目錄
第1章 虛擬化基礎知識 1
1．1 虛擬化的概念與優缺點 1
1．1．1 虛擬化的含義 1
1．1．2 虛擬化的優勢和存在的問題 3
1．2 虛擬化技術的發展與應用展望 5
1．2．1 虛擬化發展曆程 5
1．2．2 虛擬化技術的應用 12
1．2．3 虛擬化技術的發展趨勢與展望 14
1．3 虛擬化分類 17
1．3．1 從實現層次分類 17
1．3．2 按應用領域分類 19
1．3．3 按照可虛擬化的資源不同分類 22
1．3．4 按係統虛擬機采用的技術不同分類 24
1．3．5 按抽象對象的不同進行分類 28
1．4 虛擬化的設計與實現 30
1．4．1 虛擬化評估和設計流程 30
1．4．2 虛擬化構建方法 35
1．4．3 虛擬化技術的實現原理 37
1．4．4 虛擬化實現模式 38
1．4．5 創建虛擬化解決方案 42
1．4．6 著名的虛擬化軟件 48
1．5 虛擬化體係架構 49
1．5．1 虛擬化實現的抽象層次架構 49
1．5．2 虛擬化群集的層次架構 52
1．5．3 Microsoft的Hyper-V虛擬化架構 54
1．5．4 IBM Power虛擬化體係架構 56
第2章 網絡虛擬化技術基礎 60
2．1 網絡虛擬化概況 60
2．1．1 網絡虛擬化的技術背景 60
2．1．2 網絡虛擬化的基本概念 61
2．1．3 網絡虛擬化的基本特徵 63
2．1．4 網絡虛擬化的需求和應用前景 67
2．1．5 國外在網絡虛擬化方麵的研究現狀 69
2．1．6 網絡虛擬化研究麵臨的主要挑戰 74
2．1．7 網絡虛擬化的關鍵研究問題 76
2．2 網絡虛擬化模型 78
2．2．1 虛擬網絡的運營主體模型 78
2．2．2 網絡虛擬化分層模型 79
2．2．3 虛擬網絡的結構模型 802．3 網絡虛擬化的設備邏輯組閤技術 83
2．3．1 N：1虛擬化設備組閤技術 84
2．3．2 1：N虛擬化設備組閤技術 86
2．3．3 N：1：M虛擬化設備組閤技術 89
2．4 網絡虛擬化的橫嚮和縱嚮架構 90
2．4．1 網絡虛擬化智能彈性（橫嚮）架構 90
2．4．2 網絡虛擬化縱嚮架構 97
第3章 虛擬機 105
3．1 虛擬機的概念與原理 105
3．1．1 虛擬機的概念 105
3．1．2 虛擬機的主要特點和優勢 107
3．1．3 虛擬機技術的應用領域與場景 109
3．1．4 虛擬機分類 112
3．1．5 虛擬機的組件和構件 118
3．1．6 虛擬機監控器 119
3．1．7 虛擬機的模型和模式 120
3．1．8 主流虛擬機軟件産品介紹 124
3．2 虛擬機的主要技術 128
3．2．1 虛擬機的技術要求 128
3．2．2 多核虛擬機監控技術 131
3．2．3 虛擬機雙機熱備份技術 133
3．3 虛擬機的遷移原理與方法 135
3．3．1 虛擬機遷移簡介 135
3．3．2 虛擬機動態遷移的特點、
策略、要求與應用 138
3．3．3 虛擬機動態遷移的係統架構 140
3．3．4 Xen動態遷移的模塊組成及流程 141
3．3．5 共享存儲的動態遷移 143
3．3．6 本地存儲的動態遷移 145
3．3．7 虛擬機動態遷移方法 146
3．4 虛擬機部署 152
3．4．1 需求分析 152
3．4．2 虛擬機的執行步驟和生命周期 153
3．4．3 多虛擬機的原理與配置 156
3．4．4 虛擬機部署體係結構和功能分析 162
3．4．5 虛擬機部署的工作流程 165
3．4．6 虛擬機部署策略 166
3．5 Java虛擬機 168
3．5．1 Java語言與Java虛擬機 168
3．5．2 Java虛擬機的數據類型 171
3．5．3 Java虛擬機的係統結構 174
3．5．4 Java虛擬機的實現過程 181
第4章 服務器虛擬化技術 187
4．1 服務器虛擬化概述 187
4．1．1 産生原因 187
4．1．2 基本概念 188
4．1．3 服務器虛擬化的分類 189
4．1．4 服務器虛擬化的優勢與不足 191
4．2 服務器虛擬化的分區技術 194
4．2．1 服務器虛擬化為何要分區 194
4．2．2 硬件分區技術 195
4．2．3 邏輯分區技術 198
4．2．4 IBM pSeries的邏輯分區 205
4．2．5 資源分區技術 212
4．2．6 動態分區遷移技術 213
4．2．7 不同廠商的分區技術比較 220
4．3 虛擬服務器整閤技術 223
4．3．1 服務器整閤與刀片服務器 223
4．3．2 服務器整閤的有效途徑 226
4．3．3 服務器整閤的基本流程 228
4．3．4 虛擬化整閤的體係架構 228
4．3．5 虛擬服務器整閤的典型案例 233
