基于华为云平台发放虚拟机的研究

李建蕊

（三江学院，南京 210000）

1 背景

在本世纪初，伴随着Web2.0的发展网络也出现了新的发展高峰。由于业务数量的极大增长，网络或者是业务系统的负荷也越来越重。同时由于移动宽带的普及、移动设备的智能化，逐渐增多的智能移动设备开始接入互联网，导致相关的IT 系统的负载也逐渐增强。以Internet 为基础通过网格计算把软件、硬件和信息等分布的资源进行整合，这使得分布式计算得到了巨大的发展和使用。存储技术也因为数据存储业务的快速增长而不断发展。同时，虚拟化技术也伴随着进一步整合服务器的需求而不断发展[1]。因此，云计算伴随着多核心的CPU、虚拟化技术、数据存储的分布化以及互联网和自动化管理技术的发展而产生。它能够实现按需发放所需要的计算资源，不需要企业和个人用户承担超出自身需求的计算资源的费用，他们只需要为自己使用的那一部分资源付费即可[2]。作为使用者只需要拥有一个较为基础的设备即可，这个设备通过网络连接进入“云”中，使用者就可以通过设备使用云中那些原本互不兼容的计算资源[3]。本文将研究如何基于华为云平台进行虚拟机的发放，为用户使用华为云平台。

2 硬件组网

本文利用服务器作为计算资源的提供者来承担应用的运算任务，利用存储系统来作为数据存储的媒介为服务器提供运算所需的数据资源，对于应用而言，至关重要的是提供一个异构环境下的存储池、集中简化的容量管理和分配，服务器和存储系统之间需要进行信息的交换，与传统的个人电脑不同，云计算系统应充分考虑用户任务调度的需求和确保云计算系统整体负载水平均衡，同时由于计算设备和数据存储设备分为了两个物理机，它们之间的信息交换无法通过总线结构的设计来进行，所以服务器和存储系统之间的信息交换需要使用到另一台设备即交换机，这就使得信息交换的速度很大程度上取决于交换机转发信息能力的大小。本文搭建的是单节点部署的小型云，使用的实验设备为华为云服务器RH2288 V3、存储系统OceanStor 5300 V3、华为千兆交换机S5720-36PC-EI-AC。为什么要采用单独的存储设备呢？我们的个人电脑无论是笔记本还是台式机，硬盘是必不可少的一部分，可能我们只会关注两项参数-容量和类型，容量是1T 还是500G，类型的话目前最主流的是固态硬盘和机械硬盘。在云计算中，硬盘也是必不可少的一部分，但是云计算中的硬盘和普通PC 不一样，用户是看不到物理实体的，用户只需要关注性能和容量，但是为了更好的给用户提供服务，所以需要大容量带有虚拟化的存储，本文采用的是华为OceanStor 5300 V3存储设备，最下层是物理磁盘，最上层是云硬盘，中间经过了一系列的逻辑划分、文件格式化等操作。

本文采用了冗余备份的两台服务器，具体硬件物理连接图如图1所示，一台存储设备和两台服务器之间由接入交换机互联，存储设备的4个网口和每台服务器上的5个网口分别接入交换机的端口，交换机上允许对应的管理平面、存储平面和业务平面的VLAN 通过。本实验环境所用的RH2288 V3服务器在实验最后做调测时需要本地PC 通过一根网线来实现对服务的控制。

图1 硬件物理连线图

3 软件安装部署

硬件设备安装完成，连线连接成功后，进行软件的安装部署。本实验使用的是华为的FusionSphere 解决方案，包括FusionCompute（操作系统软件）和FusionManager（云管理软件）。FusionCompute 通过在服务器上部署虚拟化软件，实现服务器的CPU、内存和网卡等硬件资源的虚拟化。FusionManager 对底层虚拟化中的存储、网络和计算资源以资源池的方式集中调度和管理，对虚拟机进行管理，并为租户创建虚拟机分配资源[4]。

整个虚拟机业务的部署，需要完成三个部分，第一部分FusionSphere 的安装，第二部分资源接入和配置，第三部分网络和虚拟机的创建。

3.1 FusionSphere 的安装

第一步：安装FusionCompute，在主机上安装虚拟化软件、创建虚拟资源管理组件、配置虚拟存储资源。第二步：为实现虚拟化资源、物理资源和业务资源的统一管理，需要安装FusionManager 管理节点。第三步：为完成对租户申请的软件路由器的配置和管理，需要安装VSAM（系统服务虚拟机）的管理组件。第四步：为实现所有告警的统一管理，需要配置FusionCompute 和VSAM 节点向FusionManager 上报告警。

