友人が頻繁に私に尋ねる、あなたはそれが何をすればいいですか？
私は、クラウドコンピューティングを答えました。
幸いなことに、無回答、回答は、彼らがより困惑していません。ちょうどであるかわからない、大きな高価な、非常に牛のBに聞きます。最もPythonistaの認知では、Pythonのことを学んだ、爬虫類に従事していない、それがWeb開発、または他のデータ分析/マイニング、人工知能を行うことです。
誰も伝えない何爬虫類エンジニア、データアナリスト、そう何、これは合理的である、それについて考え、あなたのために最もトレーニングコースあなたが授業料を支払う作るために、通常、計画されたルートにあなたのキャリアを取る、どのようなウェブ開発者あなたはまた、クラウド・コンピューティング・エンジニアを行うことができ、Pythonのことを学びました（雲ではなく、単にプログラミング言語よりも、より多くの技術スタックのより広範なニーズをカバーしているため、正確なOpenStackのエンジニアであることを）。
あなたにクラウドの一部の内容をより良く理解してもらうために、私は、私はあなただけに取得したい場合は、このにエントリーレベルの知識の並べ替えを行い、クラウドコンピューティングと仮想化だけでなく、フィールドに説明し、この記事を書くために考えましたこのフィールドは、これはあなたのための非常に右である必要があり、ガイドリベラルスタート。
1.クラウド・コンピューティングとは何ですか？
Wikipediaの定義クラウド・コンピューティングの（英語：クラウドコンピューティングは）、に基づいており、インターネットのハードウェアおよびソフトウェアのリソースを共有するために、このように、計算方法や情報は、コンピュータ端末やその他のデバイスの様々なリクエストに応じて提供することができます。
ボーリングの定義は、まだ私は自分の言葉で説明するのは、次の試してください、非常によく理解して聞こえます。
そのように身近なCPU、メモリ、ディスク、帯域幅、およびなどのコンピューティングリソース、計算。
巨大なリソースプールに断片化されたエンティティになるクラウドは、これらのリソースをプールして、個人として、あなたは、もはや小さな会社として、あなたが全体を所有する必要はありません、あなたが自宅でパソコンを購入所有する必要はありません部屋には、インフラを運用する人材と設備コストの多くを費やします。あなたが必要としたら、池の所有者に適用することができます。これは非常に資源の利用と流通の柔軟性を向上させます。
その他雲が、雲のようなもの雨が降る多くの水蒸気を集中言う、雨が空に蒸発する地面に落ちた、次回は待ち続け雨が降ります。クラウドにおけるクラウドコンピューティングは、雲のように、自然のように、資源のリサイクルを達成することができます。資源がリサイクルされて1年後、あなたはクラウドホスティングの年を買うパブリック・クラウド・プロバイダーでは、それが使用する他の誰かに再割り当てすることができます。
サービス指向に基づいたクラウド・コンピューティング・モデル、。サービスレベルに応じて、3つのカテゴリに分けることができます。
- IaaSの（サービスとしてのインフラストラクチャ）：サービスとしてのインフラストラクチャは、簡単に言えば、それはインフラの提供である、あなたは、AWSクラウドホスティングは、このの一部であった、アリクラウド上で購入しました。
- PaaSの（サービスとしてのプラットフォーム）：サービスとしてのプラットフォームは、簡単に言えば、それは典型的なアプリケーションであるプラットフォームを提供することで、GAE（Google App Engineが）、あなたは、アプリケーションの実行環境に直接提供しています。
- SaaS型（サービスとしてのソフトウェア）：サービスとしてのソフトウェア、あなたがそれに精通している、あなたは、このカテゴリに電話APPの秋にあります。
異なるグループのためにこれらの3つのモデルは、上から下へ、利用者の自律性がますます小さくなって、細部に少なく注意が必要です。
パブリッククラウド、プライベートおよびハイブリッドクラウド：また、クラウドの展開に応じて、3つのカテゴリに分けることができます。
企業や組織のプライベートクラウドは、クラウド・コンピューティング・リソース構成の使用に専念します。プライベートクラウドは、だけでなく、サードパーティのサービスプロバイダホスティングにより、物理的に位置してオンサイトデータセンターを整理することができます。ハイブリッドクラウドは両方です。
2.どのような仮想化とは？
クラウドコンピューティングは、リソース使用率を向上させるためには、柔軟性の割り当ては、ソリューションを提案しました。
そして、このソリューションの基礎となる、技術サポートの必要性は、キーは仮想化とコンテナ技術です。
これは主に、仮想化についてです。
あなたはモンゴルサークルに行くされていない、仮想化とは何ですか？
これは、物理リソースは、コンピュータ（CPU、メモリ、ストレージ、ネットワークなど）を抽象化変換であってもよいし、分割、再結合、リソースの最大利用を達成するための技術を提供します。
