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课程大纲

虚拟化细节

  1. 操作系统概念概述:CPU、内存、网络、存储
  2. 虚拟机监控程序
    1. 超级监督程序
    2. “主机”与“客户”操作系统
    3. 类型1和类型2虚拟机监控程序
    4. Citrix XEN、VMware ESX/ESXi、MS Hyper-V、IBM LPAR。
  3. 网络虚拟化
    1. 简要介绍7层OSI模型
    2. 聚焦网络层
    3. TCP/IP模型或互联网协议
  4. 聚焦单一垂直领域
    1. 应用层:SSL
    2. 网络层:TCP
    3. 互联网层:IPv4/IPv6
    4. 链路层:以太网
  5. 数据包结构
    1. 寻址:IP地址和域名
    2. 防火墙、负载均衡器、路由器、适配器
    3. 虚拟化网络
    4. 高级抽象:子网、区域。
  6. 实践练习:
    1. 熟悉ESXi集群和vSphere客户端。
    2. 在ESXi集群中创建/更新网络,从VMDK包部署客户机,启用ESXi集群中客户机之间的互联。
    3. 对运行中的虚拟机实例进行修改并捕获快照。
    4. 使用vSphere客户端更新ESXi中的防火墙规则。

2. 云计算:范式转变

  1. 快速、低成本的途径,将产品/解决方案推向全球
  2. 资源共享
    1. 虚拟化环境的虚拟化
  3. 关键优势:
    1. 按需资源弹性
      1. 构思-编码-部署,无需基础设施
      2. 快速的CI/CD管道
    2. 环境隔离与垂直自治
    3. 通过分层实现安全
    4. 成本优化
  4. 本地云与云服务提供商
  5. 作为分布式计算的有效抽象概念的云计算

3. 云解决方案层简介:

  1. IaaS(基础设施即服务)
    1. AWS、Azure、Google
    2. 选择一个提供商继续后续内容,推荐AWS。
      1. 介绍AWS VPC、AWS EC2等。
  2. PaaS(平台即服务)
    1. AWS、Azure、Google、CloudFoundry、Heroku
    2. 介绍AWS DynamoDB、AWS Kinesis等。
  3. SaaS(软件即服务)
    1. 简要概述
    2. Microsoft Office、Confluence、SalesForce、Slack
  4. SaaS建立在PaaS之上,PaaS建立在IaaS之上,IaaS建立在虚拟化之上

4. IaaS云实践项目

  1. 项目使用AWS作为IaaS云提供商
  2. 使用CentOS/RHEL作为操作系统的练习
    1. 也可以使用Ubuntu,但推荐RHEL/CentOS
  3. 从云管理员处获取个人AWS IAM账户
  4. 每个学员需独立完成以下步骤
    1. 能够按需创建自己的基础设施,是云计算能力的最佳体现
    2. 除非另有说明,使用AWS向导——AWS在线控制台——完成这些任务
  5. 在us-east-1区域创建一个公共VPC
    1. 两个子网(Subnet-1和Subnet-2)位于不同的可用区
      1. 参考https://docs.aws.amazon.com/AmazonVPC/latest/UserGuide/VPC_Scenarios.html。
    2. 创建三个独立的安全组
      1. SG-Internet
        1. 允许来自互联网的https 443和http 80入站流量
        2. 不允许其他入站连接
      2. SG-Service
        1. 仅允许来自SG-Internet的https 443和http 80入站流量
        2. 仅允许来自SG-Internet的ICMP
        3. 不允许其他入站连接
      3. SG-SSH:
        1. 仅允许来自学员实验室机器公共IP的SSH:22入站连接。如果实验室机器位于代理之后,则使用代理的公共IP。
  6. 部署一个与所选操作系统相关的AMI实例——推荐使用RHEL/CentOS的最新版本——并将实例托管在Subnet-1上。将实例附加到SG-Service和SG-SSH组。
  7. 从实验室机器通过SSH访问实例。
  8. 在此实例上安装NGINX服务器
  9. 放置静态内容——HTML页面、图片——由NGINX提供(通过HTTP 80端口),并为其定义URL。
  10. 从该机器本身测试URL。
  11. 从该运行实例创建AMI镜像。
  12. 部署新的AMI,并将实例托管在Subnet-2上。将实例附加到SG-Service和SG-SSH组。
  13. 运行NGINX服务器,验证步骤(i)中创建的静态内容的访问URL是否有效。
  14. 创建一个“经典”弹性负载均衡器,并将其附加到SG-Internet。
    1. 注意与应用负载均衡器和网络负载均衡器的区别。
  15. 创建路由规则,将所有http 80和https 443流量转发到由上述两个实例组成的实例组。
  16. 使用任何证书管理工具——如java keytool——创建密钥对和自签名证书,并将证书导入AWS证书管理器(ACM)

5. 云监控:简介与实践项目

  1. AWS CloudWatch指标
  2. 前往AWS CloudWatch仪表板查看实例
    1. 检索相关指标并解释其随时间的变化
      1. https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/viewing_metrics_with_cloudwatch.html
  3. 前往AWS CloudWatch仪表板查看ELB
    1. 观察ELB指标并解释其随时间的变化
    2. https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/classic/elb-cloudwatch-metrics.html

6. 进阶学习概念

  1. 混合云——本地与公共云
  2. 迁移:从本地到公共云
    1. 应用程序代码迁移
    2. 数据库迁移
  3. DevOps
    1. 基础设施即代码
    2. AWS Cloud Formation模板
  4. 自动扩展
    1. 使用AWS CloudWatch指标确定健康状况

要求

本课程没有特定的入学要求。

受众

具备算法基础概念并熟悉至少一种编程/脚本语言,但无云计算经验的软件工程师/计算机科学家。

 21 小时

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