数据中心虚拟化：原理与实践

本书系统介绍数据中心 虚拟化的演进历程、典型架 构，以及计算虚拟化、存储 虚拟化、网络虚拟化、超融 合技术、容器与云原生及AI 算力池化等核心技术原理， 并结合华为公司数据存储产 品线在虚拟化领域的技术积 累和相关虚拟化产品，向读 者直观地介绍虚拟化技术在 工业界的优秀实践，从而帮 助读者更深刻地理解数据中 心虚拟化技术。 本书可为构建轻量弹性 、敏捷高效、安全可靠的新 一代数据中心基础设施提供 参考和帮助，适合企业和科 研院所信息化部门及数据中 心的技术人员阅读，也可为 高等院校计算机相关专业的 师生提供参考。

戚正伟，上海交通大学软件学院教授，CCF杰出会员，CCF系统软件专委会委员，美国CMU大学访问学者。主要研究方向为系统软件与程序分析，包括新型设备虚拟化（GPU/FPGA等）和新型“多虚一”虚拟化、云计算、异构计算等。曾入选2011年教育部新世纪优秀人才计划，获得上海市技术发明奖一等奖、教育部科学技术进步奖一等奖、教育部技术发明奖一等奖、国家科技进步奖二等奖各一项。曾出版译著《UNIX环境高级编程》（第2版）、《UNIX环境高级编程》（第3版）及专著《BlewBluePill：深入理解硬件虚拟机》。

第1章 数据中心虚拟化概述 1.1 虚拟化的前世今生 1.2 从虚拟化到数据中心虚拟化 1.3 关于数据中心虚拟化的几个认识误区 1.4 小结 第2章 数据中心虚拟化的总体架构 2.1 数据中心虚拟化基本概念 2.2 数据中心虚拟化通用架构 2.3 典型数据中心虚拟化系统 2.3.1 VMware虚拟化平台 2.3.2 华为DCS数据中心虚拟化解决方案 2.4 小结 第3章 计算虚拟化 3.1 计算虚拟化概述 3.2 CPU虚拟化 3.2.1 CPU虚拟化基本原理 3.2.2 指令模拟 3.2.3 中断虚拟化 3.3 内存虚拟化 3.3.1 内存虚拟化基本原理 3.3.2 硬件辅助的内存虚拟化 3.4 I/O虚拟化 3.4.1 I/O虚拟化基本原理 3.4.2 基于软件的I/O全虚拟化 3.4.3 I/O半虚拟化 3.4.4 硬件辅助的I/O虚拟化 3.5 GPU虚拟化 3.5.1 GPU虚拟化基本原理 3.5.2 基于软件的GPU虚拟化 3.5.3 基于硬件的GPU虚拟化 3.5.4 方案对比及总结 3.6 计算虚拟化实践 3.6.1 CPU服务质量保证 3.6.2 智能内存复用 3.6.3 虚拟机热迁移 3.6.4 昇腾NPU虚拟化 3.7 小结 第4章 存储虚拟化 4.1 存储虚拟化概念 4.1.1 存储虚拟化简介 4.1.2 存储虚拟化基础知识 4.2 存储虚拟化原理 4.2.1 存储虚拟化基本原理 4.2.2 存储虚拟化关键技术 4.3 存储虚拟化实践 4.3.1 基于文件的虚拟化实践 4.3.2 基于块的虚拟化实践 4.4 小结 第5章 网络虚拟化 5.1 网络虚拟化概述