云計算技術

單元2

計算服務與塊存儲服務單元概述

本單元將介紹AmazonWebServices的兩個核心服務計算服務AmazonElasticComputeCloud（AmazonEC2）EC2服務提供可以彈性伸縮的云主機用戶可以選擇適合自己需要的云主機包括內存、CPU、磁盤空間和網絡，操作系統和應用程序塊存儲服務AmazonElasticBlockStore（AmazonEBS）EBS服務提供可以彈性伸縮的塊存儲服務（即：卷）可以選擇卷的類型、大小、是否加密然后把卷掛載到云主機上學習目標知識點什么是彈性計算服務什么是實例實例的類型什么是系統映像什么是塊存儲服務什么是快照技能點創建EC2實例連接到EC2實例管理EC2實例創建EBS卷在不同操作系統的EC2上掛載EBS卷管理EBS項目1使用AmazonEC2服務項目描述本項目將在AmazonWebServices中使用EC2服務創建兩個實例（即：云主機）一個安裝MicrosoftWindows操作系統的實例一個安裝Linux操作系統的實例任務1知識預備與方案設計項目1使用AmazonEC2服務1.彈性計算服務（AmazonEC2）AmazonElasticComputeCloud的縮寫屬于基礎設施服務，IaaSElastic即彈性，有兩層含義可以增加或減少租用的云主機的數量可以改變云主機配置的大小2.實例（Instance）實例是指用戶在AmazonWebServices提供的EC2服務中租用的具體的云主機項目1使用AmazonEC2服務根據工作負載不同，AmazonWebServices對實例的虛擬硬件資源進行了優化設計實例類型通用型計算優化型內存優化型存儲優化型加速計算型實例類型命名規則（參見：/cn/ec2/instance-types/）項目1使用AmazonEC2服務2.實例（Instance）例如：t3.large第一個字母代表系列名稱，例如t代表通用型，適用于多種場合數字3代表世代編號，一般而言世代編號越大的實例，功能就越強大large代表實例的大小，實例越大，CPU的數目和內存越大，實例的性能也就越強t3.xlarge的vCPU和內存是t3.large的兩倍t3.2xlarge的vCPU和內存是t3.xlarge的vCPU和內存兩倍AmazonEC2服務支持實例上安裝操作系統（Windows系列、Linux系列）3.系統映像（AMI）AMI（AmazonMachineImages）譯為Amazon系統映像，實際是創建云主機的模板項目1使用AmazonEC2服務AMI包含三個內容：1.一個或多個AmazonElasticBlockStore(AmazonEBS)快照2.控制可以使用AMI啟動實例的AmazonWebServices賬戶的啟動許可3.數據塊設備映射，指定在實例啟動時要附加到實例的卷用戶啟動一個實例時必須指定源AMI項目1使用AmazonEC2服務3.系統映像（AMI）啟動AMI有四種選項第一種是AmazonWebServices提供的AMI即“快速啟動”第二種是自定義的AMI即“我的AMI”第三種是經校驗過的第三方提供的AMI，即“AMIMarketplace”第四種是“社區AMI”，即他人提供的，但是使用有風險4.方案設計本項目在中國（北京）區域（cn-north-1）創建兩個實例項目1使用AmazonEC2服務MicrosoftWindowssever2019Base（簡體中文）操作系統類型為“t2.micro”，vCPU為1，內存為1GB名稱為Win2019server標簽“Name”為“Win2019server”AmazonLinux2操作系統類型為“t2.micro”，vCPU為1，內存為1GB名稱為AmazonLinux標簽“Name”為“Linux”1.創建WindowsEC2實例（1）登錄控制臺。在https://頁面中，輸入用自己的賬戶ID、用戶名、密碼，單擊“登錄”按鈕項目1使用AmazonEC2服務任務2創建WindowsEC2實例并連接實例項目1使用AmazonEC2服務（2）使用EC2服務。在窗口右上角選擇“北京（cn-north-1）”區域，則實例將在北京的數據中心上運行。再單擊“服務”鏈接→選擇EC2或在“FindServices”文本框中輸入“EC2”項目1使用AmazonEC2服務（3）創建實例。單擊“啟動實例”按鈕，選擇“啟動實例”菜單項目1使用AmazonEC2服務（4）選擇AMI。進入“步驟1:選擇一個Amazon系統映像（AMI）”頁面，在左側AMI類別中選擇“快速啟動”，右側下拉垂直滾動條滑塊，選擇“MicrosoftWindowsServer2019Base(ChineseSimplified)”項目1使用AmazonEC2服務（5）選擇實例類型。