Xen 虚拟化技术完全导读 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 大卫（Chinsnall David） 著，张炯，吕紫旭，胡彦彦 等 译

图书标签:

• Xen虚拟化
• 虚拟化技术
• 云计算
• 服务器虚拟化
• 开源虚拟化
• 系统管理
• Linux
• 性能优化
• 安全
• 虚拟化原理

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811245639

版次：1

商品编码：11417313

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：225

字数：320000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《Xen 虚拟化技术完全导读》是一本全面讲述XenSource功能强大的准虚拟化解决方案内部机制的完全手册。从架构到内核，作者David Chisnall罗列关键构件代码，向读者展示这种技术方案如何工作，为读者提供需要充分利用以及应用×en管理程序开发低成本、高性能的Linux和Windows虚拟环境的重要资讯。
　　为准许独立访问XenSource团队．Chisnall针对虚拟化技术概述和×en管理程序背后的设计理念制定了一个坚实的框架。紧接着．Chisnall带领读者深入探索管理程序的架构、界面、设备支持、管理工具以及开发人员对虚拟环境优化应用的关键信息所涵盖的内部构件。他以真实示例和现成的运用来揭示Xen的强大和隐患，以此读者可以通过学习获得宝贵的经验。
　　这些具有深刻见解的资源向读者展示出一幅Xen所有的管理程序究竟是怎么样来适应并一起工作的详细场景，让读者置身于如何构建和实施一个精简的、成本效益的虚拟企业。
　　内容覆盖：
　　Xen虚拟架构的认知。
　　共享信息页、授权表和内存管理子系统的使用。
　　Xen抽象设备接口诠释。
　　设备支持的配置和管理，包括事件通道、XenStore的监控、核心设备支持以及新设备类型的添加。
　　Xen应用程序接口和用户空间工具内部运作机制导航。
　　虚拟机的调度器接口、应用程序接口以及添加新调度器之间的协调。
　　应用HVM确保客户机接近本地速度。
　　未来需求的规划，包括移植、电源管理、新设备和不同寻常的架构。

内容简介

　　《Xen 虚拟化技术完全导读》主要介绍了目前IT技术热点虚拟化技术领域中最受关注的虚拟化系统软件Xen，包括在Xen中对于各种虚拟化技术的实现的分析，尤其基于研究热点的考虑用大量篇幅专门讨论了虚拟化的I/O和Xen内核的一些关键技术，并讨论了未来的方向，其中又以特别的章节分析了硬件虚拟化（HVM）。
　　读者对象以研究虚拟化技术的科研人员和工程人员为主，尤其是从事系统软件分析和开发的以及服务器端高可靠性软件研发的人员。

内页插图

精彩书评

　　Xen管理程序业已成为业界一个令人难以置信的战略资源，作为跨平台虚拟化技术的创新焦点，David的这本书将在帮助Xen社区和生态链系统的成长起关键作用。
　　——Simon Crosby，Xen Source首席执行官

目录

第1章 虚拟化技术的现状
1.1 什么是虚拟化技术
1.1.1 CPU的虚拟化
1.1.2 110的虚拟化
1.2 为什么要虚拟化
1.3 历史上第一台虚拟机
1.4 x86架构虚拟化的问题
1.5 一些解决x86架构虚拟化问题的方案
1.5.1 二进制翻译
1.5.2 泛虚拟化
1.5.3 硬件辅助虚拟化
1.6 Xen的理念
1.6.1 方案和机制的分离
1.6.2 做得越少越好
1.7 Xen的系统结构
1.7.1 Hypervisor，操作系统，应用程序之间的关系
1.7.2 DomainO的角色
1.7.3 非特权级的Domain
1.7.4 HVM的Domain
1.7.5 Xen的结构配置

第2章 探索Xen虚拟体系结构
2.1 作为泛虚拟化客户端启动
2.2 利用特权级限制操作
2.3 用超级调用取代特权指令
2.4 探索Xen事件模型
2.5 与共享内存进行通信
2.6 拆分设备驱动模型
2.7 VM生命周期
2.8 练习：最简单的Xen内核
2.8.1 客户机入口点
2.8.2 把所有内容放在一起

第3章 理解SharedInfoPages
3.1 获取启动时钟信息
3.2 SharedInfoPage
3.3 Xen中的时间管理
3.4 练习：实现函数gettimeofday（）

