歐肖

前言

虛擬化技術是現代資訊通訊技術中不可或缺的存在。然而，由於其不具實體、無法用肉眼看見，因此不易理解。
本書主要為以下讀者而寫，全面解說有關虛擬化的基礎知識與虛擬化技術的應用方法。

․想學習虛擬化技術基礎知識的人
․想了解虛擬化具體應用方法的人
․想掌握虛擬化技術最新趨勢的人
․想學習運用虛擬化技術從事系統設計或營運管理的人

本書內容會介紹何謂虛擬化，以及這項技術的優勢，並透過其歷史發展帶領讀者認識虛擬化技術的演進過程。接著會進一步說明伺服器、網路、儲存、桌面等各領域中，虛擬化的具體方法與使用方式，其中也包含雲端上的相關概念。
此外，本書也會談及虛擬化的效益，以及與數位轉型的關聯性。同時，還會詳細解說虛擬化環境的操作方法、使用方式、設計方法、遷移方法，以及營運管理方法。
最後則會分析虛擬化的未來。探討WebAssembly等新技術的出現，將為虛擬化技術帶來何種演進，以及背後蘊藏著什麼樣的可能性。
希望本書能幫助各位加深對虛擬化技術的理解，同時得以活用從本書獲得的知識。

前言

虛擬化技術是現代資訊通訊技術中不可或缺的存在。然而，由於其不具實體、無法用肉眼看見，因此不易理解。
本書主要為以下讀者而寫，全面解說有關虛擬化的基礎知識與虛擬化技術的應用方法。

․想學習虛擬化技術基礎知識的人
․想了解虛擬化具體應用方法的人
․想掌握虛擬化技術最新趨勢的人
․想學習運用虛擬化技術從事系統設計或營運管理的人

本書內容會介紹何謂虛擬化，以及這項技術的優勢，並透過其歷史發展帶領讀者認識虛擬化技術的演進過程。接著會進一步說明伺服器、網路、儲存、桌面等各領域中，虛擬化的具體方法與使...

引言

第1章　虛擬化的基礎
〜概覽虛擬化技術〜
1-1 什麼是虛擬化？
分割、整合、模擬
1-2 虛擬化的好處
敏捷、高效、獨立
1-3 虛擬化的歷史① 後個人電腦時代
大型主機、TSS
1-4 虛擬化的歷史② 硬體虛擬化時代
可靠性、性能提升
1-5 虛擬化的歷史③ 虛擬伺服器時代
伺服器整合、超融合基礎架構、壽命延長
1-6 虛擬化的歷史④ 雲端時代
預設雲端原則、信用、配額
1-7 依使用者的視角分類
單獨使用、邏輯磁碟、集合使用、模仿
1-8 分割使用的虛擬化
虛擬伺服器、VLAN
1-9 整合使用的虛擬化
負載平衡器、鏈路聚合、RAID
1-10 模擬的虛擬化
仿真器、模擬器
1-11 從擁有到使用
隨選即用模式
1-12 分割資源的隨需租用
責任分擔模式

動手試一試 檢查自己是否已理解虛擬化技術的概要

第2章　伺服器的虛擬化
〜高效運行程式的機制〜
2-1 伺服器虛擬化的種類
Host OS型、Hypervisor型、Guest OS型
2-2 可輕鬆建立的虛擬伺服器
Host OS型
2-3 低性能損耗的實用型虛擬化
Hypervisor型
2-4 對功能進行虛擬化分割
虛擬主機
2-5 依流程分割① 容器的基礎
容器、LXC
2-6 依流程分割② 容器的控制
Docker、Docker Engine、Containerd
2-7 容器的實體
定義檔、映像檔
2-8 容器的可移植性
Docker Engine、可移植性
2-9 容器的管理機制
Kubernetes、清單檔案
2-10 容器間通訊的管理機制
Envoy、服務網格

動手試一試 練習寫YAML格式的程式碼

第3章　網路的虛擬化
〜分割與連接通訊的機制〜
3-1 網路虛擬化的種類與用途
VLAN、QoS、VPN
3-2 分割LAN
VLAN、Port VLAN、Tag VLAN
3-3 透過頻寬控制確保通訊品質
QoS、VoIP
3-4 連接遠端網路① SSL-VPN方式
SSL-VPN
3-5 連接遠端網路② IPSec-VPN方式
IPSec-VPN
3-6 連接遠端網路③ VXLAN方式
VXLAN、擴展LAN
3-7 容器間網路
容器引擎、容器間通訊

