本书从应用实践出发，寓教于实操，详细介绍虚拟化技术的基础内容和操作技能，共包括 6 个项目，分别是 KVM 概述、使用 Libvirt 创建和管理虚拟机、使用 virt-manager 创建和管理虚拟机、虚拟网络的配置和管理、网络存储架构的搭建和使用、KVM 镜像管理与桌面虚拟化。通过具体实验，读者能够更透彻地理解理论知识，了解虚拟机技术典型应用和实操技巧。本书紧跟行业需求和发展现状，以业内的最佳实践来设计和开展相关实验，力求培养读者扎实的理论基础和动手能力。

本书内容丰富，实验贴近真实应用，是一本帮读者快速掌握虚拟化技术基础知识的入门级图书。本书可作为云计算领域从业者的参考书，也可作为云计算相关课程的教材。

1.本书是《大数据》编委会针对校企合作的精心力作。

2.本书凝结了曙光瑞翼多年的教学经验，能够满足校企融合教学的需求。

3.本书旨在介绍虚拟化技术的基础知识，为即将学习云计算技术的读者奠定基础。

4.本书列举了生活中常见的典型应用，让读者切身体会和理解云计算领域的关键技术虚拟化技术的魅力。

许桂秋，北京中科特瑞科技有限公司运营总监，主要研究方向为专注于大数据、人工智能技术领域的产教融合研究，负责机器学习、计算机视觉、人工智能导论、深度学习原理与TensorFlow实践、样本数据处理、自然语言处理授课任务。已出版专著：《大数据导论》、《Python编程基础与应用》、《NoSQL数据库原理与应用》、《数据挖掘与机器学习》等9本系列教材。

项目一 KVM概述 1

1.1 学习目标 1

1.2 项目描述 2

1.3 相关知识 2

1.3.1 虚拟化概述 2

1.3.2 虚拟化技术的分类 4

1.3.3 虚拟化开源技术 8

1.3.4 KVM概述 10

1.3.5 KVM的关键功能 11

1.3.6 KVM工具集 12

1.3.7 QEMU-KVM 13

1.4 项目实践 14

1.4.1 下载和安装VMware Workstation 14

1.4.2 下载Linux镜像 19

1.4.3 使用VMware Workstation部署CentOS虚拟机 20

1.4.4 使用VMware Workstation部署Ubuntu虚拟机 27

1.4.5 使用PuTTY连接Ubuntu 31

1.4.6 搭建QEMU-KVM虚拟化环境 32

1.4.7 使用qemu-img命令创建虚拟机硬盘并安装Ubuntu虚拟机 32

课后练习 33

项目二 使用Libvirt创建和管理虚拟机 34

2.1 学习目标 34

2.2 项目描述 34

2.3 相关知识 35

2.3.1 Libvirt简介 35

2.3.2 Libvirt框架 36

2.3.3 网桥 37

2.4 项目实践 38

2.4.1 使用virt-install命令创建虚拟机 38

2.4.2 使用virsh命令创建和管理虚拟机 39

课后练习 40

项目三 使用virt-manager创建和管理虚拟机 41

3.1 学习目标 41

3.2 项目描述 41

3.3 相关知识 42

3.3.1 virt-manager简介 42

3.3.2 主要特点 43

3.3.3 技术实现 44

3.3.4 安装与使用 44

3.3.5 应用场景 47

3.4 项目实践 49

3.4.1 使用virt-manager远程连接服务器 49

3.4.2 使用virt-manager创建和管理虚拟机 51

3.4.3 使用virt-manager动态迁移虚拟机 62

课后练习 63

项目四 虚拟网络的配置和管理 64

4.1 学习目标 64

4.2 项目描述 65

4.3 相关知识 65

4.3.1 传统网络和虚拟网络 65

4.3.2 虚拟网络模式 72

4.3.3 虚拟网络设备veth-pair 79

4.3.4 分布式虚拟交换机 83

4.3.5 GRE协议及原理 87

4.4 项目实践 90

4.4.1 使用veth连接两个命名空间 90

4.4.2 搭建桥接网络 90

4.4.3 完成NAT网络模型 98

4.4.4 安装Open vSwitch 100

4.4.5 Open vSwitch管理网桥的相关命令 101

4.4.6 使用Open vSwitch创建GRE隧道 102

课后练习 103

项目五 网络存储架构的搭建和使用 104

5.1 学习目标 104

5.2 项目描述 104

5.3 相关知识 105

5.3.1 主流的存储架构技术 105

5.3.2 分布式存储技术 109

5.3.3 NFS存储 110

5.3.4 iSCSI存储 111

5.4 项目实践 113

5.4.1 安装OpenFiler 113

5.4.2 使用OpenFiler搭建NFS存储 120

5.4.3 使用OpenFiler搭建iSCSI存储 125

5.4.4 HDFS的安装、配置和使用 129

5.4.5 MooseFS的安装、配置和使用 141

课后练习 145

项目六 KVM镜像管理与桌面虚拟化 148

6.1 学习目标 148

6.2 项目描述 148

6.3 项目相关知识 149

6.3.1 KVM常见的镜像格式 149

6.3.2 KVM桌面虚拟化技术 151

6.4 项目实践 154

6.4.1 制作并测试RHEL 7镜像 154

6.4.2 制作并测试Windows 7镜像 160

6.4.3 桌面虚拟化 169

课后练习 171