第4章 使用授权表（GrantTable）
4.1 内存共享
4.1.1 映射（Mapping）-个页面
4.1.2 domain间的数据传递（Transferring）
4.2 设备I/O环
4.3 授权以及撤销授权
4.4 练习：映射授权页面（grantedpage）
4.5 练习：在VM之间共享内存

第5章 Xen的内存管理
5.1 x86环境下的内存管理
5.2 伪物理地址模型（Pseudo-PhysicalMemoryModel）
5.3 32位x86系统中的分段模式
5.4 使用XenMemoryAssist
5.5 使用BallonDriver控制内存使用
5.6 其他内存操作
5.7 更新页表
5.7.1 创建新的虚拟机（VM）实例
5.7.2 处理页故障
5.7.3 暂停（suspend）、恢复和迁移
5.8 练习：映射SharedInfoPage

第6章 理解设备驱动
6.1 分离设备模型
……
第7章 使用事件通道
第8章 深入学习XenStore
第9章 支持核心设备
第10章 其他Xen设备
第11章 XenAPI
第12章 虚拟机调度
第13章 HVM
第14章 未来的发展方向
附录泛虚拟化客户操作系统移植概述

精彩书摘

　　有些时候情况会更糟糕。比如，一个机构需要两个或者更多的服务器来运行一个特殊的任务，以防任务失败，即使所有服务器的资源都有空闲但也只好这样。虚拟化技术能够在这里发挥作用，因为从一台物理机器上移植一个虚拟机到另一台物理机器上是相对比较简单的事情，通过物理机器保持冗余虚拟服务器镜像的同步是非常简单的。
　　一台虚拟机有一些特征，比如以非常低的开销进行整机克隆。如果不确定在安装一个补丁之后是否会破坏生产系统，则可以将这台机器虚拟化整机克隆，然后在虚拟机上安装这个补丁，看看会发生什么。这比试着保证一个生产机器和一个试验机都处于同样的状态要简单得多。
　　虚拟化技术的另一个巨大优势就是可移植性。如果物理主机硬件出现故障或者需要进行升级，那么虚拟机可以移植到另一台物理主机上。当原先的物理主机恢复正常之后，该虚拟机又可以移植回来。
　　能源开销低也是虚拟机技术的一个吸引人之处。一个空闲的服务器依然在消耗能源，而将多个服务器整合到一台或几台物理主机上，使之成为多个虚拟的服务机器，这样做能够给能源的消耗状况带来相当大的改观。
　　一台虚拟机要比一台物理机器更易于携带，用户可以把一台虚拟机的状态保存在一个USB闪盘中，或者一些类似于iPod的东西里。这样携带一台虚拟机将会比携带一台笔记本都要方便。当用户想要使用它的时候，只需要将USB插入电脑然后恢复虚拟机的运行就可以了。
　　总之，相比于在一个操作系统上运行的进程来说，一台虚拟机提供了更深层次的隔离。这使得创建虚拟应用成为了可能：即具有网络服务的虚拟机。一个虚拟的应用程序，不像其对应的物理应用程序占据着磁盘空间，并且虚拟的应用程序能够更易被复制，以及如果负荷太重可以更容易的分担在不同的虚拟机节点上（或者只是在一个大型的机器上分配更多的运行时间）。
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前言/序言

