第1章 云計算與虛擬化概論 1 1.1 虛擬化簡介 2 1.1.1 虛擬化技術的起源 2 1.1.2 虛擬化技術的原理和特點 2 1.1.3 虛擬化的實現層次 3 1.1.4 虛擬化的實現方式 4 1.1.5 常用的虛擬化軟件 8 1.2 云計算簡介 9 1.2.1 云計算的實現模式 9 1.2.2 云平臺的主要特性 10 1.2.3 主流云平臺產品 11 1.2.4 開源IaaS云平臺 12 第2章 創建KVM虛擬機 17 2.1 KVM技術簡介 18 2.1.1 KVM技術歷史 18 2.1.2 KVM技術組成 18 2.1.3 KVM系統架構 19 2.1.4 KVM的獲取 20 2.1.5 KVM的作用 20 2.2 安裝前準備 21 2.2.1 檢查宿主機BIOS設置 21 2.2.2 安裝宿主機操作系統 24 2.2.3 安裝VNC 30 2.2.4 配置虛擬機安裝環境 37 2.3 創建虛擬機 39 2.3.1 創建Linux虛擬機 39 2.3.2 創建Windows虛擬機 46 2.4 克隆虛擬機 47 2.4.1 選擇克隆模板 48 2.4.2 命名克隆虛擬機 48 2.4.3 進行克隆 49 第3章 CPU虛擬化 51 3.1 多CPU技術發展簡介 52 3.1.1 SMP技術 52 3.1.2 MPP技術 52 3.1.3 NUMA技術 53 3.2 KVM虛擬機的NUMA優化 54 3.2.1 查看宿主機配置信息 54 3.2.2 配置NUMA自動平衡策略 55 3.2.3 查看虛擬機配置信息 55 3.3 配置CPU 58 3.3.1 查看CPU配置信息 59 3.3.2 修改NUMA配置信息 59 3.3.3 配置VCPU 60 3.3.4 綁定CPU 61 3.3.5 在線添加CPU 64 3.4 host-passthrough技術 66 3.4.1 查看VCPU標準型號 66 3.4.2 常用VCPU配置模式 67 3.4.3 host-passthrough配置方法 68 3.5 使用Nested創建嵌套虛擬機 69 第4章 內存虛擬化 71 4.1 KSM技術 72 4.1.1 KSM的原理 72 4.1.2 KSM的使用 73 4.2 內存氣球 75 4.2.1 內存氣球簡介 75 4.2.2 內存氣球的工作過程 76 4.2.3 內存氣球的優缺點 76 4.2.4 KVM中內存氣球的使用 77 4.3 內存限制 82 4.3.1 使用memtune命令 82 4.3.2 修改虛擬機配置文件 84 4.4 巨型頁 84 4.4.1 在宿主機上使用巨型頁 84 4.4.2 在虛擬機上使用巨型頁 85 4.4.3 透明巨型頁 87 第5章 網絡虛擬化 89 5.1 半虛擬化網卡(Virtio)技術 90 5.1.1 Virtio工作原理 90 5.1.2 Virtio功能配置 90 5.2 PCI Passthrough功能 98 5.3 Open vSwitch的安裝與配置 100 5.3.1 Open vSwitch基本概念 100 5.3.2 安裝Open vSwitch 101 5.3.3 配置Open vSwitch 101 第6章 存儲虛擬化 105 6.1 硬盤虛擬化的類型及緩存模式 106 6.1.1 可模擬的硬盤類型 106 6.1.2 緩存模式的類型 106 6.1.3 緩存模式對在線遷移的影響 108 6.2 虛擬機鏡像管理 108 6.2.1 常用鏡像格式 108 6.2.2 鏡像的創建及查看 109 6.2.3 鏡像格式轉換、壓縮和加密 110 6.2.4 鏡像快照 112 6.2.5 后備鏡像差量管理 113 6.2.6 修改鏡像容量 115 第7章 資源限制 119 7.1 Cgroups基礎 120 7.1.1 Cgroups簡介 120 7.1.2 Cgroups的特點 124 7.1.3 Cgroups的作用 124 7.1.4 安裝Cgroups 124 7.1.5 使用Cgroups 125 7.2 CPU資源限制 127 7.2.1 綁定CPU 127 7.2.2 分配CPU時間 128 7.3 內存資源限制 129 