仮想マシン、右？
あなただけのコンピュータにインストールされたWindowsシステムを持っている、とあなたはデュアルシステムのインストールをトスしたくない場合は、Linuxシステムを体験したい場合は、最も簡単な方法は、お使いのコンピュータに反映Linuxで仮想マシンを作成するためのVMWareやVirtualBoxのを使用することです。
あなたは、このような魔法のような、一つのコンピュータが実際に同時に2つのオペレーティングシステムを実行することができますどのようにこの仮想マシンが出て作成されたか疑問に思っています。
仮想マシンを作成した後、実際には、唯一のオリジナルマシン上だけの物理的なプロセスです。しかし、それは見て、あなたが使用して、元のホストシステムは、外観と違いはありません。仮想マシンは、仮想化技術に依存している独自のメモリ、CPU、ディスク、ネットワークカードは、達成することができました持っています。
仮想マシンでは、間接的に物理デバイスを使用することを除いて許可された物理デバイスの仮想化技術に使用される場合、デバイスはまた、直接の物理デバイスを使用しているので、仮想マシンで使用することができる、この技術を通じて（仮想VMMを必要としません。マシン・モニターは、）後に導入されるので、パフォーマンスは、仮想化よりも良くなります。共通するのは、GPUパススルーです。そこ仮想例えばSR-IOV、即ち、単一のIO仮想化（シングルルートI / O仮想化）、物理NIC（PF）に仮想仮想NIC（VF）の複数に、仮想ように、結合を介してNICは、仮想マシンにまっすぐにハングアップします。
何3. VMMこと？
仮想マシンモニタ、英語名：仮想マシンモニタVMMは、通常、ハイパーバイザ（Hypervisorが今、我々はまた、VMMを参照する）、中国の名前を呼ばれます。
ハイパーバイザを導入する仮想化ソフトウェア層を達成するために、仮想マシンのオペレーティングシステムと物理リソースとの間に介在しています。
総称して、ハイパーバイザは、特定のソフトウェアではない、ということに注意してくださいが、ソフトウェアの一種。
仮想マシンが物理リソース上で動作している場合、ハイパーバイザは、傍受し、その指示にリダイレクトするので、何を意識した仮想マシンは、物理、物理リソースと同じオペレーティングシステムを使用しないようになります。
そこに共通のハイパーバイザ、
- KVM
- Xenの
- Hyper-Vの
- VMWareの
4.仮想化技術
1. KVM
KVM（カーネルベースの仮想マシン）、カーネルベースの仮想マシンを意味します。
KVMはLinuxカーネルのハイパーバイザーに統合され、それが仮想化技術（Intel VTまたはAMD-V）のためのX86アーキテクチャとハードウェアサポートで完全なLinuxの仮想化ソリューションです。これは、Linux用の小型モジュールであり、機器との対話には、そのようなタスクスケジューリングなど、たくさんのことを行うために、メモリ管理ハードウェアをLinuxで使用しています。
2. Xenの
Xenは最初のクラスは、ベアメタルハイパーバイザー上で動作しています。これは、Xenのサポートハイパーバイザーと仮想マシンは、Red Hat Enterprise LinuxおよびSUSE Linux Enterprise ServerなどのLinuxのフリー製品のすべてのバージョン、上で互いに、および利用可能と通信し、完全仮想化と準仮想化をサポートしています。未修正のオペレーティングシステムに加えて、Xenの準仮想化の最も重要な利点は、（Windowsなど）Xenの上で直接実行することができ、仮想マシンがエミュレーションを必要とせずに効率的に実行することを可能にする、仮想関数はせずに、ハイパーバイザーを認知しました私たちは、高いパフォーマンスを実現できる仮想ハードウェアをシミュレートする必要があります。
3. QEMU
QEMUは、書かれたファブリス・ベラードによって、フリーソフトウェアのシミュレーションプロセッサのセットです。完全に仮想化されたモードQEMUを使用するので、簡単なキーエミュー、フルネームエミュレータ、シミュレータは、使用されているQEMU、。
QEMUの使用は何ですか？KVMとそれはそれは何を問題ではないのですか？
正確には、KVMはLinuxカーネルモジュールです。あなたは、KVMモジュールをロードするためのコマンドのmodprobeを使用することができます。さらに他のツールで仮想マシンを作成するために、モジュールをロードした後。
しかし、唯一のKVMモジュールは、KVMハイパーバイザの下で、十分ではありません、それは唯一のCPUの動作をシミュレートするために使用され、ネットワークおよび周辺I / O、ので、我々はそれを直接使用することはできませんのためのサポートの欠如。
QEMU-KVMは、構築されたKVMに基づいており、完全なシミュレータであり、完全なネットワークおよびI / Oのサポートを提供します。
