24春国家开放大学《网络存储技术》期末大作业参考答案.docx

国家开放大学网络存储技术期末大作业1-4参考答案大作业1请完成以下解答题：（每题20分，共100分）1、QEMU的特点是什么？答：（1）默认支持多种架构。可以模拟x86个人计算机、AMD64个人计算机、MIPSR4000与PowerPC等硬件架构。（2）可扩展，可自定义新的指令集。（3）开源，可移植，仿真速度快。（4）在支持硬件虚拟化的x86构架上，可以使用KVM加速配合内核KSM大页面备份内存，速度稳定远超过VMwareESX。（5）增加了模拟速度，某些程序甚至可以实时运行。（6）可以在其他平台上运行Linux的程序。（7）可以储存及还原运行状态（如运行中的程序）。（8）可以虚拟网络卡。2、QEMU有哪些工具？答：（1）qemu-io：这是一个执行QemuI/O操作的命令行工具。（2）qemu-system-x86_64：Qemu的核心应用程序，虚拟机就由它创建的。（3）qemu-img：创建虚拟机镜像文件的工具。（4）qemu-nbd：磁盘挂载工具。3、硬盘提供的物理接口包括哪几种？答：目前硬盘主要的物理接口如下：（1）用于ATA指令系统的IDE接口；（2）用于ATA指令系统的SATA接口；（3）用于SCSI指令系统的并行SCSI接口；（4）用于SCSI指令系统的串行SCSI接口（SAS接口）；（5）用于SCSI指令系统并承载于FC协议的串行FC接口。4、请简述Kubernetes容器云，包括功能和特点。答：Kubernetes（通常称为K8s，K8s是将8个字母“ubernete”替换为“8”的缩写）是一个以容器为中心的基础架构，可以实现在物理集群或虚拟机集群上调度和运行容器，提供容器自动部署、扩展和管理的开源平台。满足了应用程序在生产环境中的一些通用需求：应用实例副本、水平自动扩展、命名与发现、负载均衡、滚动升级、资源监控等。Kubernetes是一个可移植、可扩展的开源平台，用于管理容器化工作负载和服务，有助于声明式配置和自动化。它拥有庞大且快速发展的生态系统。Kubernetes容器云的功能：（1）快速部署功能：定义对应的charts，可以方便把大型的应用部署上去。（2）智能的缩扩容机制：部署时候会自动去考虑容器应该部署在哪个服务器上，以及副本的数量可以自定义。（3）自愈功能：某个节点的服务崩溃了，可以自动迁移到另外一个服务器节点来恢复来实现高可用。（4）智能的负载均衡：利用Ingress，可以实现流量通过域名访问进来时候，进行流量的分流到不同服务器上。（5）智能的滚动升降级：升级或者降级时候，会逐个替换，当自定义数量的服务升级OK后，才会进行其他的升级以及真正销毁旧的服务。Kubernetes容器云的特点：（1）可移植:支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）（2）可扩展:模块化,插件化,可挂载,可组合（3）自动化:自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展（4）快速部署应用，快速扩展应用（5）无缝对接新的应用功能（6）节省资源，优化硬件资源的使用5、Docker用到的命名空间有哪些？答：（1）进程命名空间。CLONE_NEWPID。进程编号。（2）IPC命名空间。CLONE_NEWPIPC。信号量、消息队列何共享内存。（3）网络命名空间。CLONE_NEWNET。网络设备、网络栈、端口等等。（4）挂载命名空间。CLONE_NEWNS。挂载点（文件系统）。（5）UTS命名空间。CLONE_NEWUTS。主机名与域名。（6）用户命名空间。CLONE_NEWUSER。用户和用户组。大作业2请简述RHEV虚拟化技术的优缺点。答：RHEV，即RedHatEnterpriseVirtualization，是红帽公司推出的一个功能强大且全面的服务器虚拟化平台。基于KVM（Kernel-basedVirtualMachine）的虚拟化架构，RHEV提供了许多企业级虚拟化功能，如在线迁移、高可用性、系统计划调度、电源管理、模版管理和快照等。RHEV虚拟化技术的优点：1.硬件资源的充分利用：RHEV可以充分利用硬件资源，使得一台服务器能够运行、搭建多种操作系统和应用服务，从而提高了硬件资源的利用率。2.便于集中管理：RHEV提供了集中的KVM管理平台RHEVManager（RHEV-M），能够简易、集中地对KVM虚拟机进行创建、删除、迁移、快照等操作。