4．4 CPU 虛擬化 2384．4．1 CPU 虛擬化簡介 238
4．4．2 基於軟件和硬件的CPU虛擬化 240
4．4．3 CPU虛擬化要解決的主要問題 242
4．5 內存虛擬化 242
4．5．1 虛擬內存和內存虛擬化 242
4．5．2 使用映射關係和頁錶 243
4．5．3 內核虛擬機（KVM）內存虛擬化 246
4．6 I/O虛擬化 251
4．6．1 基本概念和研究的問題 251
4．6．2 服務器I/O的虛擬共享和物理專用 254
4．6．3 I/O虛擬化的過程 256
4．6．4 虛擬機中的I/O模型 258
4．6．5 I/O虛擬化的實現方式 259
4．6．6 單－源I/O虛擬化 266
第5章 桌麵虛擬化技術 273
5．1 桌麵虛擬化概況 273
5．1．1 各種類型的桌麵 273
5．1．2 桌麵虛擬化技術的前身 276
5．1．3 虛擬桌麵和桌麵虛擬化 277
5．1．4 桌麵虛擬化與服務器虛擬化的區彆 280
5．1．5 虛擬化桌麵的分類 281
5．1．6 桌麵虛擬化提供的功能特性和優勢 283
5．2 桌麵虛擬化的技術與模式 286
5．2．1 桌麵虛擬化的相關技術 286
5．2．2 桌麵虛擬化的技術元素 289
5．2．3 桌麵虛擬化的模式 291
5．2．4 一種典型的技術方案設計 294
5．3 桌麵虛擬化的主要協議 297
5．3．1 遠程顯示協議――RDP 297
5．3．2 獨立計算架構――ICA協議 302
5．3．3 基於IP的PC――PCoIP協議 306
5．3．4 獨立計算環境簡單協議――SPICE 309
5．3．5 桌麵傳輸和顯示協議的比較 312
5．4 虛擬桌麵基礎架構 314
5．4．1 什麼是VDI虛擬桌麵基礎架構 314
5．4．2 VDI 部署方式 314
5．4．3 VDI的組件架構 315
5．4．4 Citrix和VMware的VDI組件架構 317
5．4．5 VMware公司的桌麵虛擬化産品VDI 318
5．4．6 VDI和SBC兩大技術方案 322
5．5 桌麵虛擬化的體係結構 324
5．5．1 桌麵虛擬化的層次結構 324
5．5．2 麵嚮雲計算的虛擬化桌麵係統結構 328
5．6 虛擬桌麵管理平颱技術與設計 330
5．6．1 虛擬桌麵管理平颱的特點及關鍵問題 330
5．6．2 虛擬桌麵管理平颱的拓撲結構 331
5．6．3 虛擬平颱開發框架和流程 332
5．6．4 管理平颱功能模塊的構建 333
5．6．5 桌麵池管理 333
5．6．6 用戶管理 335
5．6．7 用戶組管理 336
5．6．8 桌麵分配 337
5．7 桌麵虛擬化的典型解決方案 338
5．7．1 用於某企業的虛擬桌麵解決方案 3385．7．2 VMware View經典桌麵虛擬化解決方案 342
第6章 存儲虛擬化 350
6．1 存儲虛擬化基礎 350
6．1．1 存儲虛擬化的概念 350
6．1．2 存儲虛擬化的優缺點 353
6．1．3 存儲資源和存儲管理的虛擬化 355
6．1．4 虛擬存儲和存儲虛擬化的應用 357
6．2 存儲虛擬化的主要技術 359
6．2．1 虛擬磁盤技術 359
6．2．2 一般性虛擬存儲係統的模型 363
6．2．3 存儲虛擬化的存儲空間劃分 363
6．2．4 虛擬存儲抽象技術 364
6．2．5 存儲虛擬化網絡的重要技術 365
6．3 存儲虛擬化的實現方法和方式 369
6．3．1 存儲虛擬化實現的對象 370
6．3．2 存儲虛擬化的實現方式 373
6．3．3 存儲虛擬化實現的機製 378
6．4 遠程虛擬磁盤設計 380
6．4．1 遠程虛擬磁盤的概念與拓撲 380
6．4．2 係統總體架構與流程 380
6．4．3 係統模塊設計 382
第7章 鏈路虛擬化 388
7．1 鏈路虛擬化技術介紹 388
7．1．1 概念、分類與作用 388
7．1．2 鏈路虛擬化的相關技術 390
7．1．3 鏈路虛擬化中的硬件設備和虛擬機 392
7．1．4 支持鏈路虛擬化的網絡模型 393
7．1．5 虛擬鏈路快速轉發錶及其處理流程 394
7．1．6 鏈路虛擬化中轉發錶的映射方式 395
7．1．7 鏈路虛擬化邏輯功能結構 396
7．2 鏈路聚閤技術 398
7．2．1 基本概念 398
7．2．2 聚閤鏈路的主要功能 402
7．2．3 鏈路聚閤的模式 403
7．2．4 鏈路聚閤的整體結構 407
7．2．5 鏈路聚閤的拓撲結構 408
7．2．6 鏈路聚閤實現原理 411
7．2．7 鏈路聚閤標準 417
7．2．8 鏈路聚閤控製協議LACP 420
7．3 虛擬接口切分技術 425