探索未知，构筑数字世界：一位技术领航者的日志 引言 在这浩瀚的信息洪流中，我们正以前所未有的速度构建着一个又一个数字世界。而在这场波澜壮阔的数字革命中，有一群先行者，他们凭借敏锐的洞察力和精湛的技术，为我们铺就通往未来的道路。本书并非一本关于特定技术的详尽操作手册，而是一次关于技术革新、思维跃迁与未来展望的深度探索。它旨在邀请读者一同踏上一段思想的旅程，理解那些驱动现代数字基础设施的底层逻辑，感受技术进步如何重塑我们的生活与工作方式。 第一章：思维的边界——从零到无限的想象 在深入探讨任何具体技术之前，我们必须先拓宽我们思维的边界。这一章将带领我们回顾人类在解决复杂问题、优化资源配置方面的漫长探索历程。从古代的部落协作到现代的分布式系统，核心的挑战始终围绕着“如何更有效地组织、管理和利用资源”。我们将探讨那些看似与计算机无关的概念，例如古老的集市交易如何体现了信息交换的雏形，古代的灌溉系统如何体现了资源调度与优化的早期实践。这些看似遥远的类比，实则蕴含着深刻的通用原理，它们是理解未来技术发展方向的重要基石。 我们将审视那些颠覆性的创新是如何诞生的。并非所有伟大的发明都源于突发奇想，更多的是在对现有模式的深刻反思、对用户需求的精准捕捉以及对技术瓶颈的执着突破。这一章将通过讲述一些具有代表性的技术演进故事，例如从早期单机运算到网络化协作的转变，从物理世界的局限到虚拟世界无限可能的飞跃，来激发读者独立思考的能力，培养一种“打破砂锅问到底”的精神。我们会讨论“抽象化”这一强大的思维工具，它如何帮助我们屏蔽不必要的复杂性，专注于问题的本质。从一个简单的计算器到复杂的操作系统，抽象层层叠加，使得我们能够驾驭越来越庞大的系统。 最后，我们将着眼于未来。面对日新月异的技术浪潮，保持开放的心态和持续学习的能力至关重要。这一章将引导读者思考，在未来的数字世界中，我们将面临哪些新的挑战，又将涌现哪些令人振奋的新机遇。它不是预测，而是提出问题，鼓励读者在自己的认知框架内，去构想可能的答案。 第二章：数字基石的重塑——架构的演进与颠覆 任何数字世界的运转，都离不开坚实的底层架构。这一章将带领我们深入剖析现代数字基础设施是如何一步步演进至今的。我们将从最基本的计算单元——处理器，到内存，再到存储，逐层剥开，理解它们各自承担的角色以及它们之间如何协同工作。我们不会纠缠于具体的芯片型号或参数，而是关注其背后设计的哲学和演进的脉络。例如，多核处理器的出现，并非仅仅是数字的增加，更是对并行计算和任务分配策略的深刻思考。 接着，我们将目光转向网络。从点对点的连接到全球互联的互联网，网络架构的演进同样波澜壮阔。我们将探讨TCP/IP协议族为何能够成为互联网的基石，以及它在信息传输中的可靠性与效率是如何平衡的。我们将分析路由器、交换机等网络设备的演进，它们如何在庞大的数据流中扮演着“交通指挥官”的角色。 然后，我们将会触及“虚拟化”这一在现代数据中心中扮演着至关重要角色的概念。它并非独立的技术，而是建立在现有硬件和网络基础之上的上层抽象。我们将从宏观层面理解虚拟化的核心思想：如何通过软件层面的模拟，让一个物理实体呈现出多个独立的逻辑实体。这就像是将一台强大的计算机分割成多个功能各异的“虚拟计算机”，各自独立运行，互不干扰。我们将探讨这一技术带来的巨大价值：资源的极致利用、环境的隔离性、部署的灵活性以及成本的有效控制。 我们还将简要回顾云计算的兴起。云计算，在很大程度上，是虚拟化技术成熟后的必然产物。它将计算、存储、网络等资源通过网络提供给用户，用户无需关心底层硬件的细节，只需要按需使用。这一章将从架构演进的角度，揭示云计算为何能够实现如此强大的弹性和可扩展性，以及它如何彻底改变了企业IT的部署模式。 第三章：效率的极致追求——资源管理与调度艺术 在一个复杂的数字环境中，如何最高效地分配和利用有限的资源，是一门精深的艺术。这一章将聚焦于资源管理和调度的核心议题。我们将探讨在多用户、多任务的环境下，如何确保公平性、响应速度和吞吐量。 我们将从操作系统的角度出发，理解进程管理、内存管理和文件系统是如何协同工作的。例如，CPU调度算法的演进，从简单的先来先到，到更复杂的优先级调度、时间片轮转，再到如今的完全公平调度，无不体现着人类在提升系统效率方面的智慧。内存管理同样如此，如何有效地分配和回收内存，避免内存碎片，是保证程序流畅运行的关键。 随着系统规模的不断扩大，分布式资源管理成为了新的挑战。我们将探讨分布式调度器的工作原理，它们如何在成千上万台机器上分配计算任务，如何处理任务失败和节点故障。