クラウドコンピューティングと仮想化

1. クラウドコンピューティングの概要

クラウド コンピューティングは、構成可能なコンピューティング リソース (ネットワーク、サーバー、ストレージ、アプリケーション ソフトウェア、サービスなどのリソース) の共​​有プールへの、利用可能で便利なオンデマンド ネットワーク アクセスを提供する従量課金モデルです。これらのリソースは迅速に提供でき、管理の手間やサービス プロバイダーとのやり取りはほとんど必要ありません。

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1: クラウドコンピューティング以前の使用パターン

• IDCホスティング
• IDCレンタル
• バーチャルホスト（スペースを購入）
• VPS: 仮想プライベートサーバー

2: 従来のデータセンターが直面する問題

• リソース利用率が低い
• 資源の不均等な分配
• 自動化機能が不十分

3. クラウドコンピューティングの利点

• クラウドコンピューティングは技術ではなく利用モデルである
• クラウドコンピューティングの使い方: インターネット経由のアクセス
• クラウドコンピューティングの利点: 柔軟なコンピューティング、オンデマンド課金

4: クラウドコンピューティングの特徴

• リソースプーリング
• ユビキタスネットワークアクセス
• いつでも調整できるセルフサービス
• 測定可能なサービス量
• 急速な変化と拡大

5: クラウドコンピューティングサービスモデル

A: サポートサービス

クラウド コンピューティング モデルの使用モードは、サポート ネットワークによって提供されます。

B: IaaS インフラストラクチャ サービス

消費者は、サポートネットワークを通じて完全なコンピュータ インフラストラクチャからサービスを取得できます。このタイプのサービスは Infrastructure as a Service と呼ばれ、インターネット ベースのサービス (ストレージやデータベースなど) は IaaS の一部です。

C: PaaS サービスとしてのプラットフォーム

PaaS (Platform-as-a-Service) とは、SaaS モデルでソフトウェア開発プラットフォームをサービスとしてユーザーに提供することを指します。したがって、PaaS も SaaS モデルのアプリケーションです。

D: SaaS

インターネットを通じてソフトウェアを提供するモデルです。メーカーは、アプリケーション ソフトウェアを自社のサーバーに均一に展開します。顧客は実際のニーズに応じてインターネットを通じてメーカーに必要なアプリケーション ソフトウェア サービスを注文し、注文したサービスの量と期間に応じてメーカーに支払い、インターネットを通じてメーカーが提供するサービスを受けることができます。ユーザーはソフトウェアを購入する必要がなくなり、代わりにプロバイダーから Web ベースのソフトウェアをレンタルしてビジネス運営を管理できるようになります。サービスプロバイダーがソフトウェアを完全に管理および保守するため、ソフトウェアを保守する必要はありません。ソフトウェアメーカーは、顧客にインターネットアプリケーションを提供すると同時に、ソフトウェアのオフライン操作とローカルデータストレージも提供し、ユーザーが注文したソフトウェアやサービスをいつでもどこでも使用できるようにします。多くの中小企業にとって、SaaS は、企業がインフラストラクチャとアプリケーションを購入、構築、保守する必要をなくし、高度なテクノロジーを導入する最良の方法です。

6: クラウドコンピューティングの種類

A: パブリッククラウド

パブリック クラウドは通常、ユーザーが使用するためにサードパーティ プロバイダーによって提供されるクラウドを指します。パブリック クラウドは一般にインターネット経由で利用可能で、無料または低コストの場合があります。パブリック クラウドの中心的な属性は、共有リソース サービスです。このクラウドのインスタンスは数多くあり、今日のオープンなパブリック ネットワーク全体でサービスを提供しています。例: Alibaba Cloud、Tencent Cloud、QingCloud、Baidu Cloud、Shanda Cloud、Xunda Cloud など。

B: プライベートクラウド

プライベート クラウドは単一の顧客向けに構築されるため、データ、セキュリティ、サービス品質を最も効果的に制御できます。企業はインフラストラクチャを所有し、このインフラストラクチャ上でアプリケーションがどのように展開されるかを制御できます。プライベート クラウドは、エンタープライズ データ センターのファイアウォール内に展開することも、安全なホスティング場所に展開することもできます。プライベート クラウドの中心的な属性は、独自のリソースです。

