運行Xen：虛擬化藝術指南

《運行Xen：虛擬化藝術指南》是2014年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是馬修斯 (Jeanna Matthews)。

基本介紹

• 中文名：運行Xen：虛擬化藝術指南
• 作者：馬修斯 (Jeanna Matthews)
• ISBN：9787811245691
• 頁數：438
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2014年
• 開本：16

內容簡介

《運行Xen:虛擬化藝術指南》適合研究虛擬化技術的科研人員和工程人員閱讀，尤其適合從事系統軟體分析和開發、伺服器端高可靠性軟體研發的人員閱讀。

作者簡介

作者：（美國）馬修斯（Jeanna Matthews） 譯者：張炯 呂孟軒 劉銘 楊漾

馬修斯（Jeanna Matthews）是克拉克森大學（波茨坦，紐約）計算機科學系的副教授，她管理著幾個計算機實驗室的實踐，包括克拉克森開源研究所和克拉克森網路教學實驗室。在這些實驗室和修習她課程的學生已經在一些著名的計算機比賽獲得榮譽，包括2001年、2002年和2004年的IBM Linux的挑戰賽，2005年的IBM北美格線學者挑戰賽，2005年Unisys Tuxmaster競賽，2006年VMware的終極虛擬設備挑戰賽。她的研究興趣包括虛擬化、作業系統、計算機網路和計算機安全。她積極參與美國計算機協會，是作業系統特殊興趣小組的財務主任，“作業系統回顧”的編輯，並且是ACMs U.S.公共政策委員會執行委員會US—ACM委員。她也是一本計算機網路教材《Computer Networking：Internet Protocols in Action》的作者，已被翻譯成多種語言。Jeanna於1999年從加州大學伯克利分校獲得了計算機科學博士學位。

