KVM实战 原理、进阶与性能调优
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作者任永杰,程舟
出版社机械工业出版社
ISBN9787111619819
出版时间2019-03
装帧平装
开本16开
定价89元
货号1201843978
上书时间2024-08-28
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目录
前言
篇KVM虚拟化基础
章虚拟化简介2
1.1云计算概述2
1.1.1什么是云计算2
1.1.2云计算的历史4
1.1.3云计算的几种服务模型5
1.2虚拟化技术6
1.2.1什么是虚拟化6
1.2.2软件虚拟化和硬件虚拟化7
1.2.3半虚拟化和全虚拟化8
1.2.4Type1和Type2虚拟化8
1.3KVM简介9
1.3.1KVM的历史9
1.3.2KVM的功能概览10
1.3.3KVM的现状12
1.3.4KVM的展望13
1.4其他的虚拟化解决方案简介14
1.4.1Xen14
1.4.2VMware14
1.4.3HyperV16
1.4.4Container17
1.5本章小结17
第2章KVM原理简介18
2.1硬件虚拟化技术18
2.1.1CPU虚拟化18
2.1.2内存虚拟化20
2.1.3I/O虚拟化22
2.1.4Intel虚拟化技术发展24
2.2KVM架构概述25
2.3KVM内核模块26
2.4QEMU用户态设备模拟27
2.5与QEMU/KVM结合的组件28
2.6KVM上层管理工具30
2.7本章小结31
第3章构建KVM环境32
3.1硬件系统的配置32
3.2安装宿主机Linux系统34
3.3编译和安装KVM37
3.3.1下载KVM源代码37
3.3.2配置KVM39
3.3.3编译KVM43
3.3.4安装KVM44
3.4编译和安装QEMU46
3.4.1曾经的qemu-kvm46
3.4.2下载QEMU源代码47
3.4.3配置和编译QEMU47
3.4.4安装QEMU49
3.5安装客户机50
3.6启动个KVM客户机53
3.7本章小结5
第4章KVM管理工具55
4.1libvirt55
4.1.1libvirt简介55
4.1.2libvirt的安装与配置58
4.1.3libvirt域的XML配置文件63
4.1.4libvirtAPI简介76
4.1.5建立到Hypervisor的连接78
4.1.6libvirtAPI使用示例82
4.2virsh87
4.2.1virsh简介87
4.2.2virsh常用命令88
4.3virt-manager95
4.3.1virt-manager简介95
4.3.2virt-manager编译和安装96
4.3.3virt-manager使用96
4.4virt-viewer、virt-install、virt-top和libguestfs105
4.4.1virt-viewer105
4.4.2virt-install106
4.4.3virt-top107
4.4.4libguestfs107
4.5云计算管理平台109
4.5.1OpenStack简介109
4.5.2ZStack简介111
4.6本章小结111
第5章KVM核心基础功能112
5.1硬件平台和软件版本说明112
5.2CPU配置114
5.2.1vCPU的概念115
5.2.2SMP的支持116
5.2.3CPU过载使用123
5.2.4CPU模型124
5.2.5进程的处理器亲和性和vCPU的绑定127
5.3内存配置131
5.3.1内存设置基本参数132
5.3.2EPT和VPID简介133
5.3.3内存过载使用136
5.4存储配置137
5.4.1存储配置和启动顺序137
5.4.2qemu-img命令142
5.4.3QEMU支持的镜像文件格式145
5.4.4客户机存储方式149
5.5网络配置150
5.5.1用QEMU实现的网络模式151
5.5.2使用直接的网桥模式154
5.5.3用网桥实现NAT模式161
5.5.4QEMU内部的用户模式网络170
5.5.5其他网络选项174
5.6图形显示175
5.6.1SDL的使用175
5.6.2VNC的使用177
5.6.3VNC显示中的鼠标偏移186
5.6.4非图形模式187
5.6.5显示相关的其他选项189
5.7本章小结191
第二篇KVM虚拟化进阶
第6章KVM设备不错管理194
6.1半虚拟化驱动194
6.1.1virtio概述194
6.1.2安装virtio驱动196
6.1.3使用virtio_balloon203
6.1.4使用virtio_net208
6.1.5使用virtio_blk210
6.1.6内核态的vhost-net后端以及网卡多队列212
6.1.7使用用户态的vhost-user作为后端驱动215
6.1.8kvm_clock配置216
6.1.9对Windows客户机的优化218
6.2设备直接分配（VT-d）219
6.2.1VT-d概述219