進入“步驟2:選擇實例類型”頁面，選擇實例類型為“t2.micro”，單擊“下一步:配置實例詳細信息”按鈕（6）配置實例詳細信息。進入“步驟3:配置實例詳細信息”頁面，可以設置實例數量、所在網絡、IAM角色、監控等信息。本項目全部使用默認選項，單擊“下一步:添加存儲”按鈕項目1使用AmazonEC2服務項目1使用AmazonEC2服務（7）添加存儲。進入“步驟4:添加存儲”頁面。可以設置實例的系統盤大小，單擊“添加新卷”按鈕，則可以添加額外的磁盤作為數據盤。單擊“下一步:添加標簽”按鈕項目1使用AmazonEC2服務（8）添加標簽。進入“步驟5:添加標簽”頁面，單擊“添加標簽”按鈕，在“鍵”欄目中輸入“Name”，在“值”欄目中輸入該實例的名稱“Win2019server”，單擊“下一步:配置安全組”按鈕項目1使用AmazonEC2服務（9）配置安全組。進入“步驟6:配置安全組”頁面。單擊“創建一個新的安全組”按鈕，輸入安全組的名稱和描述，單擊“添加規則”按鈕如圖添加規則，允許用戶使用RDP和SSH協議登錄Windows或者Linux云主機。單擊“審核和啟動”按鈕（10）啟動實例。進入“步驟7:檢查實例啟動”頁面。這里顯示之前設置的實例的簡要信息，確認無誤后單擊“啟動”按鈕項目1使用AmazonEC2服務項目1使用AmazonEC2服務（11）創建密鑰對。在“選擇現有密鑰對或創建新密鑰對”對話框中，選擇“創建新密鑰對”，并輸入密碼對的名稱“win2019server”。單擊“下載該密鑰對”按鈕，密鑰文件命名為win2019server.pem。單擊“啟動實例”（13）查看實例。返回到EC2頁面，在左側窗口中單擊“實例”鏈接，可以看到“實例狀態”列顯示為“running”狀態項目1使用AmazonEC2服務（12）系統進入啟動實例狀態，單擊“查看實例”按鈕2.以管理員身份連接實例（1）下載遠程桌面文件。單擊上方的“連接”按鈕，打開所示對話框，單擊“下載遠程桌面文件”按鈕，保存WindowsServer的遠程桌面文件項目1使用AmazonEC2服務項目1使用AmazonEC2服務（2）獲取密碼。單擊“獲取密碼”按鈕，單擊“瀏覽”按鈕，找到剛才下載的密鑰文件“win2019server.pem”并上傳。單擊“解密密碼”按鈕。把“密碼”文本框的字符復制到記事本、保存，單擊“關閉”按鈕項目1使用AmazonEC2服務（3）遠程桌面連接。雙擊遠程桌面文件，將復制到記事本的密碼粘貼到密碼框，單擊“確定”按鈕，系統詢問是否繼續打開，單擊“是”按鈕項目1使用AmazonEC2服務（4）測試實例。如圖，成功使用RDP連接實例，表明EC2實例就可以正常使用了。在Windows實例上，打開瀏覽器測試是否能成功連接到Internet3.停止實例停止實例時會釋放云主機占用的一些硬件資源，如CPU、內存、網絡資源但是實例依然存在（仍占用磁盤空間）項目1使用AmazonEC2服務實例停止后，AmazonWebServices不再對實例的CPU、內存、網絡資源計費但仍然對實例占用的磁盤空間計費4.終止實例終止實例表示刪除該實例所占用的資源項目1使用AmazonEC2服務被終止的實例的狀態顯示為terminated，過一段時間最終會從實例列表中消失操作方法為：先選中實例，選擇“實例狀態”→“終止”菜單點擊終止任務3創建LinuxEC2實例并連接實例

項目1使用AmazonEC2服務創建一個操作系統為Linux的EC2實例名稱為Amazonlinux，vCPU為1，內存為1GB存儲空間為8GB，使用EBS存儲創建完成之后，以“ec2-user”用戶遠程登錄1.創建LinuxEC2實例（1）～（3）、（5）、（6）、（10）步驟和創建Windows的EC2實例一樣（4）AMI選“快速啟動”中的“AmazonLinux2AMI(HVM),SSDVolumeType”（7）存儲大小使用默認值8GB（8）設置該實例標簽名稱為Amazonlinux（9）使用現有安全組，名稱為“Permit-RDP-SSH”項目1使用AmazonEC2服務（11）創建新密鑰對，命名私鑰為“linux.pem”，并“下載密鑰對”，啟動實例項目1使用AmazonEC2服務2.以ec2-user用戶登錄Linux實例客戶端操作系統不同，連接LinuxEC2實例的操作方法也有區別，分兩種情況項目1使用AmazonEC2服務（1）客戶端操作系統為Windows，連接到linux實例（A）單擊上方的“連接”按鈕，打開窗口（B）按照圖中步驟提供的鏈接，下載并安裝PuTTY軟件點擊此處下載（C）客戶端為Windows操作系統時，前面步驟下載的密鑰文件linux.pem不能直接使用，需要將文件轉換為.ppk文件格式，才能被PuTTY使用。