玩转 Linux 云计算课程（高级篇）

虚拟化最早出现在 IBM 的大型机系统，这些机器通过一个叫做 Virtual Machine Monitor（VMM）的程序来创建并且管理运行在物理硬件之上的一个个拥有独立操作系统的虚拟机实例（Virtual Machine）。本节我们重点跟大家介绍 CPU 与 内存虚拟化技术，通过本章学习，学员将掌握以下技术：

• 虚拟化技术分类

• CPU 硬件辅助虚拟化介绍

本节内容主要介绍了内存虚拟化技术，包括完全虚拟化、半虚拟化以及硬件辅助虚拟化方案实现原理。

本节内容主要包含以下知识点：

• 页表虚拟化技术原理

• 内存全虚拟化技术

• 内存半虚拟化技术

• 内存硬件辅助虚拟化

我们在前面的章节讨论了 CPU & MEM 的虚拟化技术，以及当下比较成熟的解决方案，那么除了这两者之外，还有“外设”设备的虚拟化，这些外设设备一般是值除了 CPU & MEM 外的其他组件，比如 硬盘、网卡、显示器、鼠标键盘等，那么这节课我们就来一起了解下 IO 的虚拟化解决方案。通过本节内容，学员将学习到以下内容：

• 常见 IO 虚拟化解决方案

  • 全虚拟化

  • 半虚拟化

  • IO 透传技术

• 生产级别 IO 半虚拟化实现方案

  • Virtio 架构

主要介绍了 Xen 虚拟化的整体架构以及工作模型，另外介绍并演示了如何配置所需环境。主要内容如下：

• Xen 管理工具简述

• Xen 架构回顾

• Xen 环境准备

在当前互联网时代，使用 Xen 作为虚拟化引擎的企业已经不多，但是很多虚拟化的思想与理念影响非常深远，这节内容我们会介绍基于 Xen 构建虚拟机实例，当然，在构建的过程中我们会引入很多其他的技术点（比如虚拟化网络构建等），所以同样需要大家能够熟练掌握。

本节内容为《基于 Xen 构建虚拟化实例》的第二部分，主要阐述如何利用 Dom0 去定制并启动 DomU，除了少部分内容与 Xen 有独立关系外，绝大多数内容具有通用性，即适应于多数虚拟化技术，因此单独进行介绍说明。通过本章内容，学员将学习到以下知识：

• 创建虚拟磁盘

• 构建虚拟网络

• 创建 DomU 配置文件

• xl 的常用子命令

本节内容主要针对没有网络基础的学员，简单介绍了网络的入门知识，以保证学员具备学习虚拟化网络课程的能力。

本节内容主要介绍在 Linux 环境上如何通过配置文件以及命令行的方式进行网桥创建、管理、维护、删除等实战技术。

虚拟化网络可以说是独立于 Xen 或者 KVM 的，比如当前比较流行的半 IO 虚拟化解决方案 virtio ，其实适用于众多虚拟化场景。而 Xen 的半虚拟解决方案，其实跟 virtio 很类似，也是分为前半段、后半段的概念。总之，无论是基于什么技术实现的网络模型，几乎绕不开我们本节要讲解的内容，所以这节内容学通了，简单的虚拟化网络模型配置就不在话下了，本节知识点如下：

• 内部网络

• 桥接网络

• Host-Only

本节内容主要介绍了在 Linux 环境下，虚拟网络的路由模型与 NAT 模型结构原理、实现方式、以及相应的生产实战技巧。

本节内容深入讲解了 KVM 架构、原理、软件特性、工作流程，让学员对 KVM 能有一个全面且深入的理解。

本节内容介绍了创建 KVM 的环境准备，对 qemu-kvm 进行简单介绍，并且演示了如何通过 qemu-kvm 简单创建 KVM 实例。

本节内容全面介绍了 qemu-kvm 参数，如标准选项、块设备选项、网络选项、显示选项等内容，通过实验一步步带领学员完成 qemu-kvm 的深入学习。

本节内容主要介绍了 KVM 在通过 qemu-kvm 命令创建时，如何指定网卡启动脚本，分析了隔离模型下的 Bash 脚本，并完成隔离模型下实例的创建与网络测试。