我们会提到一些经典的分布式协调服务，它们如何帮助分布式系统达成共识，保证整体的稳定性。 此外，我们还会深入探讨“容器化”这一在近年引起广泛关注的技术。与传统的虚拟化相比，容器化在资源利用率和部署速度上有着显著的优势。它共享宿主机的操作系统内核，使得应用程序及其依赖被打包到一个独立的、可移植的单元中。我们将分析容器技术为何能够如此快速地普及，以及它在微服务架构中的关键作用。 本章将强调，资源管理和调度并非一成不变的理论，而是在实际应用中不断迭代和优化的过程。每一次技术的进步，都是对效率的进一步极致追求。 第四章：隔离与自由——构建安全可靠的数字堡垒 在构建数字世界的同时，确保其安全性和可靠性是至关重要的。这一章将探讨“隔离”这一核心概念，它如何在多用户、多进程、多服务的环境中，为我们构筑起一道道坚实的数字堡垒。 我们将从进程隔离讲起，理解操作系统如何通过内存保护机制，防止一个进程访问或修改另一个进程的数据。这种基本的隔离，是防止程序出错导致整个系统崩溃的第一道防线。 接着，我们将深入探讨更高级别的隔离技术。例如，在虚拟化环境中，不同虚拟机之间的隔离是怎样的？我们将分析硬件层面的支持，以及软件层面的安全策略。理解虚拟机监视器（VMM）如何工作，它如何在物理硬件之上创建和管理虚拟机，并保证它们之间的安全隔离。 我们还将触及“沙箱”（Sandbox）技术。沙箱是一种更轻量级的隔离机制，它允许应用程序在受控的环境中运行，限制其对系统资源的访问。我们将探讨沙箱在安全软件、网页浏览器等领域的应用，以及它如何有效地降低恶意代码的风险。 此外，本章还将讨论“容器隔离”。虽然容器共享内核，但它们通过命名空间（Namespaces）和控制组（cgroups）等技术，实现了进程、网络、文件系统等方面的隔离。我们将分析这些隔离机制的原理，以及它们如何为微服务提供独立运行的环境。 最后，我们将探讨“零信任”（Zero Trust）安全模型。在日益复杂的网络环境中，传统的边界安全模型已经不足以应对挑战。零信任模型的核心思想是“不信任任何，永远验证”，它将彻底改变我们对安全访问的理解，并在数字世界的构建中扮演越来越重要的角色。 第五章：未来已来——演进的趋势与无限可能 在回顾了技术演进的历史、理解了底层架构的重塑、洞悉了资源管理的艺术以及掌握了隔离的要义之后，我们有能力展望未来。这一章将不再聚焦于某个具体的技术细节，而是对当前技术发展趋势进行梳理，并探讨它们可能带来的深远影响。 我们将分析“云原生”（Cloud-Native）架构的持续演进。从最初的微服务到如今的Serverless，云原生正在不断简化应用程序的开发、部署和运维，并释放出前所未有的灵活性。我们将探讨Serverless背后的理念，以及它如何将计算的焦点从基础设施转移到代码本身。 “边缘计算”（Edge Computing）的兴起，将把计算能力推向数据产生的源头，从而降低延迟，提升实时性。我们将分析边缘计算与云计算的关系，以及它们如何协同工作，构建一个更加智能和响应迅速的数字生态系统。 人工智能（AI）与各行各业的深度融合，将是未来数字世界最显著的特征之一。我们将探讨AI如何在数据分析、自动化决策、个性化服务等方面发挥关键作用，以及它对现有工作模式和社会结构带来的变革。 我们还将关注“可观测性”（Observability）。随着系统复杂性的增加，仅仅“监控”已经不足以理解系统的运行状态。可观测性提供了一种更深层次的洞察力，帮助我们理解系统为何如此表现，并快速定位问题。 最后，本章将回归到开篇的思考：技术是服务于人类的。在不断演进的技术浪潮中，我们如何保持人性的温暖，如何利用技术创造一个更加公平、高效和美好的数字未来，将是留给每一位读者最深刻的思考。本书的结束，并非是学习的终点，而是开启读者独立思考与探索新旅程的起点。 结语 技术的世界日新月异，变化的速度超乎想象。本书旨在提供一个广阔的视野，帮助读者理解那些驱动我们数字世界运转的底层逻辑和核心理念。它不提供具体的“如何做”，而是致力于启发“为何如此”以及“未来何往”。希望通过这次思想的旅行，读者能够对数字世界的构建过程有更深刻的认识，并从中汲取灵感，成为塑造未来的参与者。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最开始是被这本书的宣传语吸引来的，它承诺能够“完全导读”某个领域。