啟動PuTTYgen軟件，單擊“Load”按鈕，找到“linux.pem”文件、上傳項目1使用AmazonEC2服務（D）單擊“Saveprivatekey”按鈕，系統顯示保存密鑰的警告，選擇“是”，輸入私鑰文件名“linux”，文件被保存為linux.ppk項目1使用AmazonEC2服務（E）啟動PuTTY程序，單擊“Session”菜單，在“HostName”中輸入保存在記事本中Amazonlinux實例中的IPv4公有IP項目1使用AmazonEC2服務（F）單擊“Connection”→“SSH”→“Auth”菜單，單擊“Browse”按鈕，找到私鑰文件linux.ppk、打開，單擊“Open”按鈕。在“PuTTYSecurityAlert”窗口中，單擊“是（Y）”按鈕項目1使用AmazonEC2服務（G）輸入用戶名ec2-user，回車登錄，輸入“ifconfig”命令查看實例的網絡信息。可以使用“ping”命令測試和Internet上主機的通信（H）在命令行提示符下，輸入“exit”命令退出登錄項目1使用AmazonEC2服務（2）客戶端是macOS或者linux操作系統（A）在界面單擊"連接”，打開窗口（B）打開客戶端macOS或Linux命令窗口（C）在客戶端命令窗口中，輸入命令，連接到實例AmazonLinux（D）以“ec2-user”用戶，登錄實例AmazonLinux，查看實例的網絡信息（E）退出實例任務4管理EC2實例的生命周期實例從創建到被刪除共有六種狀態pending（等待中）running（正在運行）stopping（休眠）stopped（停止）shutting-down（終止中）terminated（終止）項目1使用AmazonEC2服務狀態轉換圖任務4管理EC2實例的生命周期pending：表示實例正準備進入running狀態。不計費項目1使用AmazonEC2服務running：實例正在運行。計費實例正準備進入stopped狀態（實例計算部分不計費，但掛載的存儲計費）或者實例處于休眠狀態（計費）stopped：實例已停機。不計費shutting-down：實例正準備終止。不計費terminated：實例已永久刪除，無法啟動。不計費stopping：項目2使用AmazonEBS服務項目描述本項目將為項目1的兩個實例（WindowsServer、Liunx）申請云磁盤并掛載任務1知識預備與方案設計項目2使用AmazonEBS服務ElasticBlockStore即彈性塊存儲EBS是塊級存儲，它存儲文件的最小單位是數據塊AmazonEBS支持快照操作，實現數據備份功能EBS支持加密功能，它使用行業標準AES-256算法1.塊存儲服務（AmazonEBS）

項目2使用AmazonEBS服務2.卷類型AmazonEBS提供四種類型卷通用型SSD（固態驅動器）預配置IOPSSSD吞吐量優化HDD（硬盤驅動器）冷HDDgp2io1st1sc1EBSSSD-backedvolumesEBSHDD-backedvolumes

項目2使用AmazonEBS服務快照屬于增量備份因無需復制全部數據，可最大限度縮短時間和節約存儲成本本項目在和項目1兩個實例相同的可用區中創建兩個EBS卷類型均為通用型SSD一個卷命名為“EBS_WIN”，大小為10GB一個卷命名為“EBS_Linux”，大小為15GB3.快照4.方案設計任務2創建卷項目2使用AmazonEBS服務（1）登錄AmazonWebServices控制臺，選擇“服務”中的“EC2”。（2）在左側窗格中，選擇“ElasticBlockStore”→“卷”鏈接。在右側窗格中，可用看到已有的EBS卷的列表項目2使用AmazonEBS服務（3）創建“EBS_WIN”卷。單擊“CreateVolume”按鈕。在“Size”文本框中輸入卷的大小（單位為GB），在“AvailabilityZone”下拉列表中選擇卷的可用區域。單擊“添加標簽”按鈕，在“健”、“值”分別輸入“Name”“EBS_WIN”。單擊“CreateVolume”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（4）卷創建成功，單擊“Close”按鈕（5）以相同步驟，創建“EBS_Linux”卷，大小為15GB項目2使用AmazonEBS服務（6）卷列表。在左側窗格中，選擇“ElasticBlockStore”→“卷”鏈接。在右側窗格中，可用看到已有的EBS卷的列表。