KVM實戰：原理、進階與性能調優（簡體書）

內容簡介這是一部兼具實戰性、系統性又不乏深度的KVM虛擬化技術指南，既能讓新人快速掌握KVM的基礎知識，又能滿足有經驗的讀者進階學習的需求。本書兩位作者來自于阿裡雲和Intel，在雲計算和KVM方面有深入的研究，他們將自己的經驗傾囊相授，帶你全面瞭解KVM的各種技術細節。本書在邏輯上分為三大部分：第yi部分 基礎篇(～5章) 以雲計算、虛擬化的概念開篇，首先，詳細介紹了KVM的原理和基礎架構，以及KVM生產環境的構建；然後，詳細講解了libvirt、virsh、virt-manager等KVM主流管理工具，以及包括CPU、內存、存儲、網絡、圖形界面等在內的各種核心基礎功能。這部分內容將幫助讀者打下扎實的KVM虛擬化技術基礎。第二部分 進階篇(第6～9章)從設備管理、內存管理、動態遷移、嵌套虛擬化、安全、CPU指令性能優化等幾個特定的相對高階的知識點詳細展開。相信通過這部分內容的系統學習，讀者可以對半虛擬化驅動、設備直接分配、設備熱插拔、大頁內存、NUMA、嵌套虛擬化、安全特性、CPU新指令集等一系列熱門及高階的名詞和技術都會有比較深入的理解，並能培養起可以真正動手實踐的能力。第三部分 性能測試與調優篇(0章)從CPU、內存、網絡、磁盤等各個方面來介紹性能評估工具與測試參考結果，同時介紹了CPU新指令(如AVX2等)、THP、KSM、NUMA等對性能的影響。讀者可以根據本篇介紹的方法來對雲服務器做性能評估，也可以對自己搭建的虛擬化環境做性能調優。

前言第一篇 KVM虛擬化基礎章 虛擬化簡介21.1 雲計算概述21.1.1 什麼是雲計算21.1.2 雲計算的歷史41.1.3 雲計算的幾種服務模型51.2 虛擬化技術61.2.1 什麼是虛擬化61.2.2 軟件虛擬化和硬件虛擬化71.2.3 半虛擬化和全虛擬化81.2.4 Type1和Type2虛擬化81.3 KVM簡介91.3.1 KVM的歷史91.3.2 KVM的功能概覽101.3.3 KVM的現狀121.3.4 KVM的展望131.4 其他的虛擬化解決方案簡介141.4.1 Xen141.4.2 VMware141.4.3 HyperV161.4.4 Container171.5 本章小結17第2章 KVM原理簡介182.1 硬件虛擬化技術182.1.1 CPU虛擬化182.1.2 內存虛擬化202.1.3 I/O虛擬化222.1.4 Intel虛擬化技術發展242.2 KVM架構概述252.3 KVM內核模塊262.4 QEMU用戶態設備模擬272.5 與QEMU/KVM結合的組件282.6 KVM上層管理工具302.7 本章小結31第3章 構建KVM環境323.1 硬件系統的配置323.2 安裝宿主機Linux系統343.3 編譯和安裝KVM373.3.1 下載KVM源代碼373.3.2 配置KVM393.3.3 編譯KVM433.3.4 安裝KVM443.4 編譯和安裝QEMU463.4.1 曾經的qemu-kvm463.4.2 下載QEMU源代碼473.4.3 配置和編譯QEMU473.4.4 安裝QEMU493.5 安裝客戶機503.6 啟動個KVM客戶機533.7 本章小結53第4章 KVM管理工具554.1 libvirt554.1.1 libvirt簡介554.1.2 libvirt的安裝與配置584.1.3 libvirt域的XML配置文件634.1.4 libvirt API簡介764.1.5 建立到Hypervisor的連接784.1.6 libvirt API 使用示例824.2 virsh874.2.1 virsh簡介874.2.2 virsh常用命令884.3 virt-manager954.3.1 virt-manager簡介954.3.2 virt-manager編譯和安裝964.3.3 virt-manager使用964.4 virt-viewer、virt-install、virt-top和libguestfs1054.4.1 