計算系統虛擬化：原理與套用

《計算系統虛擬化——原理與套用》立足於虛擬化技術研究的前沿，從原理與套用兩個角度詳細論述了虛擬化技術本身以及與之相關的主要問題。

基本介紹

• 書名：計算系統虛擬化：原理與套用
• 作者：金海
• ISBN：9787302186274
• 類別：計算機
• 頁數：379頁
• 定價：39.00 元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2008
• 開本：16開

內容簡介

計算系統虛擬化——原理與套用》立足於虛擬化技術研究的前沿，從原理與套用兩個角度詳細論述了虛擬化技術本身以及與之相關的主要問題，分別介紹了虛擬化技術的基本概念與發展歷程、指令級虛擬化、單計算系統虛擬化、多計算系統虛擬化、桌面虛擬化虛擬機安全與可信、虛擬機評測和標準、套用高效能計算機的虛擬化技術以及仿真套用中的虛擬化技術，最後總結了虛擬化技術的現狀並對未來進行了展望。《計算系統虛擬化——原理與套用》是有關虛擬化的學術專著，包含了開展虛擬化研究以來在學術界、工業界有價值、有影響力的成果，在內容編寫上力求新穎、具體、實用。

作者簡介

金海博士，華中科技大學教授、博士生導師，華中科技大學計算機學院院長、“集群與格線計算湖北省重點實驗室”和“服務計算技術與系統教育部重點實驗室”主任，清華大學、復旦大學兼職教授，中國科學院計算所客座研究員、博士生導師。武漢市政協委員。國務院特殊津貼專家。中國計算機學會常務理事、湖北省計算機學會理事長、中國計算機學會對外聯絡部副主任、中國計算機學會高性能計算專委會委員和普適計算專委會委員。973計畫“計算系統虛擬化基礎理論與方法研究”首席科學家，教育部重大專項“中國教育科研格線ChinaGrid”計畫專家組組長。教育部“長江學者和創新團隊發展計畫”創新團隊學術帶頭人，湖北省自然科學基金創新團隊學術帶頭人。

金海是國家傑出青年基金獲得者，霍英東高等院校青年教師基金獲得者，入選“首批新世紀百千萬人才工程國家級人選”，2004年獲中國軟體行業十大傑出青年稱號。第五屆湖北省青年科技獎獲得者，湖北省第六屆十大傑出青年獲得者。2003年獲中共中央組織部、中共中央宣傳部、中共中央統戰部、國家人事部、國家教育部、國家科技部六部委聯合頒發的“留學回國人員成就獎”。獲國家科技進步二等獎1項、國家發明二等獎l項、教育部科技進步/技術發明一等獎3項、湖北省科技進步/技術發明一等獎2項。

金海1994年畢業於原華中理工大學計算機系計算機系統結構專業，獲工學博士學位。1996年獲德國DAAD交換學者獎學金，在德國Chemnitz大學從事SCI互連的SMP集群計算機的科研合作。1998年N2000年赴香港大學從事博士後研究，期間於1999年至2000年赴美國南加州大學繼續從事博士後研究工作。2000年底回國工作至令。曾參加香港大學和美國南加州大學的集群及格線系統的研究。主要研究領域為計算機體系結構、計算系統虛擬化、集群計算和格線計算、對等計算、網路存儲與並行I/O、網路安全等。

編輯推薦

虛擬化技術是計算機體系結構領域的重要技術，它在工業界和學術界得到了廣泛的重視。《《計算系統虛擬化——原理與套用》既可作為高等學校高年級本科生及研究生的教材，也可作為學術界、企業界虛擬化技術研究者的重要參考書。

