第13章 云操作系统OpenStack习题
13.1 选择题
1、作为资源管理者，操作系统负责管理和控制计算机系统的（ B ）。
A. 软件资源 B. 硬件和软件资源 C. 用户有用资源 D．硬件资源
2、在计算机系统中，操作系统是一种（ B ）。
A. 应用软件 B. 系统软件 C. 用户软件 D. 支撑软件
3、以下属于云操作系统的主要功能的是（ D ）。
A．管理和驱动海量服务器、存储设备等基础硬件
B．为云应用软件提供统一、标准的接口
C．管理海量的计算任务以及调配资源
D．以上都是
4、云操作系统OpenStack中提供数据块存储服务的组件是（ C ）。
A．Nova B．Swift C．Cinder D．Glance
5、Neutron常用的联网模式是（ D ）。
A．Flat模式 B．FlatDHCP模式
C．VLAN模式 D．以上都是
6、下列关于Keystone的说法错误的是（ B ）。
A．认证服务通过对用户身份的确认，来判断一个请求是否被允许
B．OpenStack中的一个项目可以有多个用户，一个用户只属于一个项目
C．全局角色适用于所有项目中的资源权限，而项目内角色只适合自己项目内的权限
D．令牌是一串数字字符串，用于访问服务的API以及资源
7、OpenStack各组件功能描述错误的是（ C ）。
A．Neutron用于提供网络连接服务，具备二层VLAN隔离功能，同时具备三层路由功能
B．Glance为虚拟机镜像提供存储、查询和检索服务，为Nova虚拟机提供镜像服务
C．Swift提供块存储服务，让云主机可以根据需求随时扩展磁盘空间
D．Keystone为所有OpenStack组件提供身份认证和授权，跟踪用户访问权限
8、下列（ D ）不属于Keystone提供的服务。
A．令牌服务 B．目录服务
C．策略服务 D．调度服务
9、下列关于OpenStack的描述错误的是（ C ）。
A．OpenStack是一款开源软件平台
B．OpenStack是硬件之上提供的基础设施服务
C．OpenStack是SaaS组件，可建立和提供云端运算服务
D．OpenStack具有功能丰富、可扩展等特性
10、关于计算模块Nova的描述错误的为（ B ）。
A．Nova-api服务负责接收和响应来自用户的计算api请求
B．Nova-placement-api用于接收来自虚拟机发送的元数据请求
C．Nova-compute是一个持续工作的守护进程，通过api来创建和销毁虚拟机实例
D．Nova-conductor作用于Nova-compute与数据库之间，避免对云数据库的直接访问
13.2 填空题
1、计算机系统层次结构包括有（ 裸机 ）、操作系统、编译软件和应用软件。
2、用户和操作系统之间的接口主要分为（ 命令 ）界面、（ 编程 ）接口和图形界面。
3、OpenStack中负责身份验证、服务规则和服务令牌功能的管理的组件是（ Keystone ）。
13.3 简答题
1、现代操作系统一般要满足哪些主要的设计目标？
答：
- 方便性。操作系统为用户提供良好的、一致的用户接口，用户按需要输入命令，操作系统按命令去控制程序的执行；用户也可以在程序中调用操作系统的功能模块完成相应服务，而不必了解硬件的物理特性。
- 有效性。操作系统可有效地管理和分配硬件、软件资源，合理地组织计算机的工作流程，提高系统工作效率。操作系统可扩充硬件的功能，使硬件的功能发挥得更好。操作系统使用户合理共享资源，防止各用户间的相互干扰。操作系统以文件形式管理软件资源，保证信息的安全和快速存取。
- 可扩充性。为满足计算机硬件与体系结构的发展以及不断扩大的应用要求，操作系统应能方便地扩展新的功能。
- 开放性。开放性指的是产品和技术之间相互连接和协作的能力。无论是硬件还是软件范筹，开放性接口都已作为一种明确的或实际的行业标准广泛应用在公开发行的文档中。
2、操作系统的作用可从哪些方面来理解？
答：
- 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。可以认为操作系统是对计算机硬件系统的第一次扩充，用户通过操作系统来使用计算机系统。
- 操作系统是计算机系统的资源管理者。操作系统统一管理系统资源，为用户提供简单、有效的资源使用手段，最大限度实现各类资源的共享，提高资源利用率。
3、请描述现代操作系统的定义和主要功能。
答：
- 操作系统定义：操作系统是计算机系统中的系统软件，是一些程序模块的集合。
- 主要功能：以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软、硬件资源，合理的组织计算机的工作流程；控制程序的执行并向用户提供各种服务功能 ，使整个计算机系统能高效地运行；改善人机界面，使用户能够灵活、方便、有效的使用计算机。
4、请描述物联网操作系统的主要特点。
答：
- 微内核设计。采用更为简洁的内核，减少内核代码量，充分模块化。
- 系统实时性强。包括：中断响应实时性；任务调度实时性。
- 功能扩展性强。统一定义接口和规范，方便增加新的功能、提供新的硬件支持；采用灵活设备管理策略，方便动态加载设备驱动程序等模块。
- 高安全可靠性。系统具有高安全等级、高鲁棒性，有效容忍系统异常、故障，抵御各类恶意攻击。
- 绿色高能效。操作系统要对能源进行有效管理，具备省电模式，通过动态电压频率调节等技术，以最大限度降低功耗，提升能效。
- 远程监控配置。物联网系统常常规模庞大，需要对系统中的设备、节点进行性能监控、参数配置、功能开关、系统升级和故障诊断等。
- 丰富的网络协议。既能支持一般的TCP/IP协议，又能支持4G、5G等移动通信技术。
- 多模态用户界面。根据用户、应用的需要，提供各类交互界面，提升交互效率，缩短响应时间。
- 丰富的开发接口。提供丰富的开发接口和便捷成熟的开发工具，支持多种编程语言，实现多语言多设备编译。
5、简述OpenStack的主要核心组件发挥的功能作用。
答：
- Nova提供计算服务，Nova负责管理整个云计算平台的计算资源。
- Neutron提供云计算平台的虚拟网络功能。
- Swift可以在比较便宜的通用硬件上构筑具有扩展性极强和数据持久性的存储系统，支持多租户，可通过REST API提供对容器和对象的增、删、改、查等操作。
- Cinder为OpenStack的运行实例提供了稳定的数据块存储服务，提供从创建卷到删除卷的整个生命周期管理。
- Glance提供的功能主要有：支持多种方式存储镜像，包括普通的文件系统、Swift、Ceph等；提供REST API ，让用户能够查询和获取镜像的元数据、镜像本身，以及对实例执行快照创建新的镜像等。
- Keystone在OpenStack中负责身份验证、服务规则和服务令牌功能的管理。
- Horizon为OpenStack提供了一个基于Web前端的UI管理界面。
13.4 解答题
1、OpenStack中用户可以通过组件Neutron创建自己的专属网络区段，请描述具体步骤。
答：
用户通过组件Neutron创建专属网络区段的步骤如下：
- 步骤1：以租户A为例，租户A创建私有网络，不同私有网络需要通过VLAN 标记进行隔离，相互之间不能广播。
- 步骤2：组件为租户A的私有网络创建一个子网，用于配置IP网段。
- 步骤3：为租户A创建一个路由器，用于访问外网。
- 步骤4：将这个私有网络连接到路由器上。
- 步骤5：创建一个外部网络。
- 步骤6：创建一个外部网络的子网。
- 步骤7：将路由器连接到外部网络上。