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云是什么：云由无数水蒸气，也就是小水滴组成。

云计算：管理无数虚拟资源，最小资源是虚机。云计算使用rabbitMQ消息总线，通知：虚拟资源，网络等。该创建虚机，虚机扩容，虚机不正常，虚机释放。以上操作记录，均记录在mysql。

k8s：管理无数容器镜像，最基础单位docker。k8s使用etcd作为消息总线，通知：网络，资源，和应用等。容器启动，应用状态，容器销毁，容器间通信等。以上操作均记录在mysql。

也就是k8s镜像容器应用不依赖openstack（虚机化），可以在linux3.8之后任何内核上运行。

linux3.8之后，为什么这么说呢？

linux原始生态就像动物园，弱肉强食。

CPU演进史：

1. 因为：一个应用一个进程，10个应用10个进程，因为cpu调度非常快，看上去10个都在跑。其实10个应用在抢资源，cpu时间片切换根本察觉不到，所以看上去像并行。
2. 所以：linux内核想办法，就像把动物园拿篱笆扎起来，稀有动物重点照顾，重点动物保护，其他常见动物散养。 分组：稀有放一组，重点放一组，其他不分组。进程在跑，拥有的cpu使用权 稀有 > 重点 > 常见。解决资源分配靠抢。
   
   内存演进史：
3. 传统tomcat进程，运行需要多少内存，就占多少内存，先占先得。后启应用因内存不够，则无法运行。
4. 处理：还是动物园管理原理。比如总共有20g内存，稀有占10g，重点占7g，常见占3g。那么稀有总共10g，重点7g，其他3g。重点：3者互相隔离，谁不够谁剩余，其他组都别想。

网络演进，欺骗。

1. 传统A应用占用80，主机名称为host。则B应用就不能使用80，主机名称也是host。
2. A用80端口，主机是AHost，B也用80端口，主机是BHost。但真正内部是其他端口，主机名一样，只是欺骗A和B应用。

linux内核演进上面三大功能后，还不足以让k8s大火。

硬核：文件分层出现，linux-3.8

1. 传统一个虚机，有内核、文件、应用和内存都是独立个体，就像动物园。
2. 文件分层，共享文件和目录层级可见。
   
   比如：虚机/opt/user是自己的，但A应用使用/opt/user，B应用也用/opt/user，C应用也用/opt/user，他们不必自己创建，对A、B、C应用直接可见（透传）。A、B、C可直接使用虚机：/opt/user，A、B、C修改该路径下互不影响，并且虚机本身/opt/user目录下东西还不变。这功能牛逼吧。
   
   也就是说：镜像仅仅包装应用即可，上传至镜像仓库。
   
   docker pull下来
   
   docker run直接运行
   
   因为linux3.8之后-内核可处理文件共享透传，镜像使用Linux虚机目录和层级，并且还互不影响。

该技术问世后 市上工厂都想当老大，做管理k8s的独角兽。

cpu、进程、内存和文件等一系列限制配置在/etc/security/limits.conf下，使用limit -a命令查看。


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CPU增强（优化）实际操作：

1. .调度优先级和调度类（设置nice值）
   
   比如：nice -n 15command
   
   renice 更改已经运行进程的优先级；
   
   chrt 命令显示并直接修改优先级和调度策略；
2. 进程绑定（一个进程可以绑定在一个或者多个CPU上）
   
   例如，taskset -pc 0-3 1000
3. 独占CPU
4. BIOS调优，比如：启用睿频

内存增强（优化）实际操作：

内存分配函数: malloc、kmalloc、vmalloc、alloc_page、dma_alloc等

1. malloc: 分配用户空间内存 .不保证物理连续．linux中用户空间和内核空间不能直接互相访问内存，要通过copy_from_user 、copy_to_user 或者mmap影射。
2. kmalloc: 内核空间分小内存(小于128Ｋ,这个值可以修改)，内物理上连续. 这个内存由于比较小，不是直接从buddy得到，而是由slab管理，slab会从buddy中get_free_page等方法得到空闲page,然后将小内存，通过kmem_cache_alloc等（kmalloc会调用kmem_cache_alloc）返回给申请内存的地方。
3. vmalloc: 内核空间分配内存，这个内存不保证物理上连续，而且内存可以比较大，大小没有特别的限定。
4. alloc_page/dma_alloc等: 是从buddy 分配, 这个大小最大一般为4M或者8M, 由MAX_ORDER限制. 物理上连续的。

文件系统增强（优化）实际操作：

linux3.4新增：Btrfs，核心特性有（最核心Btree）：

1. 多物理卷支持：btrfs可由多个底层物理卷组成；支持RAID，以联机“添加”、“移除”、“修改”。
2. 写时复制更新机制(CoW)：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新；在文件进行修改的时候，首先将文件复制一份出来，在复制出来的文件上进行修改，修改完成之后，将指向原有文件的指针修改指向到修改完成的文件上，若修改完成的文件出现了错误，则我们可以通过原文件进行修复。
3. 数据及元数据校验码：checksum ,当存储某个文件时，checksum会将数据的源数据和数据的校验码，分别通过文件的属性扩展进行保存，当我们再次读取数据时可以方便的检测数据是否受损，如果文件受损系统可以完成自动修复。
4. 子卷：sub_volume，在一个卷上创建多个子卷，在每一个子卷上创建文件系统，并挂载使用。
5. 快照：支持快照的快照；因此可以实现类似增量快照的机制。
6. 透明压缩 ：如果我们在存储文件时，进行压缩存储，那么在文件发往btrfs时，会自动的占用时钟周期，完成数据的压缩存放，而用户并不知道，在用户读取文件时，会自动的进行文件的解压缩，可以实现节约磁盘空间。但是压缩和解压缩会占用时钟周期。