目錄

第1章概述

1．1虛擬化簡介

1．2虛擬化技術的發展與分類

1．2．1發展歷程

1．2．2虛擬化技術的分類

1．3虛擬化的相關研究內容

1．3．1多計算系統的虛擬化

1．3．2虛擬用戶使用環境

1．3．3虛擬計算系統的安全可信機制

1．3．4虛擬計算系統的性能評測

1．4虛擬化的套用

1．4．1虛擬化在高效能計算機中的套用

1．4．2虛擬化仿真技術的套用

1．5各章內容簡介

第2章指令級虛擬化

2．1二進制翻譯技術概覽

2．1．1解釋執行

2．1．2靜態二進制翻譯

2．1．3動態二進制翻譯

2．1．4二進制翻譯系統框架

2．1．5動態最佳化

2．2二進制翻譯的技術難點

2．2．1指令集的相關問題

2．2．2代碼挖掘問題

2．2．3運行環境仿真

2．2．4二進制翻譯系統的效率

2．3典型的二進制翻譯系統

2．3．1DAISY/BOA系統

2．3．2Crusoe處理器

2．3．3Arles和IA一32EL

2．3．4Dynamo動態最佳化系統

2．3．5JIT編譯技術

2．4二進制翻譯處理器

2．5本章小結

第3章計算系統虛擬化方法

3．1系統級虛擬化概述

3．2CPU虛擬化

3．2．1經典虛擬化的邏輯模型

3．2．2x86的CPU虛擬化方法

3．2．3虛擬CPU的調度

3．2．4小結

3．3記憶體虛擬化

3．3．1記憶體虛擬化的基本原理

3．3．2記憶體虛擬化的最佳化機制

3．3．3小結

3．4I/O虛擬化

3．4．1當前I/O設備虛擬化的幾種方法

3．4．2虛擬機的直接I/O訪問

3．4．3小結

3．5作業系統適配

3．5．1遷入虛擬化環境

3．5．2支持虛擬機管理

3．5．3為特殊項目定製

3．5．4虛擬裝置

3．5．5小結

3．6系統級多機虛擬化

3．6．1傳統的單一映像管理系統MOSIX

3．6．2系統級多機虛擬化概述

3．6．3系統級多機虛擬化的主要方法

3．6．4現有系統級多機虛擬化系統

3．6．5小結

3．7其他虛擬化方法：進程級虛擬化及語言級虛擬化

3．7．1進程級虛擬化

3．7．2語言級虛擬化

3．7．3格線和虛擬化

3．8本章小結

第4章多虛擬機監控與管理

4．1多虛擬機之間的遷移

4．1．1虛擬機遷移步驟

4．1．2虛擬機遷移機制

4．1．3虛擬機遷移的特點

4．1．4虛擬機遷移過程中的資源遷移

4．2多虛擬機資源管理實例

4．2．1多虛擬機伺服器管理軟體——VirtualInfrasltructure

4．2．2多虛擬機伺服器管理軟體——Parallax

4．2．3多虛擬機桌面管理系統——Collective

4．2．4用戶計算環境的移動化——Internet：Suspend/Resume系統

4．2．5部署和評測網路服務的全球平台——PlanetLab

4．3本章小結

第5章虛擬用戶使用環境

5．1虛擬化：從伺服器到桌面

5．2用戶使用環境虛擬化

5．2．1應用程式的遠程虛擬顯示

5．2．2用戶遠程虛擬執行環境

5．2．3用戶本地環境快速構建

5．2．4用戶環境的遷移

5．2．5用戶環境的回滾和重放

5．3應用程式的虛擬化

5．3．1Thinstall系統

5．3．2Appstream系統

5．4虛擬機網路

5．4．1虛擬機支持的虛擬網路

5．4．2虛擬化網路執行環境

5．5虛擬化編程環境

5．5．1LLVM輕量級虛擬機

5．5．2Joeq系統

5．6本章小結

第6章安全可信的虛擬計算系統

6．1虛擬化系統的安全挑戰

6．2虛擬化系統基本安全機制

6．2．1虛擬機基本安全機制