3.灵活的系统迁移：RHEV支持H端之间虚拟机的迁移、物理机到虚拟化之间的迁移、虚拟机到云架构之间的迁移，提供了极大的灵活性。4.高性价比：与VMware或CitrixXenServer等解决方案相比，RHEV以更低的购置和总拥有成本提供了相同或更好的功能集，使得其受到许多中小企业的青睐。RHEV虚拟化技术的缺点：1.学习曲线：虽然RHEV提供了丰富的功能和灵活的迁移选项，但对于初学者来说，可能需要一些时间来熟悉和掌握这些功能。2.与特定硬件的兼容性：虽然KVM虚拟化在大多数硬件上都能良好运行，但在某些特定的硬件上可能会遇到兼容性问题。3.社区支持：虽然RHEV是一个开源项目，但与其他一些开源项目相比，其社区支持可能不够活跃。这可能会导致在寻找解决方案或获取帮助时遇到困难。请注意，这些优缺点可能会根据具体的使用场景和需求而有所不同。在选择虚拟化技术时，建议仔细评估各种因素，包括硬件兼容性、功能需求、学习曲线、社区支持以及成本等。大作业3请简述KVM虚拟化技术的缺点。答：KVM（Kernel-basedVirtualMachine）虚拟化技术是一种基于Linux内核的开源虚拟化解决方案。它允许Linux或Windows等操作系统作为虚拟机（VM）在物理服务器上运行，从而提高了硬件资源的利用率和系统灵活性。然而，KVM虚拟化技术也存在一些缺点：1.配置复杂性：KVM虚拟化的配置相对复杂，需要对硬件虚拟化扩展和操作系统的安装、配置有一定的了解。这可能会增加部署和维护的难度，特别是对于没有虚拟化经验的管理员来说。2.操作系统支持有限：KVM虚拟化技术依赖于物理服务器的硬件虚拟化扩展，因此只能在支持该扩展的x86系统上运行。这可能会限制某些特定操作系统或应用程序在KVM虚拟机上的使用。3.性能开销：尽管KVM虚拟化技术性能优秀，但在某些情况下，仍然存在一定的性能开销。特别是在I/O密集型应用场景下，性能开销可能更加明显。这可能会对某些对性能要求极高的应用产生一定的影响。4.缺乏设备虚拟化：KVM本身只实现了处理器虚拟化，缺乏设备虚拟化以及相应的用户空间管理虚拟机的工具。为了提供完整的虚拟化解决方案，通常需要结合其他工具（如Qemu）来实现设备虚拟化。5.社区支持：虽然KVM是一个开源项目，并且得到了广泛的社区支持，但在某些情况下，可能会遇到解决问题或获取帮助方面的挑战。特别是当遇到特定硬件或软件兼容性问题时，可能需要依赖社区或专业支持来解决。需要注意的是，这些缺点并不是普遍存在的，而是根据具体的使用场景和需求而有所不同。在选择KVM虚拟化技术时，建议仔细评估这些因素，并根据实际需求做出决策。大作业4请简述XEN虚拟化技术优缺点。答：XEN虚拟化技术是一种基于X86架构的开源虚拟化解决方案，具有高性能、稳定性好、资源占用少等特点。以下是XEN虚拟化技术的优缺点：XEN虚拟化技术的优点：1.高性能：XEN虚拟化技术以高性能著称，可以在一套物理硬件上安全地执行多个虚拟机，实现高效的资源利用和IT基础架构的最大化利用。2.稳定性好：XEN是一个经过广泛验证和使用的虚拟化技术，具有稳定的性能表现。它的核心代码相对较小，设计简洁，因此相比其他虚拟化技术更加健壮和安全。3.资源占用少：XEN虚拟化技术占用较少的系统资源，可以在资源有限的环境下实现高效的虚拟化应用。这使得XEN成为服务器应用整合的理想选择，可以有效节省运营成本。4.操作系统无关性：XEN支持多种操作系统作为虚拟机运行，包括Linux、Windows等。这使得XEN具有广泛的适用性，可以满足不同用户的需求。XEN虚拟化技术的缺点：1.复杂性：虽然XEN虚拟化技术具有高性能和稳定性，但其配置和管理相对复杂。需要具备一定的虚拟化技术和系统管理经验，才能充分发挥XEN的优势。2.依赖性强：XEN虚拟化技术依赖于特定的硬件和操作系统支持。在某些情况下，可能会遇到硬件兼容性或操作系统支持方面的问题。3.更新和维护：如果需要更新XEN的版本或进行维护操作，可能需要重新编译整个内核。这增加了更新和维护的复杂性，需要谨慎操作以避免系统崩溃或数据丢失。4.社区支持：虽然XEN是一个开源项目，并且得到了广泛的社区支持，但在某些情况下，可能会遇到解决问题或获取帮助方面的挑战。特别是当遇到特定硬件或软件兼容性问题时，可能需要依赖社区或专业支持来解决。需要注意的是，这些优缺点并不是普遍存在的，而是根据具体的使用场景和需求而有所不同。在选择XEN虚拟化技术时，建议仔细评估这些因素，并根据实际需求做出决策。