虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術

第 1章　虛擬化技術　1
1．1　虛擬化技術分類　1
1．1．1　CPU虛擬化　2
1．1．2　服務器虛擬化　3
1．1．3　存儲虛擬化　5
1．1．4　網(wǎng)絡虛擬化　6
1．1．5　應用虛擬化　7
1．2　Xen虛擬化技術簡介　7
1．2．1　Xen的歷史　7
1．2．2　Xen功能概覽　8
1．2．3　Xen虛擬化技術的優(yōu)點　9
1．2．4　Xen虛擬化技術的缺點　9
1．3　KVM虛擬化技術簡介　9
1．3．1　KVM的歷史　9
1．3．2　KVM功能概覽　10
1．3．3　KVM的優(yōu)勢　11
1．3．4　KVM虛擬化技術的未來　11
1．4　Red Hat RHEV虛擬化系統(tǒng)簡介　12
1．4．1　RHEV簡介　12
1．4．2　RHEV支持的功能　12
1．4．3　RHEV與KVM的區(qū)別　12
1．4．4　RHEV的組成　13
1．4．5　RHEV架構　14
1．4．6　RHEV中的資源　15
1．4．7　RHEV虛擬化技術的優(yōu)點　16
1．4．8　RHEV虛擬化技術的缺點　16
1．5　其他虛擬化技術介紹　16
1．5．1　VMware　16
1．5．2　VirtualBox　17
1．5．3　Hyper-V　17
1．6　本章小結　18
第２章　Qemu-KVM　19
2．1　KVM原理簡介　19
2．1．1　KVM工作流程　19
2．1．2　KVM架構　19
2．1．3　KVM模塊　21
2．2　Qemu原理介紹　22
2．2．1　Qemu架構　22
2．2．2　Qemu模塊　22
2．2．3　Qemu的3種運行模式　23
2．2．4　Qemu的特點　23
2．3　KVM和Qemu的關系　24
2．4　Qemu工具介紹　25
2．4．1　Qemu-img　25
2．4．2　Qemu-KVM　28
2．4．3　Qemu-GA　31
2．4．4　Qemu-IO　31
2．4．5　Qemu-NBD　31
2．5　Qemu支持的硬盤格式介紹　32
【實驗1】　Qemu-KVM虛擬化環(huán)境搭建　33
【實驗2】　Qemu-img生產虛擬機硬盤　41
【實驗3】　Qemu-KVM命令創(chuàng)建虛擬機　41
2．6　本章小結　45
第3章　Libvirt　46
3．1　Libvirt簡介　46
3．2　Libvirt簡單架構原理介紹　47
3．2．1　Libvirt架構　47
3．2．2　Libvirt運行原理　48
3．3　Libvirt API介紹　49
3．3．1　Libvirt API簡介　49
3．3．2　與Hypervisor建立連接　51
3．4　Libvirt工具集介紹　54
3．4．1　Libvirt安裝　54
3．4．2　Libvirt的配置　56
3．4．3　Libvirtd的使用　58
3．4．4　Virsh　59
3．5　Libvirt XML配置文件介紹　62
3．5．1　客戶機XML配置文件格式示例　62
3．5．2　CPU、內存、啟動順序等基本配置　65
3．5．3　網(wǎng)絡的配置　67
3．5．4　存儲的配置　69
3．5．5　其他配置簡介　70
【實驗4】　使用virsh創(chuàng)建虛擬機　72
【實驗5】　virsh命令行工具虛擬機的管理　78
【實驗6】　virsh命令行工具網(wǎng)絡的管理　81
【實驗7】　virsh命令行工具存儲池的管理　88
【實驗8】　virsh命令行工具存儲卷的管理　92
3．6　本章小結　95
第4章　Virt-Manager　96
4．1　Virt-Manager簡介　96
4．2　Virt-Manager安裝　97
4．2．1　環(huán)境準備　97
4．2．2　檢查Qemu-KVM、Libvirt服務　97
4．2．3　檢查VNC服務的運行　97
4．2．4　安裝Virt-Manager　98
4．3　Virt-Manager使用介紹　98
4．3．1　打開Virt-Manager　98
4．3．2　連接至遠程Virt-Manager　99
4．4　WebVirtMgr介紹　101
4．4．1　WebVirtMgr管理平臺介紹　101
4．4．2　WebVirtMgr的主要功能　101
【實驗9】　使用Virt-Install安裝虛擬機并使用Virt-Viewer連接桌面　102
【實驗10】　使用Virt-Manager創(chuàng)建虛擬機（在KVM上安裝CentOS 7虛擬機）　105
【實驗11】　使用Virt-Manager管理存儲和網(wǎng)絡　109
【實驗12】　WebVirtMgr安裝　123
【實驗13】　WebVirtMgr使用　123
4．5　本章小節(jié)　124
第5章　網(wǎng)絡虛擬化　125
5．1　網(wǎng)絡虛擬化的驅動力與關鍵需求　125
5．1．1　網(wǎng)絡虛擬化的驅動力　125
