趣谈 Linux 操作系统
刘超
前网易杭州研究院云计算技术部首席架构师
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趣谈 Linux 操作系统
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59 | 数据中心操作系统:上市敲钟

网络
文件系统
进程管理
Helm
网络问题
存储问题
网络模型
统一存储
亲和性功能
Controller
Pod
调度器
CPU、内存、存储、网络管理
用户态工作模式
解决问题
功能
运维痛点
数据中心规模
存储管理
网络管理
设备管理
文件管理
内存管理
进程管理
调度
统一管理硬件资源
网络
存储
内存
CPU
Kubernetes作为数据中心操作系统
数据中心管理挑战
操作系统
内核态模块
课堂练习
总结时刻
如何像管理一台Linux服务器那样管理数据中心?
文章

该思维导图由 AI 生成,仅供参考

在这门课程里面,我们说了,内核态有很多的模块,可以帮助我们管理硬件设备,最重要的四种硬件资源是 CPU、内存、存储和网络。
最初使用汇编语言的前辈,在程序中需要指定使用的硬件资源,例如,指定使用哪个寄存器、放在内存的哪个位置、写入或者读取哪个串口等等。对于这些资源的使用,需要程序员自己心里非常地清楚,要不然一旦 jump 错了位置,程序就无法运行。
为了将程序员从对硬件的直接操作中解放出来,提升程序设计的效率,于是,我们有了操作系统这一层,用来实现对于硬件资源的统一管理。某个程序应该使用哪个 CPU、哪部分内存、哪部分硬盘,只需要调用 API 就可以了,这些都由操作系统自行分配和管理。
其实操作系统最重要的事情,就是调度。因此,在内核态就产生了这些模块:进程管理子系统、内存管理子系统、文件子系统、设备子系统和网络子系统。
这些模块通过统一的 API,也就是系统调用,对上提供服务。基于这些 API,用户态有很多的工具可以帮我们使用好 Linux 操作系统,比如用户管理、软件安装、软件运行、周期性进程、文件管理、网络管理和存储管理。
但是到目前为止,我们能管理的还是少数几台机器。当我们面临数据中心成千上万台机器的时候,仍然非常“痛苦”。如果我们运维数据中心依然像运维一台台物理机的前辈一样,天天关心哪个程序放在了哪台机器上,使用多少内存、多少硬盘,每台机器总共有多少内存、多少硬盘,还剩多少内存和硬盘,那头就大了。
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本文深入探讨了如何利用Kubernetes管理数据中心,将数据中心比作Linux服务器,并将Kubernetes比作数据中心的操作系统。文章首先介绍了操作系统内核的模块和功能,引出了Kubernetes作为数据中心的操作系统,解决了运维人员的痛点。随后详细介绍了Kubernetes的功能和模块,包括资源管理和各种进程的对应关系。此外,还讨论了数据中心存储的三种形式以及Kubernetes对接这些存储的方式。最后,文章探讨了Kubernetes的网络模型和容器网络接口(CNI),以及Kubernetes作为数据中心操作系统的内核问题和用户态的工作模式。总的来说,本文为读者提供了全面的技术概览,让他们能够快速了解如何利用Kubernetes管理数据中心。

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全部留言(18)

  • 最新
  • 精选
  • Boyang
    我之前的留言,提到的是不是问题,如果不对哪怕探讨一下呢。。。

    作者回复: 没有,我是写专栏占用太多时间了,所以没来得及回

    2019-08-13
    7
  • fy
    能坚持下来就是对老师对最大的恩赐

    作者回复: 赞,加油

    2019-08-12
    5
  • D
    老师,能否讲讲最近比较火的微内核,加个餐?

    作者回复: 不少问微内核的了,我研究一下

    2019-08-12
    2
  • 许童童
    老师讲得好啊,深入浅出,跟着老师一起精进。

    作者回复: 加油

    2019-08-12
    2
  • leslie
    现在完全在用刘老师介绍的学习方法在学习:希望在数遍之后能收获到想要的东西。

    作者回复: 多看几遍,总会有收获

    2019-08-13
  • 静✨
    这节真是太棒了!!!
    2021-06-14
    5
  • 饭粒
    有趣的对比👍
    2019-08-17
    4
  • 安排
    通俗易懂
    2019-08-12
    2
  • songyy
    这一节的确很棒。从高处着眼,把Kubernetes的概念讲清楚了。 (相比之下……上一节 cgroup我觉得就没从高处着眼,太细节了。。)
    2021-07-04
    1
    1
  • 一省吾身
    醍醐灌顶,对于操作系统和k8s的概念理解清晰了很多,赞!
    2023-01-20归属地:湖北
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