選中“EBS_WIN”，單擊“描述”標簽頁，可以看到該卷大小、可用區、狀態、卷類型等信息任務3在WindowsEC2實例掛載卷項目2使用AmazonEBS服務本任務將任務2中創建的“EBS_WIN”卷掛載到項目1創建的實例Win2019server中，初始化為GPT磁盤（1）連接卷。在卷列表中選中“EBS_WIN”，單擊“操作”→“連接卷”項目2使用AmazonEBS服務（2）附加到實例。在“實例”下拉列表中選擇“Win2019server”實例，單擊“附加”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（3）啟動實例。在左側窗格中選擇“實例”鏈接；在右側窗格的實例列表中，選擇Win2019server，單擊“操作”按鈕，選擇“實例狀態”→“啟動”菜單，系統彈出窗口詢問是否啟動實例，選擇“是”項目2使用AmazonEBS服務（4）連接到實例。當Win2019server實例的狀態為running時，參見項目1的任務2中的步驟，連接到Win2019server項目2使用AmazonEBS服務（5）啟動“計算機管理”工具。單擊“開始菜單”→“Windows管理具”→“計算機管理”，打開實例Win2019server的“計算機管理”窗口（6）把磁盤聯機。在左側窗格，單擊“計算機管理（本地）”→“存儲”→“磁盤管理”菜單，可以看到容量為10GB的脫機磁盤，右擊該磁盤，選擇“聯機”菜單，則磁盤的狀態變為“沒有初始化”項目2使用AmazonEBS服務（7）初始化磁盤。右擊磁盤，選擇“初始化磁盤”菜單。選擇“GPT（GUID分區表）”，單擊“確定”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（8）新建卷。右鍵未分配的磁盤空間，選擇“新建簡單卷”菜單；單擊“下一步”按鈕（9）指定新建卷的大小。如圖使用全部容量，單擊“下一步”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（10）分配驅動器號。驅動器號設為D，單擊“下一步”（11）格式化分區。文件系統設置為“NTFS”,分配單元大小即為數據塊大小，這里使用“1024”字節，卷標設為“EBS_WIN”，單擊“下一步”按鈕。再單擊“完成”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（12）測試磁盤。在Win2019server實例上，打開資源管理器，可以看到卷EBS_WIN已經被掛載到實例中，驅動器號為D，卷名為EBS_WIN任務4在LinuxEC2實例掛載卷項目2使用AmazonEBS服務本任務將把EBS_Linux掛載到實例AmazonLinux中，格式化為ext3文件系統（1）連接卷。在卷列表中選中“EBS_Linux”，單擊“操作”→“連接卷”。在“實例”下拉列表中選擇“AmazonLinux”實例，單擊“附加”按鈕項目2使用AmazonEBS服務（2）登錄Linux。在Windows客戶端上使用putty軟件連接到實例AmazonLinux，以“ec2-user”用戶登錄Linux，輸入“df-h”命令，查看實例Linux上的現有存儲項目2使用AmazonEBS服務（3）將新卷格式化為ext3文件系統，輸入命令“sudomkfs-text3/dev/sdf”項目2使用AmazonEBS服務（4）創建目錄。創建目錄用以掛載新卷，目錄路徑為/mnt/ebs輸入命令“sudomkdir/mnt/ebs”（5）掛載新卷。輸入命令“sudomount/dev/sdf/mnt/ebs”，把新卷掛載到“/mnt/ebs”目錄（6）再次用“df-h”命令查看實例存儲，圖中末行為新加的15GB的EBS_Linux卷項目2使用AmazonEBS服務（7）測試文件讀寫是否正常。在“/mnt/ebs”目錄里創建并查看文件f1.txt（8）配置Linux啟動時掛載此卷。要將Linux實例配置為啟動時掛載此卷，要在“/etc/fstab”中增加一行（9）退出linux。輸入“exit”命令，注銷登錄任務5卷的管理1.修改卷可修改卷的類型和大小（只能增加）。將EBS_WIN卷的容量增加到12GB，選擇要修改的卷，單擊“操作”→“ModifyVolume”，輸入卷的新的大小，單擊“Modify”按鈕項目2使用AmazonEBS服務任務5卷的管理2.斷開卷斷開卷時，實例和卷脫離連接，建議在實例停止后進行，以免數據損壞。要將“EBS_WIN”卷與實例“Win2019server”斷開，選擇要修改的卷，單擊“操作”→“斷開卷”，選擇“是”。“EBS_WIN”卷狀態由in-use變為available項目2使用AmazonEBS服務3.刪除卷刪除卷將釋放該卷占有資源，卷從列表中消失