3.2 接入和配置资源

为实现FusionManager 对资源的管理，需在FusionManager上创建资源分区，并将其接入虚拟化环境。第一步：资源接入。完成FusionCompute、FusionManager 安装后，需要将FusionCompute 虚拟化环境接入FusionManager，从而能够通过FusionManager 管理虚拟化环境中的集群和主机，为使用FusionManager 进行业务发放提供虚拟化资源。接入过程如图2所示。资源分区是FusionManager 上的一个逻辑区域，用来管理一个独立二层网络下的资源集合，所有的资源都必须归属于资源分区。为了能够提供可管理的虚拟化资源，需将虚拟化环境接入FusionManager，一个虚拟化环境对应FusionCompute 中一套VRM 管理的所有集群资源。完成虚拟化环境的接入后，为实现集群中的资源自动添加到资源分区的资源池，需要将虚拟化环境中的资源集群关联到资源分区。当资源分区下有多个资源集群时，可创建多个可用分区分别制定不同的资源集群，根据选择可用分区，制定用户使用某一个资源集群上的资源。

图2 资源接入

第二步：配置资源分区的资源池。计算资源池中包括了创建应用虚拟机所需的计算资源、存储资源和网络资源。计算资源池指的是资源集群主机上的虚拟化CPU 和内存资源。存储资源池指的是资源集群中的数据存储。网络资源池指的是虚拟化环境中的分布式虚拟交换机。第三步：准备虚拟机模板资源。首先在FusionManager 上导入软件路由器所需的系统服务虚拟机模板。在租户申请软件路由器时，系统通过导入的模板自动创建系统服务虚拟机，为租户提供软件路由器的功能。其次根据创建的虚拟机操作系统类型、规格大小创建对应的虚拟机模板。第四步：创建VDC。VDC 是FusionManager 上使用虚拟资源的单位，包含发放虚拟机所需的计算资源、存储资源和网络资源。

3.3 创建网络和虚拟机

第一步：创建VPC 和网络。首先创建能够为VDC 提供安全的、隔离的网络环境的VPC；其次申请能够为VPC 中创建的路由网络提供网关服务的路由器；最后创建路由网络，路由网络中部署的虚拟机可以通过路由器实现私有IP 地址与弹性IP 地址绑定，使虚拟机能够使用弹性IP 地址提供公网访问服务。第二步：发放虚拟机。根据分配到的CPU、内存、存储和网络资源，在VDC 中自行创建网络，并部署虚拟机。虚拟机的发放分别为配置浏览器、向集群中添加主机、向站点添加存储资源、向主机添加数据存储、为站点添加虚拟网络资源、配置时钟源与时区、安装虚拟操作系统。虚拟机相比于传统的易于了解其上运行具体应用信息的操作系统而言，互相独立的多个用户操作系统和其上运行的具体应用信息需要以虚拟机监控器的存在为基础

4 实验测试

使用一台客户机通过网线与物理实验设备组网中的交换机端口进行连接，设置客户机网络的网段与云平台组网设计的网段在一个网段。打开客户机上操作系统提供的CMD 程序服务，用Ping 命令尝试ping 通实验组网设计的浮动IP 地址。如果能够顺利收到目标网址提供的回传信息，则表示实验组网中物理设备调测环节没有问题，反之如果没有收到目标设备提供的回传信息则表示物理设备组网存在问题，需要检查网线或者网段是否正常。

使用浏览器输入云平台网管调测网址，在管理界面输入相应的账户和密码，进入界面之后就可以看到安装好的各个虚拟机，如图3所示。点击VNC 登陆该虚拟机就可以启动该虚拟机安装好的系统，整个虚拟机下发成功，可以顺利使用云平台提供的虚拟资源。

图3 已安装虚拟机

5 结束语

本文从硬件安装连接、软件安装两方面部署了华为云平台，基于华为云平台成功下发了虚拟机。硬件选择包括服务器、存储器和交换机，服务器选取的是华为RH2288V3、存储器选取的是OceanStor 5300 V3、交换机选取的是华为千兆交换机S5720-36PC-E1-AC。随着云计算与物联网、大数据、人工智能的相关领域结合，应用会越来越广泛。本文只对单节点的云平台的部署进行了研究，后续将对网络的动态调节、负载均衡等进行研究。