本节内容主要介绍了KVM 桥接、仅主机与NAT网络模型创建与分析，通过实验带领学员完成脚本的理解与网络模型的底层原理分析。

本节内容主要介绍了如何安装配置使用 virt-manager 工具，用于创建并管理 KVM 虚拟机实例。

本节内容主要介绍了在 libvirtd 的虚拟化网络模型下，该如何修改调整网络模型、虚拟网桥地址以及虚拟网络地址池范围。

本节内容主要介绍 virt-install 的常用参数选项，并演示了如何通过 virt-install 去完成实例的配置安装。

本节内容主要介绍了在通过 virt-install 安装 KVM 实例之后，对其网络原理进行解析，跟学员演示了基于 Libvirtd 的 KVM 实例网络，是如何实现虚拟实例的 NAT 网络模型的，同时跟大家简单介绍了 iptables 的基础认识，以及如何在宿主机上查找虚拟实例的的 IP 地址。

本节内容主要介绍了如何通过 virsh 对 KVM 虚拟实例进行管理，比如创建、关机、启动、删除、添加/删除网卡、添加/删除磁盘、状态恢复与保存以及快照拍摄与还原等常见用法进行演示及解析。

当下主流的 IaaS 云解决方案，有 CloudStack & OpenStack ，而从社区活跃度和⽣产使用数量上看，OpenStack 称为最流行的私有云解决方案当之⽆愧，本节主要对 OpenStack 云计算体系进行了概述性介绍。

本节内容主要介绍了 OpenStack 实例启动过程中认证流程以及各组件之间如何相互作用的详细步骤。

本节内容主要对 OpenStack 文档进行通览介绍，同时对基础环境的配置进行简要说明。

本节内容主要介绍了实验环境中的硬件配置以及 NTP 时间服务器的详细配置。

本节内容主要介绍并演示了 OpenStack 私有云依赖程序的安装与配置，比如数据库、消息队列、缓存服务等。

本节内容主要介绍并演示了 Keystone 服务的安装与配置。

本节内容主要介绍了 OpenStack 中关于域、项目、用户与角色的说明以及相关操作演练。

本节内容主要介绍并演示了 Glance 服务的配置。

本节内容主要介绍并演示了如何配置 Nova 服务，以提供私有云计算服务。

本节内容主要介绍 Neutron 网络模型（Provider-Network）原理，并演示了如何配置 Neutron 服务使用 Provider 网络模型。

本节内容主要介绍并演示了如何通过 OpenStack 命令行启动云实例。

本节内容主要介绍并演示了如何配置 Horizon 服务，并通过 Web 浏览器（ Horizon 服务）创建云实例。

本节内容主要介绍了如何配置使用 Cinder 服务，以作为私有云平台的“云硬盘”独立卷存储数据。

本节内容主要介绍了如何在 Horizon 面板去使用 Cinder 服务，以满足云实例对“云硬盘”的独立卷数据的使用。

本节内容主要介绍了 Self-Service 网络模型，并演示了如何配置并使用该网络模型。

本节内容主要演示了如何创建并使用 Neutron 中 Self-Service 网络模型，并演示如何创建 VPC 网络，以及该网络模型下各实例具有的网络特性。

本节内容主要介绍了如何手动创建并定制私有云映像，演示了如何根据企业需求以及 OpenStack Metadata 数据创建个性化映像文件，以满足企业生产所需。

本节内容主要介绍了如何手动创建并定制私有云映像，演示了如何根据企业需求以及 OpenStack Metadata 数据创建个性化映像文件，以满足企业生产所需。

本节内容主要介对 OpenStack 私有云环境中常见问题进行讲解，比如 VPC 网络常见问题、项目限额问题、云实例存储空间不足问题等。