QEMUといえば、実際には、それはまた、仮想化ソフトウェアです。ゲストOSのカーネルが物理ハードウェアを操作したいとき、それはどのような役割で、それは、ルータと同等です実際のハードウェアに転送QEMU、取扱説明書を介して転送する必要があります。全ての命令は、内側からQEMUの手を通過し、したがって比較的低い性能からです。
概要
- KVMとXenは無料です。
- KVMはカーネルに統合されたハードウェアサポート（Intel VTまたはAMD-V）を、必要としますが、Xenは、ハードウェアのサポートを必要としないことがあり、すべてのLinux上で実行することができます。
4. libvirtを
うまくなぜlibvirtのニーズを知っている限り、何のlibvirtを説明するために。
- 虚拟化的底层可能是KVM，也可能是Xen，或者是其他市面上的Hypervisor，种类之繁多，如果没有一个统一的接口来管理它们，就太乱了，移植性非常差。
- Hypervisor ，以 qemu-kvm 为例，它的命令行虚拟机管理工具参数众多，难于使用。需要有一个工具将这些参数进行封装。
这些都是在内核空间层做的事情，而我们用户创建、销毁虚拟机都是在用户空间层操作，这就尴尬了，我们没有权限。
这下该 libvirt 出场了，libvirt分为服务端各客户端。
服务端是libvirtd，而你所熟悉的virt，virt-install，virt-manager，virt-viewer 等都是libvirt的客户端。
目前，libvirt 已经成为使用最为广泛的对各种虚拟机进行管理的工具和应用程序接口（API），而且一些常用的虚拟机管理工具（如virsh、virt-install、virt-manager等）和云计算框架平台（如OpenStack、OpenNebula、Eucalyptus等）都在底层使用libvirt的应用程序接口。
5. 虚拟化分类
全虚拟化和半虚拟化
根据客户机系统是否需要修改定制可以分为 全虚拟化 和 半虚拟化。
1. 全虚拟化
全虚拟化（英语：Full virtualization），是需要依托于硬件虚拟化的。
在全虚拟化模式下，虚拟机的所有操作（CPU，内存，网络等）都需要经过一个运行在物理机上的虚拟化软件转发给物理机内核。而这个虚拟化软件，在windows上你常见且熟悉的有vmware，virtualbox。
允许未经修改的客操作系统（英语：Guest OS）隔离运行。在全虚拟化环境中，任何可以运行在裸机上的软件（通常是操作系统）都可以未经修改地运行在虚拟机中。
代表：VMWare(1998年)，KVM
2. 半虚拟化
半虚拟化(英语：Paravirtualization)是另一种类似于全虚拟化的热门技术。
半虚拟化对比全虚拟化，就是有一些可以直接操作物理内核空间，而不需要全部经过虚拟化软件。这就大大提高了虚拟机的性能。
它在HOST上使用Hpervisor（虚拟机管理程序）提供便利的接口，使得Guest OS能够调用接口访问虚拟硬件。而条件是，Guest OS 内部需要部署安装相应的驱动和软件逻辑，需要对操作系统进行修改。
代表：Xen（2006）
- Xen是一款虚拟化软件，支持半虚拟化和完全虚拟化。它在不支持VT技术的cpu上也能使用，但是只能以半虚拟化模式运行。
- 半虚拟化的意思是需要修改被虚拟系统的内核，以实现系统能被完美的虚拟在Xen上面。完全虚拟化则是不需要修改系统内核则可以直接运行在Xen上面。
- VMware是一款完全虚拟化软件。完全虚拟的弱点是效率不如半虚拟化的高。半虚拟化系统性能可以接近在裸机上的性能。
1型虚拟化和2型虚拟化
根据虚拟化层是直接位于硬件之上还是位于操作系统之上，可以分为 Type 1 虚拟化和 Type 2 虚拟化。
Type 1：Xen，VMWare ESX
Type 2：KVM，WMWare Workstation
硬件虚拟化和软件虚拟化
1. 软件虚拟化
在硬件虚拟化出现之前，市场上都是使用的软件虚拟化。
软件虚拟化，就是通过软件来实现虚拟化，原理是把从虚拟机传来的操作指令进行截取翻译，并传递给真实的物理硬件。
由于每条指令都需要经过“截取” -> “翻译” -> “转发”，所以其虚拟化性能会差一点。
哪些属于虚拟化软件呢？
- KVM：负责cpu和内存的虚拟化，但cpu必须支持硬件虚拟化。
- QEMU：负责IO设备（网卡、磁盘）的虚拟化
2. 硬件虚拟化
硬件虚拟化，是指计算机硬件本身提供能力让客户机指令独立运行，而不需要Hypervisor 截获重定向。直接从硬件层面开始支持虚拟化。由硬件支持并提供多个虚拟硬件设备接口，这些设备由虚拟机内核驱动传递给虚拟机使用。使用这种方式，虚拟机能获得和宿主机一样的硬件功能，性能也和宿主机相近，同时原生操作系统本来就支持这项技术，因此无需对操作系统进行修改。
Intel 从2005年开始在 x86 cpu 上支持硬件虚拟化，大大推进了虚拟化的发展。
缺点就是，硬件要支持虚拟化功能，在以前这可能是缺点，但是现在随着虚拟化技术的发展，越来越多的硬件都已经支持虚拟化，成本也越来越低，所以硬件辅助虚拟化是目前最流行，使用最广泛的虚拟化技术。
KVM这种流行的虚拟化技术里，既有软件虚拟化，也有硬件虚拟化，软件虚拟化要基于硬件的虚拟化，二者是相辅的关系，而不是互斥。