圖書目錄

第1章Xen背景和虛擬化基本原理1

1.1虛擬化的特徵和優勢1

1.2虛擬化技術的類型3

1.2.1仿真4

1.2.2完全虛擬化技術4

1.2.3半虛擬化技術5

1.2.4作業系統級虛擬化技術6

1.2.5其他虛擬化技術8

1.2.6虛擬化技術類型概括8

1.3虛擬化技術的歷史9

1.3.1IBM大型機9

1.3.2商業硬體的虛擬化10

1.3.3對x86體系結構虛擬化的擴充10

1.3.4Xen的起源和時間表10

1.4其他的虛擬化系統12

1.4.1仿真（Emulation）12

1.4.2完全虛擬化13

1.4.3半虛擬化14

1.4.4作業系統級虛擬化15

1.4.5流行的虛擬化產品16

小結17

參考文獻和擴展閱讀18

第2章使用Xen LiveCD進行快速漫遊19

2.1運行LiveCD19

2.2第1步：下載LiveCD鏡像，並創建光碟20

2.3第2步：從GRUB選單中選擇Domain0鏡像21

2.4第3步：登錄和桌面22

2.5第4步：創建客戶機24

2.6第5步：刪除一個客戶機28

2.7第6步：與你的客戶機互動28

2.8第7步：測試網路31

2.9太多客戶機了33

小結34

參考文獻和擴展閱讀34

第3章The Xen Hypervisor35

3.1Xen Hypervisor35

3.2特權管理36

3.3 Domain038

3.4 Xen的啟動選項39

3.5為Domain0選擇合適的作業系統45

3.6 xend45

3.6.1xend的管理45

3.6.2xend的日誌46

3.6.3xend的配置48

3.7XenStore51

小結56

參考文獻和擴展閱讀57

第4章安裝Xen Domain0的方法和硬體要求58

4.1Xen Domain0的處理器要求58

4.1.1.Intel VT59

4.1.2AMD—V59

4.1.3HVM60

4.2 推薦的硬體設備支持60

4.2.1磁碟和控制器60

4.2.2網路設備61

4.2.3顯示卡設備61

4.2.4電源管理62

4.2.5對不支持的硬體的幫助62

4.3 記憶體要求62

4.4選擇並獲取Xen的一個版本64

4.4.1開源的發行版64

4.4.2商業支持的選擇65

4.5安裝Domain0宿主機的方法66

4.6Linux發行版67

4.6.1OpenSUSE68

4.6.2CentOS70

4.6.3Ubuntu76

4.6.4二進制包的Xen79

4.6.5Gentoo83

4.7

XenExpress88

4.8非Linux Domain0的安裝90

4.9從源碼編譯安裝91

小結93

參考文獻和擴展閱讀93

第5章使用Prebuilt Guest鏡像95

5.1 介紹DomU Guest95

5.1.1Guest鏡像95

5.1.2作業系統核心96

5.1.3配置檔案96

5.2使用Prebuilt Guest鏡像100

5.2.1Guest鏡像的類型100

5.2.2下載Prebuilt Guest鏡像102

5.2.3掛載和引導Prebuilt鏡像102

5.2.4下載壓縮檔案（Compressed File ）Guest鏡像114

5.3轉換其他虛擬化平台的鏡像127

小結127

參考文獻和擴展閱讀128

第6章管理非特權級Domain130

6.1xm命令的介紹130

6.1.1運行xm命令的先決條件130

6.1.2 xm命令的普通格式131

6.2 xm list子命令132

6.2.1基本的List信息132

6.2.2列出關於一個特定的Guest的信息134

6.2.3long選項135

6.2.4Label選項136

6.2 xm create子命令136

6.3.1運行xm create命令的先決條件136

6.3.2xm create的簡單例子137

6.4Guest配置檔案139

6.4.1Python格式140

6.4.2常用的配置選項140

6.4.3SExpression（SXP）格式142

6.4.4配置檔案的路徑142

6.5診斷Guest創建的問題143

6.5.1Dry Run143

6.5.2控制台輸出144

6.5.3問題實例145

6.6 自動啟動DomU151

6.7關閉Guest Domain152

6.7.1xm shutdown152

6.7.2xm reboot155

6.7.3xm destroy156

6.8中止Domain158

6.8.1xm pause158

6.8.2xm unpause159

6.9 以非圖形化方式同Guest互動159

6.9.1xm console160

6.9.2SSH161

6.10 以圖形化的方式同Guest互動162

6.10.1使用SSH的X Forwarding 162

6.10.2SSH伺服器和客戶端的配置163

6.10.3VNC164

6.10.4虛擬幀緩衝和集成的VNC/SDL庫166

6.10.5Freenx169

6.10.6遠程桌面169

小結171

參考文獻和擴展閱讀171

第7章製作Guest鏡像172

7.1 硬體虛擬機（HVM）Guest的製作172

7.1.1用一個光碟或光碟鏡像（以WindowsXP為例） 製作一個Guest鏡像173

7.1.2用virtinstall自動製作Guest鏡像178

7.2半虛擬化（PV）Guest的製作181

7.2.1OpenSUSE：YaST虛擬機管理工具182

7.2.2CentOS/Fedora：virtmanager184

7.2.3Debian/Ubuntu：debootstrap192

7.2.4Gentoo：quickpkg和domi腳本194

7.2.5Xen Express203

7.3 Guest鏡像的定製210

7.3.1定製主機名210

7.3.2定製用戶210

7.3.3定製軟體包和服務211

7.3.4定製檔案系統表（/etc/fstab）211

7.4 轉換已經安裝的OS212

小結216

參考文獻和擴展閱讀216

第8章客戶映像的存儲219

8.1 邏輯卷219

8.1.1基本的LVM使用220

8.1.2重新設定映像大小222

8.1.3使用寫時複製的映像快照技術225

8.2網路鏡像存儲的選擇226

8.2.1iSCSI227

8.2.2 ATA over Ethernet （AoE）231

8.2.3 NFS234

8.2.4比較網路存儲選擇237

8.3映像檔案237

8.3.1準備壓縮存檔映像檔案237

8.3.2準備磁碟映像檔案238

8.3.3準備客戶分區映像檔案246

8.3.4掛載磁碟和分區映像247

小結249

參考文獻和擴展閱讀249

第9章設備虛擬化及其管理252

9.1設備虛擬化252

9.1.1半虛擬化設備252

9.1.2全虛擬化設備253

9.1.3不虛擬化的設備253

9.2 前端和後端253

9.2.1Xenstore中的後端信息255

9.2.2Xenstore中的前端信息256

9.3 PCI設備的授權控制257

9.3.1標識PCI設備257

9.3.2在啟動時對Domain 0隱藏PCI設備258