5．1．2　網(wǎng)絡虛擬化的關鍵需求　126
5．1．3　軟件定義網(wǎng)絡SDN　127
5．2　軟件Overlay SDN網(wǎng)絡，L2/L3網(wǎng)絡　128
5．2．1　Open vSwitch　128
5．2．2　Overlay L2/L3數(shù)據(jù)流　129
5．3　硬件Underlay SDN網(wǎng)絡　130
5．4　軟件化L4～L7網(wǎng)絡功能　131
5．4．1　L4～L7網(wǎng)絡功能　131
5．4．2　OpenStack Neutron的L4～L7控制面　132
5．5　網(wǎng)絡虛擬化端到端解決方案　132
5．5．1　端到端關鍵需求　132
5．5．2　端到端解決方案　133
【實驗14】　Open vSwitch安裝部署　133
【實驗15】　Net Namespace綜合實驗　138
【實驗16】　OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境　141
【實驗17】　OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡　146
【實驗18】　Brctl搭建Linux網(wǎng)橋　150
5．6　本章小結　151
第6章　傳統(tǒng)的存儲技術　152
6．1　傳統(tǒng)存儲技術的分類　152
6．1．1　概述　152
6．1．2　存儲區(qū)域網(wǎng)絡　152
6．2　硬盤結構及接口介紹　155
6．2．1　硬盤結構　155
6．2．2　硬盤的讀寫　156
6．2．3　硬盤接口　157
6．3　RAID技術介紹　160
6．3．1　RAID基礎知識　160
6．3．2　RAID的實現(xiàn)方案　161
6．3．3　RAID技術術語　161
6．4　RAID技術的特點　163
【實驗19】　mdadm工具創(chuàng)建軟件RAID　170
6．5　硬盤與分區(qū)　178
6．5．1　硬盤分區(qū)概述　178
6．5．2　Linux的分區(qū)規(guī)定　178
6．5．3　Linux文件系統(tǒng)類型簡介　180
【實驗20】　硬盤的分區(qū)及格式化　181
6．6　邏輯卷技術介紹　186
【實驗21】　邏輯卷組及邏輯卷的管理　187
【實驗22】　搭建NFS服務器　193
【實驗23】　搭建ISCSI環(huán)境　194
6．7　本章小結　195
第7章　常見的分布式存儲　196
7．1　分布式系統(tǒng)介紹　196
7．2　HDFS分布式存儲　197
7．2．1　HDFS架構　197
7．2．2　HDFS如何讀數(shù)據(jù)　199
7．2．3　HDFS如何寫數(shù)據(jù)　200
【實驗24】　HDFS搭建和使用　201
7．3　GlusterFS分布式存儲　209
7．3．1　GlusterFS系統(tǒng)概述　209
7．3．2　GlusterFS架構　210
【實驗25】　GlusterFS搭建和使用　212
7．4　Lustre分布式存儲　217
7．4．1　Lustre架構　217
7．4．2　Lustre I/O特點　218
7．4．3　Lustre讀寫數(shù)據(jù)　219
【實驗26】　Lustre搭建和使用　220
7．5　MooseFS分布式存儲　225
7．5．1　MooseFS架構　225
7．5．2　MooseFS讀寫數(shù)據(jù)　226
【實驗27】　MooseFS搭建和使用　227
7．6　Ceph分布式存儲　228
7．6．1　Ceph架構　228
7．6．2　Ceph讀寫數(shù)據(jù)　229
7．6．3　Ceph客戶端　230
【實驗28】　Ceph搭建和使用　230
7．7　本章小結　231
第8章　Docker技術　232
8．1　Docker的基本原理　232
8．1．1　Docker的起源　232
8．1．2　Docker引擎　232
8．1．3　Docker的核心概念　233
【實驗29】　Docker安裝部署　235
【實驗30】　Docker命令行操作　239
8．2　Dockerfile　247
8．2．1　Dockerfile簡介　247
8．2．2　Dockerfile指令詳解　247
【實驗31】　Dockerfile創(chuàng)建PHP鏡像　250
8．3　Docker Registry　257
8．3．1　Docker倉庫簡介　257
8．3．2　私有倉庫　257
【實驗32】　Docker Registry的搭建和使用　258
8．4　Kubernetes容器云　263
8．4．1　Kubernetes簡介　263
8．4．2　Kubernetes的核心概念　264
8．4．3　Kubernetes架構　264
【實驗33】　Kubernetes搭建和使用　265
8．5　本章小結　266