6. KVM工具
有了虚拟化，就有了虚拟机，那如何对这些虚拟机进行管理呢。
在 Linux 下有许多的工具可以使用：
Virsh：基于 libvirt 的 命令行工具 （CLI）
Virt-Manager：基于 libvirt 的 GUI 工具
virt-v2v：虚机格式迁移工具
virt-* 工具：包括 Virt-install （创建KVM虚机的命令行工具）， Virt-viewer （连接到虚机屏幕的工具），Virt-clone（虚机克隆工具），virt-top 等
libguestfs-tools：一组 Linux 下的 C 语言的 API ，用来访问/修改虚拟机的磁盘映像文件。
7. 创建虚拟机
手工创建
虚拟机的本质是宿主机上的一个进程，当你用OpenStack在界面，或者使用virsg 创建了一个虚拟机时。你可以使用ps -ef|grep kvm 看下这个虚拟机的进程，是下面这样子的。
参数多得让人头皮发麻。意思是，你可以使用这样一串命令才能创建一台虚拟机。
$ /usr/libexec/qemu-kvm \
-name guest=instance-00000035, debug-threads=on \
-S -object secret,id=masterKey0,format=raw,file=/var/lib/libvirt/qemu/domain-216-instance-00000035/master-key.aes \
-machine pc-i440fx-rhel7.5.0,accel=kvm,usb=off,dump-guest-core=off \
-cpu host \
-m 16384 \
-realtime mlock=off \
-smp 2,maxcpus=32,sockets=2,cores=16,threads=1 \
-uuid 31d70882-194f-469b-855e-fcfa6736550d \
-smbios type=1,manufacturer=RDO,product=OpenStack Compute,version=0.0.1-1.el7.centos,serial=bc147bfe8a204d06a09f98387e46b890,uuid=31d70882-194f-469b-855e-fcfa6736550d,family=Virtual Machine \
-display none \
-no-user-config -nodefaults \
-chardev socket,id=charmonitor,path=/var/lib/libvirt/qemu/domain-216-instance-00000035/monitor.sock,server,nowait \
-mon chardev=charmonitor,id=monitor,mode=control \
-rtc base=utc,driftfix=slew \
-global kvm-pit.lost_tick_policy=delay \
-no-hpet -no-shutdown -boot strict=on \
-device piix3-usb-uhci,id=usb,bus=pci.0,addr=0x1.0x2 -drive file=/dev/hdd-volumes/31d70882-194f-469b-855e-fcfa6736550d_disk,format=raw,if=none,id=drive-virtio-disk0,cache=none,aio=native -device virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x4,drive=drive-virtio-disk0,id=virtio-disk0,bootindex=1 -drive file=/var/lib/nova/instances/31d70882-194f-469b-855e-fcfa6736550d/disk.config,format=raw,if=none,id=drive-ide0-0-0,readonly=on,cache=writeback \
-device ide-cd,bus=ide.0,unit=0,drive=drive-ide0-0-0,id=ide0-0-0 \
-netdev tap,fds=28:35,id=hostnet0,vhost=on,vhostfds=36:37 \
-device virtio-net-pci,mq=on,vectors=6,netdev=hostnet0,id=net0,mac=fa:16:3e:69:63:18,bus=pci.0,addr=0x3 -chardev pty,id=charserial0 -device isa-serial,chardev=charserial0,id=serial0 -device qxl-vga,id=video0,ram_size=67108864,vram_size=67108864,vram64_size_mb=0,vgamem_mb=16,max_outputs=1,bus=pci.0,addr=0x2 \