在我看来，“完全导读”这四个字的分量很重，它意味着要覆盖一个领域的主要方面，并且能够让读者在读完之后，对这个领域有一个全面且深入的认识。虽然我还没能读完整本书，但从目前为止的内容来看，作者似乎确实是在努力践行这个承诺。他/她涉及的知识点非常广泛，而且在每一个知识点上，都挖掘得比较深。我能感受到作者希望通过这本书，为读者建立起一个完整而系统的知识体系，而不是零散的信息堆砌。这种力求全面的态度，让我对这本书的最终价值充满了信心，因为它不仅仅是教你“怎么做”，更是让你理解“为什么这么做”，以及“这样做有什么好处和坏处”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和章节划分，让我在阅读时感觉非常顺畅。整体的逻辑线索非常清晰，从基础概念的引入，到深入的技术细节，再到实际的应用场景，层层递进，一点都不显得突兀。我尤其喜欢的是，书中很多技术概念的讲解，都配有精美的图示。这些图示不是那种简单的示意图，而是经过精心设计的，能够非常直观地展现出各个组件之间的关系，以及数据流动的方向。有时候，一个好的图示比长篇大论的文字更能帮助理解。而且，作者在每个章节的结尾，都设置了小结或者思考题，这有助于我巩固刚学到的知识，并促使我去主动思考。这种设计，让学习过程不仅仅是被动接受，更是一种主动探索和吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺不错的，封面用了沉静的蓝色调，搭配一幅抽象的、象征着虚拟化层叠的图案，给人一种专业且深邃的感觉。拿到手里，纸张的触感也很好，不是那种容易泛黄的劣质纸，而是偏向哑光质感，即便长时间阅读，眼睛也不容易感到疲劳。书本的厚度适中，不会显得过于臃肿，也不会薄得像本小册子，感觉内容应该会比较充实，能深入探讨一个主题。我个人比较看重书籍的整体呈现，从装帧到排版，都透露出一种严谨的态度。虽然我还没来得及深入阅读，但仅仅是这份触感和视觉上的体验，就让我对接下来的阅读充满了期待。这种对细节的打磨，往往预示着内容本身的扎实程度。希望这本书在内容上也能够像它的外在一样，给我带来惊喜，让我能够从中获得有价值的知识和启发，而不是仅仅流于表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者显然在技术领域有着相当深厚的积累，这一点从他/她在一开始就对某个复杂概念进行的详尽解释就能看出来。他/她没有选择那种“小白友好”的、过度简化的叙述方式，而是直接切入了问题的核心，用一种非常直接且清晰的语言，将一个往往让新手望而却步的原理，分解得条理分节。我特别欣赏的是，作者在讲解过程中，并没有回避一些相对晦涩的术语，而是选择在首次提及这些术语时，就给出其准确的定义和背后的逻辑。这种做法，虽然可能对完全零基础的读者来说门槛稍高，但对于那些已经有一定IT背景，或者希望真正理解技术底层逻辑的读者来说，无疑是非常友好的。它避免了为了降低难度而牺牲精度的尴尬，让读者在学习过程中，能够建立起扎实的概念基础，而不是只停留在“会用”的层面。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的技术书籍，不应该仅仅停留在理论的层面，更应该关注实际的应用和解决问题的方法。在这方面，我从这本书的某些段落中，看到了作者在这方面的努力。他/她似乎没有仅仅满足于介绍某个技术是什么，而是花了不少篇幅去探讨这个技术是如何在实际环境中发挥作用的，以及在部署和使用过程中可能会遇到哪些挑战，又该如何去规避。这种“从实践出发”的写作风格，让我觉得这本书的内容非常有价值，因为它直接关系到我们日常工作中可能面临的问题。如果一本书只是空谈理论，那它最多只能成为一本参考手册，而如果它能结合实际场景，提供解决方案，那它就能成为一本真正的“工具书”，帮助读者解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

还可以

评分☆☆☆☆☆

看完 准备实际操作 知识

评分☆☆☆☆☆

刚买来，就被换研究方向了，没时间看了，哎

评分☆☆☆☆☆

挺好

评分☆☆☆☆☆

有点点磨损，总体还不错

评分☆☆☆☆☆

刚买来，准备看，看完才知道好不好

评分☆☆☆☆☆

物美价廉，京东的服务绝对值得肯定。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

并不是很有用，完全从外语版翻译的，其中有些章节还缺了。买了备用。