動手試一試 挑戰架設SSL-VPN環境……78

第4章　資料儲存的虛擬化
〜高效利用資料庫的機制
4-1 儲存虛擬化的目的與優點
儲存的虛擬化、管理性、可用性
4-2 儲存虛擬化的種類與用途
RAID、邏輯磁碟區、vSAN
4-3 實體儲存的虛擬化
RAID、檔案系統的虛擬化
4-4 建立邏輯磁碟區
LVM、邏輯磁碟區、動態磁碟、動態磁碟區
4-5 複數儲存的虛擬化
Ceph、vSAN

動手試一試 選擇合適的RAID層級

第5章　桌面的虛擬化
〜集中管理工作環境，安全又高效〜
5-1 桌面虛擬化的種類與用途
桌面虛擬化、主機型、桌面交付型
5-2 桌面虛擬化① VDI方式、SBC方式
VDI、SBC
5-3 桌面虛擬化② DaaS式
DaaS、雲端型
5-4 桌面虛擬化的注意事項
安全性、性能
5-5 桌面虛擬化的用法
建立虛擬機、資源分配
5-6 桌面與應用程式虛擬化的好處
應用程式虛擬化、串流型、RDSH型

動手試一試 練習使用桌面虛擬化的環境

第6章　虛擬化的效用
〜在雲端環境提供虛擬化服務〜
6-1 雲端上的伺服器虛擬化
雲端、虛擬伺服器、容器、無伺服器運算
6-2 雲端上的網路虛擬化
私人網路、公共網路
6-3 雲端上的儲存虛擬化
虛擬化儲存
6-4 雲端上的資料庫虛擬化
虛擬資料庫
6-5 無伺服器環境的特徵與種類
無伺服器架構、無伺服器管理服務
6-6 為無伺服器運算打造的輕量型虛擬化功能
Firecracker
6-7 雲端上的桌面虛擬化
桌面虛擬化
6-8 雲端上的應用程式虛擬化
應用程式虛擬化、辦公度假

動手試一試 根據系統需求選擇最合適的AWS服務

第7章　虛擬化與數位轉型
〜虛擬化是這樣應用於數位轉型的〜
7-1 活用彈性和敏捷性的好處① 培育與捨棄
MVP、敏捷開發、不可變基礎設施環境
7-2 活用彈性和敏捷性的好處② 有助數位轉型的虛擬化
數位轉型、數位化、資訊化
7-3 虛擬化在數位轉型中的應用方式① 應對突發流量
彈性、突發流量
7-4 虛擬化在數位轉型中的應用方式② 利用敏捷開發模式只在需要時才配置
瀑布式開發、敏捷開發、資源池
7-5 虛擬化在數位轉型中的應用方式③ 處理大數據
大數據、數據使用平台
7-6 虛擬化在數位轉型中的應用重點① 基礎設施管理的自動化
自動化
7-7 虛擬化在數位轉型中的應用重點② 遷移至雲端
雲端遷移、雲端轉型、可遷移性
7-8 虛擬化在數位轉型中的應用重點③ 開發方法
PoC、敏捷開發

動手試一試 想像一下我們周遭的服務背後是如何運作

第8章　虛擬化環境的操作
〜透過設定檔來控制虛擬化環境〜
8-1 用軟體定義
軟體定義、IaC
8-2 控制虛擬化後的基礎設施
IaC
8-3 只在需要時建立，不需要時就捨棄
隨選即用
8-4 Immutable的功用
不可變（Immutable）IaC
8-5 使用Vagrant和Docker在IaC中控制虛擬伺服器
Vagrant、Docker
8-6 使用Terraform在IaC中控制虛擬伺服器
Terraform、雲端環境
8-7 使用Ansible在IaC中控制OS和中間軟體
Ansible
8-8 使用Kubernetes、Helm在IaC中控制容器
Kubernetes、Helm、容器

