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第一篇 KVM技术详解与实践2

第1章 企业虚拟化选型与KVM介绍2

1.1 KVM的前世今生2

1.2 KVM与常用企业级虚拟化产品的PK7

1.3 判断企业是否适合使用KVM的标准9

1.4 本章小结10

第2章 开始自己的第一台虚拟机11

2.1 服务器BIOS设置11

2.2 宿主机CentOS 6.5、CentOS 7系统安装与配置技巧13

2.3 第一台虚拟机安装15

2.4 本章小结21

第3章 CPU、内存虚拟化技术与应用场景22

3.1 NUMA技术与应用22

3.1.1 KVM虚拟机NUMA调优24

3.1.2 CPU绑定操作方法27

3.2 CPU热添加与应用32

3.3 CPU host-passthrough技术与应用36

3.4 CPU Nested技术与配置方法38

3.5 KSM技术与应用39

3.6 内存气球技术详解与应用40

3.7 内存限制技术与应用43

3.8 巨型页内存技术与应用44

3.9 本章小结47

第4章 网络虚拟化技术与应用场景48

4.1 半虚拟化网卡技术详解48

4.1.1 半虚拟化网卡的配置49

4.1.2 全虚拟化网卡、半虚拟化网卡性能比较50

4.1.3 全虚拟化网卡、半虚拟化网卡的应用场景63

4.2 MacVTap和vhost-net技术原理与应用63

4.2.1 MacVTap技术与应用64

4.2.2 vhost net技术66

4.3 网卡的中断与多队列66

4.4 网卡PCI Passthrough技术71

4.5 SR-IVO虚拟化技术72

4.6 虚拟化软件交换机Open vSwitch的安装与配置75

4.6.1 Open vSwitch安装75

4.6.2 Open vSwitch典型配置77

4.7 多网卡绑定与建桥79

4.8 本章小结82

第5章 KVM磁盘虚拟化技术与应用场景83

5.1 磁盘虚拟化方式性能比较与应用场景83

5.1.1 QEMU磁盘虚拟化方式概述83

5.1.2 IDE与Virtio性能比较测试84

5.2 Virtio磁盘缓存方式详解、性能比较与应用场景85

5.2.1 磁盘缓存详解86

5.2.2 缓存方式的性能比较测试87

5.2.3 缓存方式的应用场景89

5.3 磁盘镜像格式89

5.3.1 QEMU支持的磁盘镜像格式89

5.3.2 裸设备使用96

5.3.3 KVM虚拟机镜像管理利器guestfish97

5.3.4 raw、qcow2、裸盘、lvm性能比较106

5.3.5 磁盘镜像格式的应用场景107

5.4 文件系统块对齐108

5.4.1 什么是块对齐108

5.4.2 块对齐与块不对齐性能比较109

5.4.3 生产环境如何配置块对齐110

5.5 SSD在KVM虚拟化中的使用实践111

5.5.1 SSD原理与写放大111

5.5.2 SSD在KVM中的使用112

5.5.3 Flachcache配置与性能测试117

5.5.4 DM-cache配置120

5.5.5 LVM cache配置与性能测试122

5.5.6 生产环境中SSD使用要点123

5.6 本章小结126

第6章 KVM虚拟机的资源限制127

6.1 哪些场景要做虚拟机的资源限制127

6.2 使用CGroups130

6.3 KVM虚拟机CPU资源限制配置142

6.4 KVM虚拟机网络资源限制144

6.5 KVM虚拟机磁盘资源限制150

6.6 本章小结151

第7章 物理机转虚拟机实践152

7.1 哪些应用场景适合做物理机转虚拟机152

7.2 P2V的技术实施方案152

7.3 Windows系统物理机转虚拟机的操作方法153

7.3.1 WinPE的制作方法153

7.3.2 Windows系统P2V操作方法155

7.4 Linux物理服务器转换虚拟机操作155

7.5 使用virt-p2v工具进行P2V转换157

7.6 P2V经验总结160

7.7 关于V2V160

7.8 本章小结160

第8章 KVM桌面虚拟化实践161

8.1 桌面虚拟化简介及Spice协议161

8.2 桌面虚拟化实践经验162

8.3 本章小结167

第二篇 分布式文件系统170

