河北经贸大学-虚拟化与云计算作业及答案

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1、河北经贸大学虚拟化与云计算作业11、 简述什么是“互联网+”，“互联网+”时代的发展和建设有哪些特点？答：互联网+：以互联网为主的一整套信息技术（包括互联网、移动互联网、大数据、云计算技术等）在经济、社会生活等有关环节的扩散及应用过程。互联网+的本质：就是传统业务的数据化、在线化。特点：在互联网的原有基础设施上增加了新基础设施：云网端（云计算、大数据基础设施强势突破；互联网、物联网基础设施快速渗透；智能终端、APP应用异军突起。）2、 传统的数据中心存在哪些问题？采用虚拟化技术有哪些好处？答：a. 资源利用率低 b. 资源孤岛 c. 自动化程度很低好处：更高的资源利用率降低管理成本提高使用灵活

2、性提高安全性更高的可用性更高的可扩展性互操作性和投资保护改进资源供应3、 什么是虚拟化？采用虚拟化的目标是什么？虚拟化包含了哪些方面的含义？有哪些类型？ 答：虚拟化是指对物理资源的逻辑表示（而非简单的抽象），通常是将一组物理资源虚拟为多组逻辑资源，或者将多组物理资源虚拟为一组逻辑资源。虚拟相对于真实，虚拟化就是将原本运行在真实环境上的计算机系统或组件运行在虚拟出来的环境中。核心理念：以透明的方式提供抽象的底层资源。目标：对包括基础设施、系统和软件等IT资源的表示、访问和管理进行简化，并为这些资源提供标准的接口来接收输入和提供输出。降低了资源使用者和资源具体实现之间的耦合程度，让使用者不再依赖于

3、资源的某种特定实现。三层含义：a.虚拟化的对象是各种各样的资源b.经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节c.用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的部 分或者全部功能类型：完全虚拟化、半虚拟化、硬件虚拟化4、 什么是云计算？简述云计算的发展历程和关键技术需求。答：云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。发展历程：云计算是并行计算、分布式计算、和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、

4、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。关键技术：面向服务、虚拟化、安全性、灵活性、易管理、易伸缩、高可用、On-Demand（提供与计费）。5、 简述云计算和虚拟化的关系。答：虚拟化是一种综合技术，然而云计算它是一种商业模型，云计算可能会利用虚拟换技术，但本质上，它并不是一种技术。6、Google云计算是如何发展而来？有哪些核心技术分别解决了哪些关键问题？答：Google云计算应用（功能实现）在云端、存储在云端、计算在云端。Google云计算的关键技术主要包括：Google文件系统GFS、分布式计算编程模型MapReduce和分布式结构化数据存储系统BigT

5、able等。其中：1）GFS提供了海量数据存储和访问的能力；2）MapReduce使得海量信息的并行处理变得简单易行；3）BigTable使得海量数据的管理和组织十分方便。7、常见的PC服务器有哪些类型？答：塔式（Tower）：立式放置的服务器机型；外形以及结构都跟立式PC差不多，但服务器机箱比PC机箱体积更大，Tower机型在外观尺寸上要求没有Rack严格，可预留更多扩展空间。机架式 （Rack）：外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准高度的机架中。高度用“U”来计量， “U”为通用工业机架高度标准；1U1.75英寸=44.445mm。刀片式服务器（Blade）：是一种HAHD（Hig

6、hAvailabilityHighDensity）高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。 服务器为什么需要热插拔技术？入门级服务器必需的热插拔硬件有哪些？答：热插拔允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。入门级服务器必需的热插拔硬件：电源、风扇、硬盘。什么是RAID？常见的RAID类型有哪些？分别有哪些特性？在磁盘配置上都有哪些要求？答：Rai

7、d独立磁盘冗余阵列。RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘，数据是以分段的方式顺序存放于磁盘阵列中（所有容量相等）Raid 0：（最低2块硬盘）应用Data Striping（数据分段）技术，将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，它价格便宜，硬盘使用效率最佳，写入速度快，但是可靠度是最差的 Raid 1：（最低2块硬盘）RAID 1使用的是Disk Mirror（硬盘镜像）技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里，所以具备了备份和容错能力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高Raid 5：（最少3块盘）采用Striping w

8、ith Distributed Parity（分布式奇偶校验的数据分段技术），将用于奇偶校验的数据存放到各个硬盘中，具有数据容错能力，可靠性好；Raid 6：（最少4块盘）RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)。从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID6Raid 10：最少4块盘Raid 50：最少6块盘10、数据中心的存储系统有哪些类型？分别是如何实现的（硬件环境）？答：DAS(direct attached strorage)直接附加存储、SAN（Storage Area Network）存储区域网络、NA