9.3.3在運行時手動綁定/解除PCI設備259

9.3.4授權PCI設備給其他domain259

9.4可信domain的專用設備訪問260

9.4.1專用的設備訪問261

9.4.2可信的driver domain261

9.4.3使用可信driver domain的問題262

9.5Qemudm的設備仿真263

9.6 將來的方向264

9.6.1更多的設備264

9.6.2智慧型設備264

小結264

參考文獻和擴展閱讀265

第10章網路配置266

10.1網路虛擬化回顧266

10.2設計虛擬網路的拓撲結構267

10.3橋接，路由和網路地址轉換268

10.4前後端網卡驅動和命名271

10.5 Xen網路配置概述272

10.5.1大體步驟272

10.5.2Xend配置檔案273

10.5.3客戶domain的配置檔案274

10.6橋模式細節275

10.6.3橋連線配置實例276

10.6.2測試結果281

10.7 路由模式細節283

10.7.1路由模式配置實例284

10.7.2測試結果289

10.8關於網路地址轉換模型的細節291

10.8.1NAT配置的一些例子292

10.8.2測試結果296

10.9配置純虛擬化的網段298

10.9.1配置dummy0299

10.9.2測試dummy0300

10.9.3配置dummy網橋301

10.9.4測試Dummy網橋302

10.10將MAC地址分配到虛擬網路接口中303

10.10.1MAC地址304

10.10.2通過指定或自動生成guest domain的MAC地址304

10.11分配IP位址305

10.11.1Guest domain通過外部動態分配伺服器獲得IP位址306

10.11.2手動設定guest domain的IP位址306

10.11.3Guest Domain通過內部動態分配伺服器獲取IP位址307

10.12在一個Domain中處理多個網路接口308

10.12.1在driver domain中處理多個網路接口308

10.12.2在guest domain中處理多個網路接口309

10.13 VnetDomain虛擬網路312

10.13.1安裝vnet313

10.13.2運行vnet313

小結315

參考文獻和擴展閱讀315

第11章安全的Xen系統317

11.1安全系統的結構317

11.1.1特殊目的的虛擬機317

11.1.2創建虛擬網段318

11.2特權Domain的安全性318

11.2.1移除軟體和服務318

11.2.2限制遠程訪問319

11.2.3限制本地用戶322

11.2.4將設備驅動移入driver domain322

11.3防火牆和網路監視器322

11.3.1運行iptable防火牆322

11.3.2iptable的回顧323

11.3.3iptables的配置323

11.3.4一個iptable的例子324

11.3.5Snort327

11.4通過SHype的代理訪問控制和Xen的安全模組330

11.4.1SHype330

11.4.2把SHype加入Xen331

11.4.3配置SHype策略332

11.4.4Xen的安全模組XSM338

11.5Dom U的安全339

11.5.1隻在需要的時候運行VM339

11.5.2VM映像的備份339

11.5.3VM備份和restore的威脅340

小結340

參考文獻和擴展閱讀340

第12章管理客戶機資源342

12.1獲取客戶機與Hypervisor信息342

12.1.1xm info342

12.1.2xm dmesg346

12.1.3xm log347

12.1.4xm top348

12.1.5xm uptime351

12.2分配客戶機記憶體351

12.2.1影子頁表352

12.2.2氣球驅動程式353

12.2.3改進交換空間的穩定性355

12.2.4管理客戶機記憶體的分配355

12.3管理客戶機虛擬CPU358

12.3.1比較虛擬、邏輯和物理處理器358

12.3.2HVM VCPU管理360

12.3.3VCPU子命令360

12.3.4何時手工管理VCPU362

12.4協調Hypervisor調度器362

12.4.1Weight和Cap363

12.4.2保護客戶機不受異常客戶機的影響364

12.4.3套用信用調度器命令364

12.5選擇客戶機I/O調度器365

12.5.1Noop調度器365

12.5.2Deadline調度器365

12.5.3Anticipatory調度器（as）366

12.5.4Complete Fair Queuing調度器（cfq）366

12.5.5套用I/O調度器366

小結368

參考文獻和擴展閱讀368

第13章客戶機的保存、恢復和動態遷移370

13.1描繪虛擬機狀態370

13.2基本客戶機域的保存和恢復371

13.2.1 xm save372

13.2.2 xm restore374

13.2.3可能的保存錯誤和恢復錯誤375

13.3客戶機遷移類型376

13.3.1靜態冷遷移377

13.3.2靜態暖（規則）遷移378

13.3.3動態遷移379

13.4為xm migrate做準備380

13.4.1配置xend381

13.4.2網路上源與目的的接近度384

13.4.3網路可訪問的存儲384

13.4.4客戶機域的配置385

13.4.5對版本和物理資源的要求386

13.5了解xm migrate386

13.5.1xm migrate386

13.5.2對靜態暖遷移套用xm migrate387

13.5.3對動態遷移套用xm migrate388

13.5.4可能的遷移錯誤390

小結391

參考文獻和擴展閱讀391

第14章Xen企業管理工具概述392

14.1針對Xen hypervisor的可程式接口392

14.1.1Libvirt392

14.1.2XenCIM393

14.1.3Xen API393

14.1.4Xend的傳統接口393

14.2Citrix XenServer Enterprise、Standard和XenExpress版本394

14.3Virtual Iron396

14.4IBM的Virtualization Manager397

14.5Enomalism398

14.6virtmanager400

14.7XenMan403

14.8管理多系統406

小結407

參考文獻和擴展閱讀407

附錄A 資源409

Xen 社區409

Xen維基百科410

Xen 郵件清單和錯誤報告411

Xen峰會412

Xen源碼413

學術論文和會議415

專用資源分配416

附錄B xm命令418

附錄C Xen配置參數422

附錄D 客戶機配置參數424

附錄E Xen的性能評價427

Xen的性能測量427

Xen團隊的結果的可重複性428

Xen和虛擬網主機429

在早期PC硬體上比較XenoLinux和native Linux431

在x86上運行Xen與在IBM zServer上運行Xen432

Xen的隔離性能434

Xen虛擬網路和實體網路的性能436

小結438