Azure 虚拟机

Azure 虚拟机（VM）是一种 IaaS 产品，可按需提供可扩展的云计算资源。它模拟一台物理计算机——拥有自己的 CPU、RAM、存储和网络接口——并运行在 Azure 数据中心物理服务器上的 Microsoft 虚拟机监控程序（Hyper-V）中。您需要安装和管理客户操作系统（Windows 或 Linux）、中间件和应用程序，而 Azure 负责底层硬件、主机 OS 以及虚拟机监控程序层。

创建 VM 需要指定多个关键参数：映像——包含 OS 和预安装软件（例如 Windows Server 2022、Ubuntu 22.04、Windows 上的 SQL Server）。大小——VM 的 vCPU 数量、RAM 和临时存储（下一部分将介绍）。区域——VM 的运行位置。身份验证——Linux 使用 SSH 密钥对，Windows 使用用户名和密码。门户会通过引导式向导逐步指导您配置这些设置，而 Azure CLI 允许您将相同配置编写成脚本，以便进行可重复的部署。

Azure 会将 VM 大小组织成针对不同工作负载优化的系列：B 系列（可突发，适合 CPU 平均使用率较低且注重成本的场景）、D 系列（通用型，平衡 CPU 和内存）、E 系列（内存优化，适合数据库和分析）、F 系列（计算优化）、N 系列（使用 GPU 加速，适合 AI/ML 和图形处理）以及L 系列（存储优化）。命名约定会编码系列、vCPU 数量和变体信息——例如，Standard_D4s_v5 是一台使用 Premium 存储、拥有 4 个 vCPUs 的 D 系列 VM。

Azure 为 VM 提供三种定价模型：按需付费——按计算时间的秒数计费，无需承诺，但每小时费率最高。预留实例——承诺使用 1 年或 3 年，与按需付费相比最多可节省 72%，可预付或按月付款。Spot 实例——以最高 90% 的折扣使用未占用的 Azure 容量，但当 Azure 需要收回容量时，可能只提前 30 秒通知就收回实例。Spot 实例非常适合批处理、模拟以及能够从检查点恢复的容错工作负载。

每台 Azure VM 至少有两块磁盘：OS 磁盘（安装操作系统的位置，由托管磁盘提供支持）和临时磁盘（用于页面文件和临时数据的高速本地 SSD，但当 VM 停止或解除分配时，其中的数据会 LOST）。您可以附加额外的数据磁盘来存储应用程序数据——这些是持久的托管磁盘，VM 重启后数据仍会保留。托管磁盘有四种类型：Standard HDD、Standard SSD、Premium SSD 和Ultra Disk，性能和价格依次提高。

每个 Azure VM 都通过虚拟网络接口卡（vNIC）连接到虚拟网络（VNet）。VM 会在 VNet 子网中获得一个专用 IP 地址，从而能够与同一 VNet 中的其他资源通信。若要让 VM 可从互联网访问，您需要为其关联公共 IP 地址，并开放适当的网络安全组（NSG）规则。默认情况下，Azure 会阻止发往新 VM 的所有入站互联网流量——您必须明确开放所需的端口，例如用于 SSH 的 22 端口或用于 RDP 的 3389 端口。

为了提高 VM 的可用性，Azure 提供了两种选项：可用性集会将 VM 分布到单个数据中心内的容错域（不同机架）和更新域中，可提供 99.95% 的 SLA；可用性区域会将 VM 分布到一个区域内物理隔离的不同数据中心，可提供 99.99% 的 SLA。对于新架构，只要支持区域，Microsoft 都建议优先使用可用性区域，而不是可用性集，因为区域能够更好地隔离硬件故障和数据中心级事件。

Azure VM 扩展是一些小型应用程序，用于自动执行 VM 部署后的配置和管理任务。自定义脚本扩展会在 VM 创建后立即下载并运行脚本，适用于安装软件或配置设置，无需手动通过 SSH/RDP 操作。其他扩展包括Azure 监视器代理（用于收集日志）、Azure 策略来宾配置（用于合规性检查）和反恶意软件扩展（用于配置 Windows Defender）。扩展以系统帐户身份运行，并通过 Azure 门户或 ARM 模板安装。

Azure VM 的停止和解除分配之间存在重要区别。在来宾 OS 内部停止 VM（例如 shutdown -h now）时，OS 会关闭，但 VM 仍在主机上保持分配状态——您仍需为计算资源付费。通过 Azure 门户或 CLI解除分配 VM 会释放底层计算资源，从而停止计算费用（但仍需支付托管磁盘的费用）。当 VM 不使用时，请始终使用 az vm deallocate 或门户中的“停止”按钮，以避免不必要的费用。

Azure 会定期对主机硬件执行计划内维护，以应用安全补丁和固件更新。在大多数情况下，Azure 会使用实时迁移将您的 VM 移至已更新的硬件，而无需重启 VM，网络暂停时间少于 10 毫秒。如果无法进行实时迁移，Azure 会在维护时段内安排重启，并通过 Azure 门户和电子邮件提前通知您。您还可以通过门户为自己的 VM自行安排维护时段，以尽量减少对工作负载的影响。

当您需要完整的 OS 级控制权时，VM 是合适的选择，例如安装特定版本的 OS、驱动程序，或安装无法在 PaaS 平台上运行的软件。常见使用场景包括：将本地应用程序直接迁移到云端、需要特定 OS 配置的自定义软件、开发/测试环境，以及无法容器化或重构的旧版应用程序。如果不需要完整的 OS 控制权，请考虑 App Service 或 Azure 容器实例等 PaaS 选项，这些选项可以显著减少管理开销。

测试您对本课中 Microsoft Azure 基础知识（AZ-900）概念的理解。

在本课中，您学习了以下内容：Azure VM 是 IaaS 资源，您负责管理来宾 OS 及其以上层级，而 Azure 负责处理虚拟机监控程序和硬件；VM 大小分为多个系列，分别针对通用、计算、内存、存储和 GPU 工作负载进行了优化；可用性区域通过将 VM 分布到物理隔离的不同数据中心，可提供 99.99% 的 SLA。接下来，我们将学习用于自动扩展相同 VM 的虚拟机 Scale Set。