9、S（Network Attached Storage）网络附加存储DAS完全以服务器为中心,寄生在相应服务器或客户端上其本身是硬件的组成部分。 磁盘阵列属于DAS的一种。其文件系统取于其宿主服务器安装的操作系统,并且只能通过宿服务器系统访问。SAN通过集线器或交换机，把两个或更多的存储系统连接到两个或更多的服务器上，服务器以集群方式来工作。SAN由三个基本的组件构成：接口，连接设备和通信控制协议，再加上附加的存储设备和来自独立的SAN服务器，构成一个SAN系统NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器，内嵌系统软件，可提供跨平台文件共享功能。用户通过不同的网络协议可进入相同的文档，NAS设备内

10、置优化的独立存储操作系统，提供连网接口和单独的IP地址，可直接接入网络，即插即用。11、云计算有哪些服务模式和部署模式？简要说明其特点并举例说明应用。答：三种服务模式：一、础设施即服务：基础设施福分包括电脑、网络、存储、负载平衡设备、虚拟机。二、软件即服务：包括类似虚拟桌面、各种实用应用程序、内容资源管理、电子邮件、软件及其他等软件部分。三、平台即服务：托管服务供应商通过提供工作平台来帮助客户，包括执行运行时间、数据库、Web服务、开发工具和操作系统，客户无需手动分配资源。四种部署模型：一、公有云：应用程序、资源、存储和其他服务，都由云服务供应商来提供给用户，这些服务多半都是免费的，也有部分按

11、需按使用量来付费，这种模式只能使用互联网来访问和使用。二、私有云：这种云基础设施专门为某一个企业服务，不管是自己管理还是第三方管理，自己负责还是第三方托管，都没有关系。三、社区云：建立在一个特定的小组里多个目标相似的公司之间的，他们共享一套基础设施，企业也像是共同前进。四、混合云：混合云是两种或两种以上的云计算模式的混合体，如公有云和私有云混合。他们相互独立，但在云的内部又相互结合，可以发挥出所混合的多种云计算模型各自的优势。12、商业和开源解决方案分别针对的应用场景是什么？举例说明。答：开源软件：解决方案邮区中心局生产作业系统是全国邮政综合网非常重要的应用系统之一，红旗软件为其搭建了一个高效

12、、稳定、安全的系统平台。商业软件：解决方案是通过世界领先的图像识别、生物识别技术打造的一套可扩展的场景解决方案，根据专门场景需求给出一系列智能化解决方案；比如用时下最热的“刷脸”方式做到门禁控制、来宾管理、陌生人提醒、访客授权等功能。作业21、总结商业和开源的虚拟化产品有哪些。答：VMware ESXi、Xenserver、Hyper-V、RedHat、IBM、Citrix(XenSource)、Parallels(SWsoft)2、VMware的虚拟化产品最具代表性的是哪些？用在哪些领域？答：华科云瘦客户机就是与VM虚拟化技术结合使用的产品，其主要目的是降低成本，将系统的可用性及可靠性提高。

13、VMWare虚拟化技术可以在一台机器上同时创建运行两个或更多X86架构的瘦客户机。每台瘦客户机可以运行自己的客户机操作系统，比如Windows、Linux等系统。华科云X86瘦客户机厂商有自己的虚拟存储软件和解决方案3、在PC和X86服务器上安装虚拟化产品时通常需要预先做什么设置？为什么？答：需要先从bios中开启硬件虚拟化。原因：不开启硬件虚拟化无法安装。4、虚拟化就是实现虚拟机吗？为什么？答：不是。因为虚拟机是一种系统，把系统虚拟化后才有虚拟机。5、KVM、Dockers的虚拟化与VMware有何不同？简要说明。答：KVM虚拟化模块集成到Linux内核中，效率更高、支持全虚拟化和半虚拟化；

14、Docker简化了环境搭建的步骤、提高了资源利用率和开发测试部署的速度，降低了迁移的成本；更快速的交付和部署；可以快速创建和删除容器；VMware是虚拟机软件，在一台设备（PC主机或服务器）上安装后可以利用这个软件安装多个虚拟环境下的操作系统，之间可以通过设置NAT、桥接等方式组成网络环境测试一些软件，甚至进行一定的工业、企业使用6、VMware的ESXi是云计算产品吗？为什么？答：不是。虚拟机是一个软件，它运行起来就像是一个物理的计算机及其组件。虚拟机软件就是把本来的物理及其及其组件用文件来描述。VMware的Esxi都是提供虚拟机的hypervisor。所以。VMware跟虚拟机相关的地方

