HCIE-Cloud Computing面试学习笔记-云计算

Posted 2021-07-22 篮网后卫James Harden

QoS是什么？

QoS：服务质量，为了在资源紧张的情况下，保障关键业务的体验度。

CPU的QoS

• CPU资源份额

CPU份额定义多个虚拟机在竞争物理CPU资源的时候按比例分配计算资源。

以一个主频为2.8GHz的单核物理主机为例，如果上面运行三台单CPU虚拟机。虚拟机A、B、C份额分别是1000，2000，4000，可以看出他们的份额比是1：2：4。当三台虚拟机CPU满负载运行时，会根据三个虚拟机的份额比例分配计算资源。份额为1000的虚拟机A的计算能力约为400MHz，份额为2000的虚拟机B的计算能力约为800MHz，份额为4000的虚拟机C的计算能力约为1600MHz。

如果有不明白的，可以看以下的过程详解：

CPU份额只在各虚拟机竞争计算资源时发挥作用，如果没有竞争情况发生，有需求的虚拟机可以独占物理CPU资源，比如上述的虚拟机B和C均处于空闲状态的话，虚拟机A则可以获得整个物理核即2.8GHz的计算能力。

• CPU资源预留

CPU预留定义了多个虚拟机竞争物理CPU资源的时候分配的最低计算资源。
如果虚拟机根据份额值计算出来的计算能力小于虚拟机预留值，调度算法会优先按照虚拟机预留值的能力把计算资源分配给虚拟机，对于预留值超出按份额分配的计算资源的部分，调度算法会从主机上其他虚拟机的CPU上按各自的份额比例扣除，因此虚拟机的计算能力会以预留值为准。
如果虚拟机根据份额值计算出来的计算能力大于虚拟机预留值，那么虚拟机的计算能力会以份额值计算为准。

举个例子，一个主频为2.8GHz的单核物理机，如果运行有三台单CPU的虚拟机A、B、C，份额分别为1000、2000、4000，预留值分别是700MHz、0MHz、0MHz。当三个虚拟机满CPU负载运行时：
虚拟机A如果按照份额值来分配的话应该是得400MHz，但是由于A的预留值大于400MHz，因此最终计算能力要按照预留值700MHz来算。多出的（700-400）MHz按照B和C各自的份额比例从B和C处扣除。
虚拟机B获得的计算能力约为（800-100）MHz，虚拟机C获得的计算能力约为（1600-200）MHz。

如果有不明白的，可以看以下的过程详解：

CPU预留旨在各虚拟机竞争计算资源的时候才发挥作用，如果没有竞争情况，有需求的虚拟机可以独占物理CPU资源，比如上述的虚拟机B和C均处于空闲状态的话，虚拟机A则可以获得整个物理核即2.8GHz的计算能力。

• CPU资源限额

控制虚拟机占用物理CPU资源的上限。以一个两CPU的虚拟机为例，如果设置该虚拟机CPU上限为3GHz，则该虚拟机的两个虚拟CPU计算能力被限制为1.5GHz。

内存的QoS

• 内存资源份额

内存份额定义多个虚拟机竞争内存资源的时候按比例分配内存资源。
在虚拟机申请内存资源，或者主机释放空闲内存（虚拟机迁移或关闭）时，会根据虚拟机的内存份额情况按比例分配。
不同于CPU资源可实时调度，内存资源的调度是平缓的过程，内存份额策略在虚拟机运行过程中会不断进行微调，使虚拟机的内存获取量逐渐趋于比例。

以6G内存规格的主机为例，假设其上运行三台4G内存规格的虚拟机，内存份额分别为20480、20480、40960，那么其内存分配比例为1:1:2。当三个虚拟机内部均逐步加压，策略会根据三各虚拟机的份额按比例分配调整内存资源，最终三个虚拟机获得的内存量稳定为1.5G、1.5G、3G。

内存份额只在各虚拟机竞争内存资源时发挥作用，如果没有竞争情况发生，有需求的虚拟机可以最大限度地获得内存资源。

举个例子，当上面提到的份额为40960的虚拟机没有内存压力（其内存资源预留为1G）时，总的内存规格为6G，那么份额为20480的两台虚拟机理论上可以各获得最大2.5G的内存。

• 内存资源预留

内存资源预留定义多个虚拟机竞争内存资源时分配的资源下限，能够确保虚拟机在实际使用过程中一定可以使用的内存资源。
预留的内存资源会被虚拟机独占。也就是说，一旦内存被某个虚拟机预留，即使虚拟机实际内存使用量不超过预留量，其他虚拟机也无法抢占该虚拟机的空闲内存资源。
【内存的QoS不包含限额，原因是虚拟机的内存指定的数值即为最大数，即限额，CPU的预留并不是会给虚拟机独占，而内存的预留会被虚拟机独占】

精简置备

精简置备可以为用户虚拟出比实际物理存储更大的虚拟存储空间，只有写入数据的虚拟存储空间才会为之真正分配物理存储，未写入的虚拟存储空间不占物理存储资源，从而提高存储利用率。

• 存储无关

虚拟存储精简配置与操作系统、硬件完全无关，因此只要使用虚拟镜像管理系统，就能提供虚拟存储精简配置功能。

• 容量监控

提供数据存储容量预警，可以设置阈值，当存储容量超过阈值时产生告警。

• 空间回收

提供虚拟磁盘空间监控和回收功能。当分配给用户的存储空间较大而实际使用较小时，可以通过磁盘空间回收功能回收已经分配但实际未使用的空间。当前支持NTFusionStorage格式的虚拟机磁盘回收。

快照

记录了虚拟机在某一时间点的内容和状态，快照包含磁盘内容，虚拟机配置信息，内存数据。

The Forth Day 继续加油！