C: ハイブリッドクラウド

ハイブリッドクラウドはパブリッククラウドとプライベートクラウドを統合したもので、近年のクラウドコンピューティングの主なモデルと開発方向となっています。民間企業が主に法人ユーザーを対象としていることはすでにわかっています。セキュリティ上の理由から、企業はデータをプライベート クラウドに保存することを好みますが、同時にパブリック クラウドからコンピューティング リソースを取得したいと考えています。この場合、最良の結果を得るためにパブリック クラウドとプライベート クラウドを組み合わせたハイブリッド クラウドの採用が増えています。このパーソナライズされたソリューションは、コストの節約と安全性の両方の目標を達成します。

2. 仮想化の概要

仮想化とは、仮想化技術を使用してコンピューターを複数の論理コンピューターに変換することを指します。 1 台のコンピューター上で複数の論理コンピューターを同時に実行できます。各論理コンピュータは異なるオペレーティングシステムを実行でき、アプリケーションは互いに影響を与えることなく独立した空間で実行できるため、コンピュータの作業効率が大幅に向上します。

仮想化では、ソフトウェアを使用して IT リソースの分割を再定義します。 IT リソースの動的な割り当て、柔軟なスケジューリング、ドメイン間の共有を実現し、IT リソースの利用率を向上させ、IT リソースを真に社会インフラとして活用し、あらゆる分野の柔軟で変化に富んだアプリケーション ニーズに対応できるようにします。

1: 仮想化の分類

• 完全仮想化
• 準仮想化
• プラットフォーム仮想化
• ハードウェア仮想化 (Inter vt-x/EPT) (AMD AMD-v /RVI)
• ソフトウェア仮想化
• デスクトップ仮想化
• アプリケーション仮想化
• ストレージ仮想化
• ネットワーク仮想化

2: 仮想化の利点

• 仮想化により、さまざまな仮想オペレーティング システムを作成できます。
• 仮想マシンは互いに独立しており、相互に影響を与えません。
• 異質性をサポートします。
• スナップショット、クローン、復元などの操作をサポート

3. クラウドコンピューティングと仮想化の違いと関連性

1: 仮想化はテクノロジーであり、クラウド コンピューティングは使用モデルです。

2: 仮想化とは、ソフトウェア モデルを通じて物理エンティティを複数の仮想システムに変換するプロセスを指します。実際には、実際の操作は依然として物理的な実体上で行われますが、いくつかの領域または時間領域に分割されています。

3: クラウド コンピューティングの基盤は仮想化ですが、仮想化はクラウド コンピューティングの一部にすぎません。クラウド コンピューティングは、実際には仮想化された複数のリソース プールのアプリケーションですが、仮想化はクラウド コンピューティングだけに限りません。

4. KVM仮想化

• KVM はオープンソース ソフトウェアであり、正式名称はカーネルベースの仮想マシンです。
• これは、x86 アーキテクチャと仮想化テクノロジ (Intel VT や AMD-V など) をサポートするハードウェアに基づく Linux 用の完全仮想化ソリューションです。
• プロセッサに低レベルの仮想化を提供するロード可能なカーネル モジュール kvm.ko (kvm-intel.ko または kvm-AMD.ko) が含まれています。
• KVM では、仮想マシンの上位レベルの制御およびインターフェースとして、修正された QEMU ソフトウェア (qemu-kvm) も必要です。
• KVM は、Linux または Windows イメージを変更せずに複数の仮想マシンを同時に実行し (つまり、複数の仮想マシンが同じイメージを使用します)、各仮想マシンにカスタマイズされたハードウェア環境 (ネットワーク カード、ディスク、グラフィック アダプターなど) を構成できます。

1: KVMの利点

Linuxカーネルに組み込む（互換性向上のため）

コードレベルのリソース呼び出し（パフォーマンス向上のため）

仮想マシンはプロセスである

MUMA テクノロジーを直接サポートします (NUMA (Non Uniform Memory Access Architecture) テクノロジーにより、プログラミングと管理が容易な小規模システムの利点を維持しながら、多数のサーバーを単一のシステムとして動作させることができます。)

2: KVMインストールの前提条件

CPU は仮想化をサポートしている必要があります。これは通常、サーバー上でデフォルトで有効になっています。仮想マシン自体で VT-EPT テクノロジーを有効にする必要があります。

 [root@oldboy-node1 ~]# grep -E "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

プロセッサ間対応: VMX

AMD プロセッサ: SVM