6．2．2KVM基本安全機制

6．2．3實例系統安全機制分析

6．3基於虛擬機的入侵檢測

6．3．1入侵檢測簡介

6．3．2基於虛擬機的入侵檢測的基本原理

6．3．3基於虛擬機的入侵檢測原型系統

6．3．4基於虛擬機的蜜罐系統

6．3．5基於虛擬機的蜜網系統

6．4惡意代碼檢測與隔離

6．4．1惡意代碼的安全威脅

6．4．2虛擬化惡意軟體

6．4．3基於虛擬機的惡意代碼檢測與隔離

6．5虛擬可信機制

6．5．1可信計算簡介

6．5．2虛擬可信平台

6．6本章小結

第7章虛擬計算系統的性能評測

7．1虛擬計算系統的性能測量

7．1．1性能測量指標

7．1．2性能測量方法

7．1．3現有測試規範

7．2虛擬計算系統的性能分析

7．2．1排隊網路模型

7．2．2半/馬爾可夫鏈模型

7．2．3Petri網模型

7．2．4隨機進程代數模型

7．2．5分析方法和虛擬計算系統

7．3虛擬計算系統的性能模擬

7．3．1軌跡驅動模擬

7．3．2執行驅動模擬

7．3．3離散事件模擬

7．3．4全系統模擬

7．3．5統計模擬

7．4虛擬計算系統的可用性

7．4．1虛擬計算系統可用性的衡量標準

7．4．2虛擬計算系統可用性的評測方法

7．5本章小結

第8章虛擬化在高效能計算機中的套用

8．1高效能計算發展中面臨的問題

8．2基於虛擬化技術的高效能計算

8．2．1適合高效能計算的虛擬機管理器

8．2．2虛擬化環境系統管理

8．2．3資源管理

8．2．4I/O和存儲

8．2．5高可用和容錯

8．3關鍵技術問題

8．3．1性能問題

8．3．2多核處理器

8．3．3並行系統管理

8．4套用舉例

8．4．1整合異構資源一Cray的白適應超級計算

8．4．2資源管理——虛擬化InfiniBand集群系統

8．4．3系統容錯——主動容錯系統

8．4．4虛擬化系統環境——VsE

8．4．5並行編程環境——Charm++和AMPI

8．4．6虛擬化系統管理工具

8．4．7半虛擬化技術套用於高效能計算的性能測試

8．5套用前景分析

8．6本章小結

第9章虛擬化在仿真系統中的套用

9．1虛擬化技術在仿真中的需求

9．1．1建模仿真技術體系及發展趨勢

9．1．2虛擬化在仿真中的套用需求

9．2虛擬化技術在仿真中的套用現狀

9．2．1高能物理仿真：基於VMwareESX的粒子探測器仿真系統

9．2．2網路安全仿真：用於Botnet研究的綜合試驗台環境仿真系統

9．2．3複雜產品仿真：基於JVM的起落架協同仿真系統

9．3虛擬化與仿真進一步融合所面臨的挑戰

9．3．1虛擬化仿真系統體系結構

9．3．2虛擬化仿真資源描述方法

9．3．3仿真執行環境自動化部署技術

9．3．4虛擬化仿真調度算法

9．3．5基於虛擬機的仿真容錯遷移技術

9．4虛擬化仿真系統及其展望

9．4．1虛擬化仿真系統及其特點

9．4．2進一步研究與套用展望

第10章虛擬化技術的現狀和未來

10．1虛擬化技術的主要研究組織

10．1．1世界計算機領域最有影響力的組織

10．1．2研究虛擬化技術的著名高校

10．1．3研究虛擬化技術的著名公司

10．1．4研究虛擬化技術的相關網站

10．2虛擬化的重要國際會議和刊物

10．2．1有關虛擬化的重要國際會議

10．2．2虛擬化重要國際刊物

10．3虛擬化的未來

10．3．1虛擬化未來的商業套用趨勢

10．3．2虛擬化未來的學術研究趨勢

10．4本章小結

附錄A相關術語及解釋

參考文獻

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