7．3．1 虛擬接口的資源切分和報文調度 425
7．3．2 鏈路接口切分的報文處理流程和模塊結構 426
7．3．3 采用PPP協議的鏈路接口切分的實現結構 428
7．3．4 虛擬接口創建流程 430
7．3．5 基於裁剪樹的多跳虛擬鏈路轉發模塊實現 431
第8章 路由器虛擬化 433
8．1 虛擬路由器 433
8．1．1 虛擬路由器的基本概念 433
8．1．2 虛擬路由器的基本功能和設計要求 434
8．1．3 虛擬路由器的基本結構 436
8．1．4 虛擬路由器數據平麵的整體結構 438
8．1．5 虛擬化路由器控製平麵模型 440
8．2 可編程虛擬路由器的主要技術 443
8．2．1 可編程虛擬路由器的技術體係及麵臨的挑戰 4438．2．2 路由器虛擬化技術 445
8．2．3 虛擬路由器的可編程性 450
8．2．4 轉發性能 454
8．3 虛擬路由器冗餘協議 456
8．3．1 VRRP概述 456
8．3．2 VRRP的相關概念 458
8．3．3 VRRP的功能需求和特點 459
8．3．4 VRRP的工作原理 462
8．3．5 VRRP的狀態模型 464
8．3．6 VRRP報文格式 469
第9章 虛擬交換機 473
9．1 虛擬交換機簡介 473
9．1．1 虛擬交換機的概念 473
9．1．2 虛擬交換機的特徵和要解決
的問題 474
9．2 虛擬交換機的原理與技術 478
9．2．1 虛擬交換機工作原理 478
9．2．2 虛擬交換機的分割和隔離機製 481
9．2．3 虛擬交換機功能的模擬 481
9．2．4 虛擬交換集群技術 483
9．2．5 基於流的虛擬交換技術 485
9．3 虛擬交換機的係統架構 489
9．3．1 概述 489
9．3．2 相關概念 491
9．3．3 虛擬交換機係統的形成 493
9．3．4 VSS數據轉發 500
9．4 虛擬交換機的典型結構 502
9．4．1 IP虛擬交換機的體係結構 502
9．4．2 基於主從角色的虛擬交換機冗餘結構 504
9．4．3 Xen虛擬交換機的典型架構 509
9．5 虛擬交換機係統生成樹協議 512
9．5．1 虛擬交換機係統總體流程 512
9．5．2 生成樹協議和快速生成樹協議 513
9．5．3 虛擬交換機信息管理 514
9．5．4 端口信息管理 515
9．5．5 STP協議BPDU幀 517
9．5．6 STP協議選舉生成樹的過程 519
第10章 雲計算與虛擬化技術 524
10．1 雲計算的概念與類型 524
10．1．1 雲計算概念的由來 524
10．1．2 雲計算的基本概念 526
10．1．3 雲計算的特點 527
10．1．4 雲計算的分類 530
10．1．5 雲組件模型 536
10．1．6 雲計算服務應用場景 537
10．1．7　雲管理 541
10．2 基於虛擬網的雲計算 543
10．2．1 雲計算與虛擬化技術之間的關係 543
10．2．2 雲計算中的虛擬集群 547
10．2．3 虛擬化與雲計算數據中心 552
10．2．4 網絡虛擬化在雲計算中的應用 556
10．3 虛擬化環境下的雲計算體係結構 559
10．3．1 雲計算的技術體係結構 559
10．3．2 虛擬化角度下的雲計算架構 561
10．3．3 雲計算平颱中的虛擬化運行環境核心模塊設計 564
第11章 雲計算資源虛擬化技術 571
11．1 信息資源與雲資源虛擬化 571
11．1．1 信息資源概述 571
11．1．2 資源虛擬化的概念 57411．1．3 虛擬資源特徵 576
11．1．4 資源的性能指標 578
11．1．5 雲服務與虛擬化資源的關係 580
11．2 虛擬化資源平颱 583
11．2．1 虛擬化資源平颱的功能 583
11．2．2 虛擬化資源平颱 585
11．2．3 信息資源雲的虛擬邏輯架構 588
11．3 資源虛擬化的實現原理與設計 593
11．3．1 雲計算如何實現資源的虛擬化 593
11．3．2 虛擬資源的靜態與動態分配算法 594
11．3．3 資源虛擬化的一種實現方案 597
11．4 虛擬資源管理 599
11．4．1 虛擬資源管理的功能 599
11．4．2 虛擬資源提供與自動部署 602
11．4．3 虛擬資源調度模型、算法及其過程 607
11．4．4 虛擬化資源管理目錄的係統架構和引擎設計 611
11．4．5 案例分析――一個典型的虛擬資源管理器框架 615
附錄A 參考文獻 619
附錄B 英文縮寫語及其中英文對照 621
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