virt-viewer1054.4.2 virt-install1064.4.3 virt-top1074.4.4 libguestfs1074.5 雲計算管理平臺1094.5.1 OpenStack簡介1094.5.2 ZStack簡介1114.6 本章小結111第5章 KVM核心基礎功能1125.1 硬件平臺和軟件版本說明1125.2 CPU配置1145.2.1 vCPU的概念1155.2.2 SMP的支持1165.2.3 CPU過載使用1235.2.4 CPU模型1245.2.5 進程的處理器親和性和vCPU的綁定1275.3 內存配置1315.3.1 內存設置基本參數1325.3.2 EPT和VPID簡介1335.3.3 內存過載使用1365.4 存儲配置1375.4.1 存儲配置和啟動順序1375.4.2 qemu-img命令1425.4.3 QEMU支持的鏡像文件格式1455.4.4 客戶機存儲方式1495.5 網絡配置1505.5.1 用QEMU實現的網絡模式1515.5.2 使用直接的網橋模式1545.5.3 用網橋實現NAT模式1615.5.4 QEMU內部的用戶模式網絡1705.5.5 其他網絡選項1745.6 圖形顯示1755.6.1 SDL的使用1755.6.2 VNC的使用1775.6.3 VNC顯示中的鼠標偏移1865.6.4 非圖形模式1875.6.5 顯示相關的其他選項1895.7 本章小結191第二篇 KVM虛擬化進階第6章 KVM設備高級管理1946.1 半虛擬化驅動1946.1.1 virtio概述1946.1.2 安裝virtio驅動1966.1.3 使用virtio_balloon2036.1.4 使用virtio_net2086.1.5 使用virtio_blk2106.1.6 內核態的vhost-net後端以及網卡多隊列2126.1.7 使用用戶態的vhost-user作為後端驅動2156.1.8 kvm_clock配置2166.1.9 對Windows客戶機的優化2186.2 設備直接分配（VT-d）2196.2.1 VT-d概述2196.2.2 VFIO簡介2206.2.3 VT-d環境配置2216.2.4 VT-d操作示例2306.2.5 SR-IOV技術2406.3 熱插拔2516.3.1 PCI設備熱插拔2526.3.2 PCI設備熱插拔示例2536.3.3 CPU的熱插拔2596.3.4 內存的熱插拔2606.3.5 磁盤的熱插拔2646.3.6 網卡接口的熱插拔2656.4 本章小結266第7章 KVM內存管理高級技巧2687.1 大頁2687.1.1 大頁的介紹2687.1.2 KVM虛擬化對大頁的利用2717.2 透明大頁2747.3 KSM2777.3.1 KSM基本原理2787.3.2 KSM操作實踐2807.3.3 QEMU對KSM的控制2867.4 與NUMA相關的工具2887.4.1 numastat2897.4.2 numad2907.4.3 numactl2947.5本章小結295第8章 KVM遷移2978.1 動態遷移2978.1.1 動態遷移的概念2978.1.2 動態遷移的效率和應用場景2988.1.3 KVM動態遷移原理2998.1.4 KVM動態遷移實踐3028.1.5 VT-d/SR-IOV的動態遷移3068.2 遷移到KVM虛擬化環境3078.2.1 virt-v2v工具介紹3078.2.2 從Xen遷移到KVM3088.2.3 從VMware遷移到KVM3108.2.4 從VirtualBox遷移到KVM3118.2.5 從物理機遷移到KVM虛擬化環境（P2V）3128.3 本章小結313第9章 其他高級功能3149.1 嵌套虛擬化3149.1.1 嵌套虛擬化的基本概念3149.1.2 KVM嵌套KVM3159.2 KVM安全3189.2.1 SMEP/SMAP/MPX3189.2.2 控制客戶機的資源使用―cgroups3199.2.3 SELinux和sVirt3279.2.4 其他安全策略336