當資源分區下有多個資源集群時，可創建多個可用分區分別制定不同的資源集群，根據選擇可用分區，制定用戶使用某一個資源集群上的資源。

圖2 資源接入

第二步：配置資源分區的資源池。計算資源池中包括了創建應用虛擬機所需的計算資源、存儲資源和網絡資源。計算資源池指的是資源集群主機上的虛擬化CPU 和內存資源。存儲資源池指的是資源集群中的數據存儲。網絡資源池指的是虛擬化環境中的分布式虛擬交換機。第三步：準備虛擬機模板資源。首先在FusionManager 上導入軟件路由器所需的系統服務虛擬機模板。在租戶申請軟件路由器時，系統通過導入的模板自動創建系統服務虛擬機，為租戶提供軟件路由器的功能。其次根據創建的虛擬機操作系統類型、規格大小創建對應的虛擬機模板。第四步：創建VDC。VDC 是FusionManager 上使用虛擬資源的單位，包含發放虛擬機所需的計算資源、存儲資源和網絡資源。

3.3 創建網絡和虛擬機

第一步：創建VPC 和網絡。首先創建能夠為VDC 提供安全的、隔離的網絡環境的VPC；其次申請能夠為VPC 中創建的路由網絡提供網關服務的路由器；最后創建路由網絡，路由網絡中部署的虛擬機可以通過路由器實現私有IP 地址與彈性IP 地址綁定，使虛擬機能夠使用彈性IP 地址提供公網訪問服務。第二步：發放虛擬機。根據分配到的CPU、內存、存儲和網絡資源，在VDC 中自行創建網絡，并部署虛擬機。虛擬機的發放分別為配置瀏覽器、向集群中添加主機、向站點添加存儲資源、向主機添加數據存儲、為站點添加虛擬網絡資源、配置時鐘源與時區、安裝虛擬操作系統。虛擬機相比于傳統的易于了解其上運行具體應用信息的操作系統而言，互相獨立的多個用戶操作系統和其上運行的具體應用信息需要以虛擬機監控器的存在為基礎

4 實驗測試

使用一臺客戶機通過網線與物理實驗設備組網中的交換機端口進行連接，設置客戶機網絡的網段與云平臺組網設計的網段在一個網段。打開客戶機上操作系統提供的CMD 程序服務，用Ping 命令嘗試ping 通實驗組網設計的浮動IP 地址。如果能夠順利收到目標網址提供的回傳信息，則表示實驗組網中物理設備調測環節沒有問題，反之如果沒有收到目標設備提供的回傳信息則表示物理設備組網存在問題，需要檢查網線或者網段是否正常。

使用瀏覽器輸入云平臺網管調測網址，在管理界面輸入相應的賬戶和密碼，進入界面之后就可以看到安裝好的各個虛擬機，如圖3所示。點擊VNC 登陸該虛擬機就可以啟動該虛擬機安裝好的系統，整個虛擬機下發成功，可以順利使用云平臺提供的虛擬資源。

圖3 已安裝虛擬機

5 結束語

本文從硬件安裝連接、軟件安裝兩方面部署了華為云平臺，基于華為云平臺成功下發了虛擬機。硬件選擇包括服務器、存儲器和交換機，服務器選取的是華為RH2288V3、存儲器選取的是OceanStor 5300 V3、交換機選取的是華為千兆交換機S5720-36PC-E1-AC。隨著云計算與物聯網、大數據、人工智能的相關領域結合，應用會越來越廣泛。本文只對單節點的云平臺的部署進行了研究，后續將對網絡的動態調節、負載均衡等進行研究。