動手試一試 根據系統需求選擇最合適的IaC工具

第9章　虛擬化環境的使用方法
〜雲端環境中的虛擬化服務使用方法〜
9-1 重現傳統應用程式架構〜IaaS〜
Web 三層式架構、IaaS
9-2 使用IaaS① 網路
VPC、子網路
9-3 使用IaaS② 伺服器
EC 2
9-4 使用IaaS③ 儲存
EBS、S3、EFS、FSx
9-5 雲端原生① 資料庫
託管式資料庫、RDS、NoSEQL資料庫
9-6 雲端原生② 函數
Lambda
9-7 雲端原生③ 工作流程
Step Functions

動手試一試 在AWS環境中實作Web三層式架構

第10章　設計方法、遷移方法與注意事項
〜陷阱、疑難排解、注意事項與搬遷方法〜
10-1 虛擬化的陷阱
吵鬧鄰居問題、服務配額問題、授權問題
10-2 虛擬化環境的疑難排解方法
故障診斷
10-3 更適合使用實體裝置的場景
持有實體裝置
10-4 使用雲端時的注意點
責任範圍、服務等級協定（SLA）
10-5 設計雲端時的注意點① 服務配額
服務配額
10-6 設計雲端時的注意點② 通訊與權限控制
VPC、通訊與權限控制
10-7 設計雲端時的注意點③ 服務等級
SLA
10-8 從實體環境轉移到虛擬化基礎架構
Lift and Shift、7R
10-9 轉移至虛擬化基礎架構的方法
遷移服務

動手試一試 根據系統需求選擇最合適的雲端服務利用形式

第11章　虛擬化的營運管理
〜使用虛擬化環境時要考慮的事〜
11-1 服務目錄的管理
指引、服務目錄
11-2 雲端的組態管理
組態管理、程式碼化
11-3 虛擬化基礎架構的維護
生命週期
11-4 性能監控
延遲、佇列、服務配額
11-5 容量管理
前置時間、相容性、服務配額
11-6 成本管理
成本管理
11-7 安全管理
存取金鑰、政策、預防與偵測
11-8 營運持續計畫〜災害應變對策〜
營運持續計畫、RPO、RLO、RTO

動手試一試 思考虛擬化環境的使用方法
調查指引和服務目錄

第12章　虛擬化的未來
〜虛擬化的當前課題與虛擬化的趨勢〜
12-1 虛擬化技術的目的是什麼？
應用程式的精進、裝置的多樣性
12-2 應用程式執行與JavaScript的問題
JavaScript
12-3 在瀏覽器中實現接近原生程式碼的執行速度
WebAssembly、沙盒
12-4 Wasm的使用範例
CDN
12-5 超越網路瀏覽器框架的Wasm
WASI、Wasmtime、Wasmer
12-6 基於瀏覽器的基礎設施〜實驗範例〜
WebVM、Postgres playground
12-7 容器與Wasm① 容器的未來
伺服器端Wasm
12-8 容器與Wasm② 應用程式與基礎設施
DevSecOps、應用程式的管理負擔、Wasm二進位檔案
12-9 容器與Wasm③ WASI與容器
WASI
12-10 容器與Wasm④ 容器編排
容器編排、runwasi

動手試一試 思考如何運用伺服器端的Wasm
調查這項技術是否適合自家組織的服務

專用術語表
索引
後記

引言

第1章　虛擬化的基礎
〜概覽虛擬化技術〜
1-1 什麼是虛擬化？
分割、整合、模擬
1-2 虛擬化的好處
敏捷、高效、獨立
1-3 虛擬化的歷史① 後個人電腦時代
大型主機、TSS
1-4 虛擬化的歷史② 硬體虛擬化時代
可靠性、性能提升
1-5 虛擬化的歷史③ 虛擬伺服器時代
伺服器整合、超融合基礎架構、壽命延長
1-6 虛擬化的歷史④ 雲端時代
預設雲端原則、信用、配額
1-7 依使用者的視角分類
單獨使用、邏輯磁碟、集合使用、模仿
1-8 分割使用的虛擬化
虛擬伺服器、VLAN
1-9 整合使用的虛擬化
負載平衡器、鏈路聚合、RAID...