-device virtio-balloon-pci,id=balloon0,bus=pci.0,addr=0x5 -msg timestamp=onvirsh 创建
前面我们看到，创建一台虚拟机需要诸多的参数。
如果一个一个去指定，非常不易于管理及复用。
如果可以在创建时，指定一个配置文件，这个配置文件里包含上述所有的参数，不就大大简化了虚拟机创建过程。
这时候就出现了virsh这个基于 libvirt 的 命令行工具 （CLI）。通过它我们可以指定一个 xml 配置文件来很轻松的创建一台虚拟机。
virsh define vm.xml
virsh start guest_vm其中xml的内容如下
<domain type='kvm' id='200'>
<name>guest_vm</name>
<memory unit='KiB'>12582912</memory>
<currentMemory unit='KiB'>12582912</currentMemory>
<vcpu placement='static'>6</vcpu>
<numatune>
<memory mode='strict' nodeset='0-1'/>
<memnode cellid='0' mode='strict' nodeset='0'/>
<memnode cellid='1' mode='strict' nodeset='1'/>
</numatune>
<resource>
<partition>/machine</partition>
</resource>
<os>
<type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-rhel7.0.0'>hvm</type>
<boot dev='hd'/>
<boot dev='cdrom'/>
</os>
<features>
<acpi/>
<apic/>
</features>
<clock offset='utc'>
<timer name='rtc' tickpolicy='catchup'/>
<timer name='pit' tickpolicy='delay'/>
<timer name='hpet' present='no'/>
</clock>
<on_poweroff>destroy</on_poweroff>
<on_reboot>restart</on_reboot>
<on_crash>restart</on_crash>
<pm>
<suspend-to-mem enabled='no'/>
<suspend-to-disk enabled='no'/>
</pm>
<devices>
<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2'/>
<source file='/path/to/test.qcow2'/>
<backingStore/>
<target dev='hda' bus='virtio'/>
<alias name='virtio-disk0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x0'/>
</disk>
<controller type='pci' index='0' model='pci-root'>
<alias name='pci.0'/>
</controller>
<controller type='ide' index='0'>
<alias name='ide'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
</controller>
<controller type='virtio-serial' index='0'>
<alias name='virtio-serial0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x05' function='0x0'/>
</controller>
<controller type='usb' index='0' model='piix3-uhci'>
<alias name='usb'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x2'/>
</controller>
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:d2:81:b0'/>
<source bridge='br0-ovs'/>
<virtualport type='openvswitch'>
<parameters interfaceid='abc10709-ebff-4d0f-8761-4b7fdaba0dc0'/>
</virtualport>
<target dev='vnet0'/>