6.2.2VFIO简介220
6.2.3VT-d环境配置221
6.2.4VT-d操作示例230
6.2.5SR-IOV技术240
6.3热插拔251
6.3.1PCI设备热插拔252
6.3.2PCI设备热插拔示例253
6.3.3CPU的热插拔259
6.3.4内存的热插拔260
6.3.5磁盘的热插拔264
6.3.6网卡接口的热插拔265
6.4本章小结266
第7章KVM内存管理不错技巧268
7.1大页268
7.1.1大页的介绍268
7.1.2KVM虚拟化对大页的利用271
7.2透明大页274
7.3KSM277
7.3.1KSM基本原理278
7.3.2KSM操作实践280
7.3.3QEMU对KSM的控制286
7.4与NUMA相关的工具288
7.4.1numastat289
7.4.2numad290
7.4.3numactl294
7.5本章小结295
第8章KVM迁移297
8.1动态迁移297
8.1.1动态迁移的概念297
8.1.2动态迁移的效率和应用场景298
8.1.3KVM动态迁移原理299
8.1.4KVM动态迁移实践302
8.1.5VT-d/SR-IOV的动态迁移306
8.2迁移到KVM虚拟化环境307
8.2.1virt-v2v工具介绍307
8.2.2从Xen迁移到KVM308
8.2.3从VMware迁移到KVM310
8.2.4从VirtualBox迁移到KVM311
8.2.5从物理机迁移到KVM虚拟化环境（P2V）312
8.3本章小结313
第9章其他不错功能314
9.1嵌套虚拟化314
9.1.1嵌套虚拟化的基本概念314
9.1.2KVM嵌套KVM315
9.2KVM安全318
9.2.1SMEP/SMAP/MPX318
9.2.2控制客户机的资源使用——cgroups319
9.2.3SELinux和sVirt327
9.2.4其他安全策略336
9.3CPU指令相关的性能优化340
9.3.1AVX/AVX2/AVX512340
9.3.2XSAVE指令集342
9.3.3AES新指令343
9.3.4接近暴露宿主机CPU特性349
9.4QEMU监控器351
9.4.1QEMUmonitor的切换和配置351
9.4.2常用命令介绍352
9.5qemu命令行参数358
9.5.1回顾已用过的参数358
9.5.2其他常用参数363
9.6本章小结372
第三篇性能测试与调优
0章KVM性能测试及参考数据374
10.1虚拟化性能测试简介374
10.2CPU性能测试376
10.2.1CPU性能测试工具376
10.2.2测试环境配置378
10.2.3性能测试方法381
10.2.4性能测试数据382
10.3内存性能测试384
10.3.1内存性能测试工具384
10.3.2测试环境配置385
10.3.3性能测试方法385
10.3.4性能测试数据387
10.4网络性能测试388
10.4.1网络性能测试工具388
10.4.2测试环境配置389
10.4.3性能测试方法391
10.4.4性能测试数据393
10.5磁盘I/O性能测试394
10.5.1磁盘I/O性能测试工具394
10.5.2测试环境配置395
10.5.3性能测试方法397
10.5.4性能测试数据400
10.6CPU指令集对性能的提升403
10.7其他影响客户机性能的因素405
10.8本章小结407
附录ALinux发行版中的KVM408
附录B参与KVM开源社区417
内容摘要
内容简介这是一部兼具实战性、系统性又不乏深度的KVM虚拟化技术指南，既能让新人快速掌握KVM的基础知识，又能满足有经验的读者进阶学习的需求。本书两位作者来自于阿里云和Intel，在云计算和KVM方面有深入的研究，他们将自己的经验倾囊相授，带你全面了解KVM的各种技术细节。本书在逻辑上分为三大部分：第yi部分 基础篇（~5章） 以云计算、虚拟化的概念开篇，首先，详细介绍了KVM的原理和基础架构，以及KVM生产环境的构建；然后，详细讲解了libvirt、virsh、virt-manager等KVM主流管理工具，以及包括CPU、内存、存储、网络、图形界面等在内的各种核心基础功能。这部分内容将帮助读者打下扎实的KVM虚拟化技术基础。第二部分 进阶篇（第6~9章）从设备管理、内存管理、动态迁移、嵌套虚拟化、安全、CPU指令性能优化等几个特定的相对高阶的知识点详细展开。相信通过这部分内容的系统学习，读者可以对半虚拟化驱动、设备直接分配、设备热插拔、大页内存、NUMA、嵌套虚拟化、安全特性、CPU新指令集等一系列热门及高阶的名词和技术都会有比较深入的理解，并能培养起可以真正动手实践的能力。第三部分 性能测试与调优篇（0章）从CPU、内存、网络、磁盘等各个方面来介绍性能评估工具与测试参考结果，同时介绍了CPU新指令（如AVX2等）、THP、KSM、NUMA等对性能的影响。读者可以根据本篇介绍的方法来对云服务器做性能评估，也可以对自己搭建的虚拟化环境做性能调优。
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