15、，是在esxi这个产品上。7、VMware的云平台中网络交换机有哪些类型？分别有哪些应用特点？答：vNetwork标准交换机特点：单个主机的虚拟交换配置、在单元中讨论；vNetwork分布式交换机特点：这种虚拟交换机可跨多个主机迁移虚拟机时为虚拟机提供一致的网络配置；8、VMware的云平台中要实现虚拟服务器的热迁移需要哪些必备条件？答：迁移工具，如：vMotion、Storage vMotion.9、数据中心为什么通常需要指定时间服务器？一般采用什么样的方法？答： 做数据、指令的同步、事务的协同、数据中心的所有服务器，全部指向一个相同的时钟源。使用NTP同步主机时间。10、vCenter的虚

16、拟机模板是用来做什么的？采用什么格式？答：vCenter的虚拟机模板是用部署VM（虚拟机）。采用：文件的文件夹：OVF单个文件：OVA11、Openstack的生态圈由哪些开源技术和产品组成？答：1）、计算（Compute）：Nova。2）、对象存储（Object Storage）：Swift。3）、镜像服务（Image Service）：Glance。4）、身份服务（Identity Service）：Keystone。5）、网络&地址管理（Network）：Neutron。6）、块存储 (Block Storage)：Cinder。7）、UI 界面 (Dashboard)：Horizon。

17、8）、测量 (Metering)：Ceilometer。9）、部署编排 (Orchestration)：Heat。10）、数据库服务（Database Service）：Trove。 12、Openstack的部署方法有哪些？答：Mutl-node with HA、Multi-node、13、总结你在Openstack的安装和部署实验中需要注意哪些技术要点。答：1）、先连接到数据库服务器2）、安装包3）、配置apache服务器4）、设置apache 自动启动14、总结常见的虚拟机镜像格式有哪些？答：.ovf（打包格式）、.mf（摘要清单文件）、.ccn（证书文件）、资源文件、镜像文件15、实现

18、Linux系统的自动化部署和运维需要哪些技术手段和产品？答：系统部署：1）、Kickstart：主要针对Redhat和CentOS操作系统的安装和初始配置，不过网络的配置仍然需要一台一台地进行。2）、Cobbler：与Kickstart类似，主要支持的也是Redhat和CentOS，不过它操作起来更简单了。新版操作系统源中带。系统更新和应用部署：1）、Puppet：支持升级软件包、管理配置文件、系统服务、cron任务以及添加新的配置、修复错误。客户端需要安装软件。服务和客户端都需要Ruby环境支持。提供基于SSL的认证机制。2）、支持主控机上一次管理任意多台服务器，或任意多个服务器组；SSL证

19、书管理体系；提供常用的管理模块；支持直接发送命令和磁盘挂载；作业31、 什么是大数据？大数据的4/5个V指的是什么？答：大数据：指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据4/5个V是：数据量大（Volume）、类型繁多（Variety）、价值密度低（Value）、速度快时效高（Velocity）2、 Hadoop项目是如何产生的？Hadoop体系中与Google云计算对应的项目都有哪些？答：海量数据的高存储成本，大数据量下的数据处理性能不足，流式数据处理缺失，有限的

20、扩展能力，单一数据源，数据资产对外增值，新的业务需求，需要新的大数据处理平台Google文件系统（Google File System，GFS）是一个可扩展的分布式文件系统3、 Hadoop体系当前发展出和吸收了哪些开源项目？答：Hadoop Common: 支持其他Hadoop模块的公用工具,包括 FileSystem（面向通用文件系统的抽象基类）、远程程序调用（RPC）和序列化库.Hadoop 分布文件系统(HDFS): 一个为访问应用数据提供高吞吐量的分布式文件系统。Hadoop YARN: 一个工作调度与集群资源管理的框架Hadoop MapReduce: 一个基于YARN大数据集并行

21、处理系统.4、 Hadoop集群在安装部署中需要注意哪些配置要点？答：a. SSH免密码登录 b. /etc/hosts主机名配置（所有节点共用这个文件的内容 第三列代表用户名）c.环境变量配置JAVA_HOME、HADOOP_HOME、PATH变量的设置位置可以是/etc/profile 或 /.bash_profile d.主要的集群配置文件/usr/local/hadoop/etc/hadoop/core-site.xml 、hdfs-site.xml等5.在一个主节点完成配置后，将jdk、hadoop传送到其他节点5、Hadoop集群中节点角色有哪些？分别起什么作用？答：最基本的划分原

