為什么要寫這本書
自《KVM虛擬化技術(shù)：實(shí)戰(zhàn)與原理解析》（以下簡(jiǎn)稱“上一本書”）出版以來，受到了讀者的熱烈歡迎，幾度脫銷重印。這給了筆者強(qiáng)烈的鼓舞和責(zé)任感，覺得有必要與時(shí)俱進(jìn)給讀者介紹最新的KVM虛擬化技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。
從上一本書出版后到現(xiàn)在近5年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)虛擬化技術(shù)迅速普及，云計(jì)算應(yīng)用風(fēng)起云涌，阿里云、騰訊云、華為云等國(guó)內(nèi)云服務(wù)提供商迅速崛起，使得云計(jì)算、虛擬化不再是原來象牙塔里虛無縹緲的技術(shù)概念，而是與普通大眾日常生活息息相關(guān)的新名詞，KVM被這幾大云服務(wù)提供商廣泛采用，使得它成為云計(jì)算世界里事實(shí)上的虛擬化標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的市場(chǎng)背景下，以Intel為代表的x86硬件廠商，這些年也愈加重視虛擬化技術(shù)的硬件支持與創(chuàng)新，ARM平臺(tái)的硬件虛擬化支持也愈加完善。硬件層面的創(chuàng)新也促使QEMU、KVM在軟件層面日新月異。比如，從2013年第1版發(fā)行至今，KVM（內(nèi)核）版本從3.5發(fā)展到了4.8；QEMU版本從1.3發(fā)展到了2.7；專門針對(duì)KVM的qemu-kvm代碼樹已經(jīng)廢棄（被合并到了主流QEMU中）……因此，上一本書中的很多用例、方法和結(jié)論等，在新的代碼環(huán)境下已經(jīng)有些不合時(shí)宜，甚至?xí)�出錯(cuò)。我們有必要給讀者提供最新且正確的信息。
相對(duì)于上一本書的修改
總體來說，我們對(duì)上一本書里所有的用例、圖例都做了大量修改更新，實(shí)驗(yàn)環(huán)境采用筆者寫作時(shí)的最新技術(shù)：硬件平臺(tái)采用Intel Broadwell Xeon Server，KVM（內(nèi)核）為4.8版本，QEMU為2.7版本，操作系統(tǒng)環(huán)境是RHEL 7.3。文中注釋改成腳注的形式，而不是像上一本書那樣出現(xiàn)在每章末尾。我們認(rèn)為這樣更方便讀者閱讀。當(dāng)然，文字表述上也進(jìn)行了許多修改。
另外，我們對(duì)章節(jié)的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了重新組織，全書共分3篇，10章：第一篇“KVM虛擬化基礎(chǔ)”（第1章～第5章），第二篇“KVM虛擬化進(jìn)階”（第6章～第9章），第三篇“性能測(cè)試與調(diào)優(yōu)”（第10章）。
除了上述的總體修改外，各章主要修改內(nèi)容如下。
第1章，我們重新組織了結(jié)構(gòu)，精簡(jiǎn)了一些文字介紹，加入了一些數(shù)據(jù)圖表以便于讀者的理解。加入了云計(jì)算幾種服務(wù)模型的描述和圖示。加入了一節(jié)關(guān)于容器（Container）的簡(jiǎn)介，以便讀者對(duì)比學(xué)習(xí)。
第2章，對(duì)上一本書相關(guān)章節(jié)進(jìn)行了更為系統(tǒng)的梳理，介紹了硬件虛擬化技術(shù)、KVM、QEMU、與KVM配合的組件以及相關(guān)工具鏈。
第5章，著重對(duì)其中的網(wǎng)絡(luò)配置一節(jié)進(jìn)行了更新。將上一本書中的第5章拆分成了第6章、第7章、第8章和第9章，并分別進(jìn)行了內(nèi)容擴(kuò)充。