第9章 几种常见开源文件系统在KVM中的应用170

9.1 演示环境基础配置170

9.2 DRBD在KVM中的应用172

9.2.1 DRBD介绍172

9.2.2 DRBD搭建方法及在KVM中的应用173

9.2.3 DRBD在KVM虚拟化中的优化方案183

9.3 GlusterFS在KVM虚拟化中的应用184

9.3.1 GlusterFS介绍184

9.3.2 GlusterFS集群搭建与使用189

9.3.3 GlusterFS在KVM虚拟化中的应用195

9.3.4 GlusterFS在KVM虚拟化中的优化方案198

9.4 Sheepdog在KVM中的应用199

9.4.1 Sheepdog介绍199

9.4.2 Sheepdog搭建方法及在KVM中的应用201

9.5 MooseFS在KVM中的应用207

9.5.1 MooseFS介绍208

9.5.2 MFS搭建方法及在KVM虚拟化中的应用208

9.6 本章小结213

第10章 Ceph在KVM虚拟化中的应用与故障处理214

10.1 Ceph简介214

10.2 Ceph部署方法及在KVM中的应用217

10.2.1 使用ceph-deploy工具部署Ceph217

10.2.2 挂载CephFS221

10.2.3 通过Librbd方式使用Ceph RBD223

10.2.4 使用内核方式挂载并使用Ceph RBD226

10.3 CRUSH算法介绍及调优方法228

10.3.1 CRUSH算法介绍228

10.3.2 CRUSH算法调优方法230

10.4 多角度评估Ceph在KVM虚拟化环境中的应用234

10.5 Ceph生产环境搭建案例240

10.5.1 使用CephFS集中备份虚拟机240

10.5.2 使用Librbd将虚拟机运行在Ceph RBD241

10.5.3 在CephFS上创建qcow2文件作为云硬盘242

10.6 Ceph常见故障处理242

10.6.1 Ceph集群监控状态检查243

10.6.2 Ceph常见错误提示的含义与处理方法244

10.7 本章小结245

第三篇 KVM虚拟化管理平台248

第11章 利用OpenStack管理KVM248

11.1 OpenStack搭建248

11.1.1 OpenStack简介248

11.1.2 控制节点的安装249

11.1.3 计算节点的安装266

11.2 OpenStack实用技巧269

11.2.1 RabbitMQ Cluster搭建269

11.2.2 利用Haproxy和Keepalived实现控制节点高可用271

11.2.3 冷迁移虚拟机的方法277

11.3 本章小结277

第12章 利用OpenNebula管理KVM278

12.1 OpenNebula架构278

12.1.1 OpenNebula架构介绍278

12.1.2 OpenNebula组件介绍279

12.2 在KVM中使用OpenNebula280

12.2.1 在CentOS 6.5上快速搭建OpenNebula280

12.2.2 使用OpenNebula创建第一台KVM虚拟机285

12.2.3 使虚拟机硬盘创建在宿主机本地硬盘上288

12.3 OpenNebula常见故障处理291

12.4 本章小结293

第13章 其他管理平台介绍294

13.1 ConVirt管理平台介绍294

13.1.1 ConVirt的理念294

13.1.2 ConVirt的架构295

13.2 CloudStack管理平台介绍295

13.3 oVirt管理平台介绍297

13.4 WebVirtMgr管理平台介绍299

13.5 如何选择管理平台303

13.6 本章小结304

第四篇 KVM虚拟化项目实施306

第14章 业务性能评估与压力模型建立306

14.1 Linux系统性能数据采集原则与方法306

14.2 Linux系统压力模型建立311

14.3 Windows系统性能数据采集原则与方法314

14.4 Windows系统压力模型建立317

14.5 本章小结319

第15章 宿主机选型与基础性能测试320

15.1 宿主机CPU选型原则320

15.2 宿主机内存选型注意事项322

15.3 宿主机硬盘选型324

15.4 RAID卡选型326