22、则为Master和Slave，即主人和奴隶；从HDFS的角度，将主机划分为NameNode和DataNode（在分布式文件系统中，目录的管理很重要，管理目录相当于主人，而NameNode就是目录管理者）从MapReduce的角度，将主机划分JobTracker 和TaskTracker(一个job经常被划分为多个Task，从这个角度不难理解它们之间的关系)6、 HDFS系统在默认三副本设置下是如何进行写入和读取的？答：文件写入：1. Client向NameNode发起文件写入的请求2. NameNode根据文件大小和文件块配置情况，返回给Client它所管理部分DataNode的信息。3. C

23、lient将文件划分为多个文件块，根据DataNode的地址信息，按顺序写入到每一个DataNode块中。文件读取：1.Client向NameNode发起文件读取的请求2.NameNode返回文件存储的DataNode的信息。3. Client读取文件信息。7、 HDFS的安全模式在设计上用来解决哪些问题？什么情况下会进入安全模式？答：1、在集群冷启动时，由于正在读取block块的信息，会处于安全模式，当读取完毕，会自动退出安全模式 2、当block块的丢失率达到0.1%时，会进入安全模式3、手动进入安全模式，hdfsdfsadmin safemode enter9、 Hadoop1.x和2.

24、x在发展过程中为什么出现了升级问题？ 答：1.不能提交job。2.不能分配资源3.job无法调度10、YARN的设计初衷是什么？基于YARN可以支持哪些计算框架？答：通用的统一资源管理系统，可以同时运行长应用程序和短应用程序。1运维成本:如果采用“一个框架一个集群”的模式，则可能需要多个管理员管理这些集群，进而增加运维成本，而共享模式通常需要少数管理员即可完成多个框架的统一管理。数据共享:随着数据量的暴增，跨集群间的数据移动不仅需花费更长的时间，且硬件成本也会大大增加，而共享集群模式可让多种框架共享数据和硬件资源，将大大减小数据移动带来的成本。MRv1的缺陷:扩展性受限、单点故障、难以支持MR

25、之外的计算、多计算框架各自为战，数据共享困难2 ResourceManager：整个集群只有一个，负责集群资源的统一管理和调度。主要用来处理客户端请求、启动/监控ApplicationMaster、监控NodeManager、资源分配与调度NodeManager：整个集群有多个，负责单节点资源管理和使用。主要用来单个节点上的资源管理和任务管理、处理来自ResourceManager的命令、处理来自ApplicationMaster的命令。ApplicationMaster：每个应用有一个，负责应用程序的管理。主要用来进行：数据切分、为应用程序申请资源，并进一步分配给内部任务、任务监控与容错Co

26、ntainer：对任务运行环境的抽象，主要描述下面一系列信息：任务运行资源（节点、内存、CPU）、任务启动命令、任务运行环境11、 Hadoop集群中的节点出现故障时系统是如何发现和响应的？答：坏掉的磁盘上的数据尽快通知NameNode，datanode每3秒钟向namenode发送心跳，如果10分钟datanode没有向namenode发送心跳，则namenode认为该datanode已经dead，namenode将取出该datanode上对应的block，对其进行复制，持久化元数据操作日志（edit log）记录文件创建，删除，修改文件属性等操作Fsimage包含完整的命名空间File -

27、 Block的映射关系文件的属性（ACL, quota, 修改时间等） 12、 NoSQL指的是什么？常见的NoSQL数据库产品有哪些？答：NoSQL 数据存储不需要固定的表结构，通常也不存在连接操作。在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势。GoogleBigtable，Amazon DynamoDB，Cassandra13、 Mapreduce解决的是什么问题？MapReduce是Google提出的一个软件架构，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。它使编程人员在不了解分布式并行编程的情况下，能将自己的程序运行在分布式系统上。Map=映射Reduce=规约或化简14、 在应用中

28、Hadoop用于解决哪一类问题？为什么需要还结合Storm、Spark等产品？答：HDFS是一个高度容错性的分布式文件系统，能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。Spark是UC Berkeley AMP 实验室基于map reduce算法实现的分布式计算框架，输出和结果保存在内存中，不需要频繁读写HDFS，数据处理效率更高Spark 迭代计算框架：重构M-R，优于HadoopStorm：流式数据处理框架，实时的Hadoop15、 Hadoop基于Java语言开发，是否意味着只能用Java进行大数据应用开发？简要说明。hadoop 抽象出来就是一个并行计算的概念,处理好master和salve，及容错能力的问题.任何一门语言都可以写,只是java开源社区一直早,所以先出来了一个并行化计算的框架.