7.4 硬盤資源限制 130 第8章 分布式文件系統管理 133 8.1 GlusterFS文件系統 134 8.1.1 GlusterFS相關概念 134 8.1.2 GlusterFS的卷類型 134 8.1.3 GlusterFS安裝環境配置 135 8.1.4 GlusterFS文件系統管理 138 8.2 MooseFS文件系統 147 8.2.1 MooseFS簡介 147 8.2.2 MooseFS安裝環境配置 147 8.2.3 MooseFS的安裝與管理 149 8.2.4 MooseFS的日常維護 153 8.3 Ceph文件系統 155 8.3.1 Ceph的角色組件 155 8.3.2 Ceph安裝環境配置 156 8.3.3 Ceph的安裝與管理 162 8.3.4 Ceph的維護 171 8.4 幾種文件系統的對比 181 第9章 管理虛擬機 185 9.1 虛擬機的遷移 186 9.1.1 虛擬機的靜態遷移 186 9.1.2 虛擬機的動態遷移 192 9.1.3 物理機到虛擬機的遷移 200 9.2 虛擬機鏡像的制作 209 9.2.1 Linux鏡像的制作 209 9.2.2 Windows鏡像的制作 213 第10章 Docker應用 237 10.1 Docker簡介 238 10.1.1 Docker的背景 238 10.1.2 Docker的組成 238 10.1.3 Docker的核心概念 239 10.1.4 Docker的特點 240 10.1.5 Docker與虛擬機的區別 240 10.1.6 Docker的作用 242 10.2 Docker的安裝 243 10.2.1 在CentOS上安裝Docker 243 10.2.2 在Ubuntu上安裝Docker 244 10.3 鏡像 244 10.3.1 搜索并下載鏡像 244 10.3.2 保存和載入鏡像 249 10.3.3 刪除鏡像 250 10.3.4 創建鏡像 252 10.4 容器 259 10.4.1 新建并啟動容器 259 10.4.2 停止容器 261 10.4.3 重新啟動容器 261 10.4.4 進入容器 262 10.4.5 導入導出容器 263 10.4.6 刪除容器 263 10.5 倉庫 264 10.5.1 下載注冊服務器鏡像 264 10.5.2 在私有倉庫上傳和下載鏡像 265 10.5.3 配置TLS認證 266 10.6 容器互聯和網絡配置 268 10.6.1 Docker容器互聯 268 10.6.2 Docker網絡配置 272 10.7 Docker數據管理 292 10.7.1 數據卷和卷容器的管理 292 10.7.2 利用數據卷遷移容器的數據 296 10.8 Docker實用案例 298 10.8.1 創建Ubuntu鏡像 298 10.8.2 部署編程環境 300 10.8.3 安裝數據庫 302 10.8.4 添加Web服務 306 第11章 Docker高級應用 311 11.1 添加SSH服務 312 11.1.1 Ubuntu容器添加SSH服務 312 11.1.2 CentOS容器添加SSH服務 313 11.2 Docker Compose的安裝和使用 315 11.2.1 Docker Compose簡介 315 11.2.2 安裝與卸載Docker Compose 315 11.2.3 Docker Compose常用命令 317 11.2.4 Docker Compose模板文件 320 11.2.5 使用Docker Compose啟動 容器 325 11.3 Docker Swarm的使用 327 11.3.1 準備實驗環境 328 11.3.2 配置Docker Swarm服務 328 11.3.3 使用Docker Swarm創建服務 332 11.3.4 創建負載均衡的容器網絡 335 11.4 Mesos集群調度平臺 337 11.4.1 安裝Mesos 337 11.4.2 配置軟件 338 11.4.3 訪問Mesos的圖形界面 341 11.4.4 在Marathon的圖形界面 創建容器 342