15.5 服务器网卡选型327

15.6 宿主机性能基准测试实践328

15.7 本章小结345

第16章 虚拟机镜像制作、配置与测试346

16.1 Windows虚拟机制作方法346

16.1.1 Windows镜像制作346

16.1.2 Windows虚拟机sysprep初始化封装361

16.2 Linux镜像制作方法362

16.2.1 RHEL/CentOS镜像制作方法362

16.2.2 Ubuntu、Debian虚拟机配置注意点364

16.3 虚拟机自动配置IP的实现办法365

16.3.1 通过DHCP给虚拟机配置IP365

16.3.2 通过Libvirt实现虚拟机自动配置IP365

16.3.3 笔者生产环境虚拟机IP自动配置的方法365

16.4 虚拟机镜像测试375

16.5 本章小结375

第17章 单机虚拟化技术与生产环境实践376

17.1 单机虚拟化技术与应用场景376

17.1.1 单机虚拟化的优势和劣势377

17.1.2 单机虚拟化技术378

17.1.3 单机虚拟化应用场景380

17.2 单机虚拟化生产环境注意点381

17.2.1 单机虚拟化灾备与应急方案381

17.2.2 单机虚拟化生产环境部署实践382

17.3 本章小结385

第18章 KVM虚拟化集群技术与应用场景386

18.1 虚拟化集群设计思路与架构386

18.2 虚拟化集群的实施流程与技术方案389

18.3 虚拟化集群搭建392

18.3.1 计算节点配置与管理392

18.3.2 网络设计与配置403

18.3.3 虚拟机迁移管理404

18.3.4 虚拟化集群的备份与恢复407

18.4 Dell EqualLogic存储的管理实践经验414

18.5 本章小结419

第19章 业务迁移到虚拟化环境流程420

19.1 性能评估与测试环境测试420

19.2 上线前的检查工作428

19.3 小规模部署及逐步切换到虚拟化环境429

19.4 本章小结430

第20章 宿主机自动化运维管理431

20.1 Puppet简介与安装部署431

20.2 利用Puppet管理宿主机的运维架构设计436

20.3 利用Puppet配置宿主机初始化操作441

20.4 利用Puppet管理宿主机配置与更新442

20.5 利用Puppet推送宿主机的非一致性配置445

20.6 本章小结449

第21章 虚拟化监控、报警与应急响应方案450

21.1 虚拟化监控内容450

21.1.1 宿主机CPU监控要点450

21.1.2 宿主机内存监控注意点455

21.1.3 宿主机网络监控注意点458

21.1.4 宿主机磁盘监控注意点460

21.1.5 宿主机层面监控虚拟机的方法461

21.2 监控软件Cacti、Zabbix463

21.2.1 用Cacti监控宿主机464

21.2.2 用Zabbix监控宿主机471

21.3 应急方案487

21.3.1 应急方案制定注意要点487

21.3.2 单机虚拟化应急方案491

21.3.3 集群虚拟化应急方案495

21.4 本章小结497

第五篇 KVM虚拟化典型案例500

第22章 生产环境问题案例与分析500

22.1 游戏在虚拟机上非常慢的案例500

22.2 虚拟机流量过高引起网络风暴的案例一502

22.3 虚拟机流量过高引起网络风暴的案例二517

22.4 其他生产环境问题案例520

22.4.1 共享存储集群虚拟机迁移故障案例520

22.4.2 宿主机异常关机后虚拟机无法启动案例522

22.4.3 宿主机使用CentOS 5.6系统问题案例523

22.4.4 Windows虚拟机网络闪断、不通问题案例523

22.4.5 Windows 7虚拟机只能使用2个CPU案例524

22.4.6 生产环境非常奇怪的一个案例524

22.4.7 U盘在虚拟机上挂载问题案例526

22.4.8 HP ILO4固件Bug引起宿主机重启案例528

22.4.9 一次机房断电引起的问题案例529

22.4.10 CPU绑定问题案例531

22.4.11 生产环境存储故障导致50个虚拟机丢失案例532

22.4.12 生产环境Ubuntu虚拟机故障问题案例533

22.5 本章小结538

附录 笔者推荐的KVM学习资料539