<model type='virtio'/>
<alias name='net0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
</interface>
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:5e:91:38'/>
<source bridge='br0-ovs'/>
<virtualport type='openvswitch'>
<parameters interfaceid='cceb5703-185a-4f6f-b2ce-a7e273e52bdc'/>
</virtualport>
<bandwidth>
<inbound average='50000'/>
<outbound average='50000'/>
</bandwidth>
<target dev='vnet1'/>
<model type='virtio'/>
<alias name='net1'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
</interface>
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:b2:77:07'/>
<source bridge='br0-ovs'/>
<virtualport type='openvswitch'>
<parameters interfaceid='674716ab-243d-4137-bc01-aa2c33cca21a'/>
</virtualport>
<target dev='vnet6'/>
<model type='virtio'/>
<alias name='net2'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x09' function='0x0'/>
</interface>
<console type='pty' tty='/dev/pts/4'>
<source path='/dev/pts/4'/>
<target type='virtio' port='0'/>
<alias name='console0'/>
</console>
<input type='mouse' bus='ps2'>
<alias name='input0'/>
</input>
<input type='keyboard' bus='ps2'>
<alias name='input1'/>
</input>
<sound model='ich6'>
<alias name='sound0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0'/>
</sound>
<video>
<model type='qxl' ram='65536' vram='65536' vgamem='16384' heads='1' primary='yes'/>
<alias name='video0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
</video>
<memballoon model='virtio'>
<alias name='balloon0'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>
</memballoon>
</devices>
<seclabel type='dynamic' model='dac' relabel='yes'>
<label>+0:+0</label>
<imagelabel>+0:+0</imagelabel>
</seclabel>
</domain>OpenStack
使用 virsh 来指定xml进行创建虽然能对虚拟机进行生命周期的管理，但是无法对成百上千台的机器进行集中式的管理。
这时候，OpenStack 这个开源的云计算管理平台就出现了。
有了OpenStack，你可以使用 Horizon提供的界面进行虚拟机的管理
也可以使用nova 的 cli 命令进行创建。
nova boot <vm_name> \
--flavor <flavor_id> \
--nic net-id=<net_id>,v4-fixed-ip=<ip> \
--image <image_id/name> \
--config-drive True说了半天，线于引出了OpenStack，我的工作基本60%的时间都是围绕着它转，OpenStack 是一个开源框架，是使用Python语言开发的最大的项目，具说有数百万行的代码量，是动态语言的一个优秀典范。
关于 OpenStck，你可能不太明白它是做什么的。这里引用我昨天看到的另一篇文章的一个说明：它有点像一个商店，负责管理所有的商品（计算资源、存储资源、网络资源等），卖给用户，但是它本身不制造商品（不具备虚拟化能力），它的商品来自KVM（当然也可以用Xen等其他Hypervisor）。