第6章，對(duì)應(yīng)上一本書中的第5章的半虛擬化、設(shè)備直接分配、熱插拔這3節(jié)，并分別進(jìn)行了補(bǔ)充。在半虛擬化驅(qū)動(dòng)一節(jié)中，我們新增了“內(nèi)核態(tài)的vhost-net后端以及網(wǎng)卡多隊(duì)列”“使用用戶態(tài)的vhost-user作為后端驅(qū)動(dòng)”“對(duì)Windows客戶機(jī)的優(yōu)化”這3小節(jié)。在設(shè)備直接分配一節(jié)中，我們使用VFIO替換掉了已經(jīng)被廢棄的Legacy passthrough。在熱插拔一節(jié)，我們將內(nèi)存熱插拔獨(dú)立出來，并著重更新，因?yàn)樵谏弦槐緯�出版時(shí)它還未被完全支持。除此之外，我們還新增了磁盤熱插拔和網(wǎng)絡(luò)接口的熱插拔兩節(jié)。
第7章，我們將上一本書中的第4章中內(nèi)存大頁部分和上一本書中的第5章中的KSM、透明大頁等內(nèi)容湊在一起，組成了KVM內(nèi)存管理高級(jí)技巧，同時(shí)新增了NUMA（非統(tǒng)一內(nèi)存訪問架構(gòu)）一節(jié)。
第8章，由上一本書中的第5章的“動(dòng)態(tài)遷移”和“遷移到KVM虛擬化環(huán)境”兩節(jié)組成。
第9章，在上一本書中的第5章的“嵌套虛擬化”“KVM安全”等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，新增了“CPU指令相關(guān)的性能優(yōu)化”一節(jié)，著重介紹了最近幾年Intel的一些性能優(yōu)化新指令在虛擬化環(huán)境中的應(yīng)用。
第10章，對(duì)應(yīng)上一本書中的第8章，專門講KVM性能測(cè)試與優(yōu)化。我們?cè)谧钚碌能浻布�環(huán)境中重做了CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤的性能測(cè)試，獲取了最新的數(shù)據(jù)，尤其對(duì)一些測(cè)試工具（benchmark）進(jìn)行了重新選取，比如磁盤性能測(cè)試，我們放棄了IOzone和Bonnie++，而選用業(yè)界更認(rèn)可的fio。另外，我們還加入了“CPU指令集對(duì)性能的提升”和“其他的影響客戶機(jī)性能的因素”兩節(jié)進(jìn)行分析，希望對(duì)讀者進(jìn)行虛擬化系能調(diào)優(yōu)有所啟示。
上一本書中的第7章“Linux發(fā)行版中的KVM”和第9章“參與KVM開源社區(qū)”分別作為本書的附錄A和附錄B，并進(jìn)行了相應(yīng)的內(nèi)容更新。
其他章節(jié)的內(nèi)容保持不變，即第3章為上一本書的第3章且內(nèi)容不變；第4章為上一本書的第6章，內(nèi)容不變。
讀者對(duì)象
本書適合對(duì)Linux下虛擬化或云計(jì)算基礎(chǔ)技術(shù)感興趣的讀者閱讀，包括Linux運(yùn)維工程師、KVM開發(fā)者、云平臺(tái)開發(fā)者、虛擬化方案決策者、KVM的用戶以及其他對(duì)KVM虛擬機(jī)感興趣的計(jì)算機(jī)愛好者。希望本書對(duì)這些讀者了解KVM提供以下幫助。
Linux運(yùn)維工程師：了解KVM的使用方法、功能和基本的性能數(shù)據(jù)，能夠搭建高性能的KVM虛擬化系統(tǒng)，并應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境中。
KVM開發(fā)者：了解KVM的基本原理和功能，也了解其基本用法和一些調(diào)試方法，以及如何參與到KVM開源社區(qū)中去貢獻(xiàn)代碼。
云平臺(tái)開發(fā)者：了解底層KVM虛擬化的基本原理和用法，以促進(jìn)云平臺(tái)上層應(yīng)用的開發(fā)和調(diào)試的效率。
虛擬化方案決策者：了解KVM的硬件環(huán)境需求和它的功能、性能概況，以便在虛擬化技術(shù)選型時(shí)做出最優(yōu)化的決策。
普通用戶：了解KVM的功能和如何使用KVM，用掌