دانلود کتاب و ویدئو آموزشی لینوکس LPIC-3 304: Virtualization and High Availability جلد اول

LPIC-3 304: Virtualization and High Availability یکی از گواهینامه‌های پیشرفته در سری LPIC-3 است که تمرکز آن بر مدیریت مجازی‌سازی (Virtualization) و در دسترس‌پذیری بالا (High Availability) در محیط‌های لینوکس است. این دوره برای متخصصانی طراحی شده که مسئولیت راه‌اندازی و مدیریت زیرساخت‌های IT پیچیده و حساس را دارند.

بخش 1. اصول مجازی‌سازی (Virtualization Concepts)

فصل 1. مفاهیم اصلی مجازی‌سازی (Key Virtualization Concepts)

• تعریف مجازی‌سازی و اهمیت آن
• تاریخچه و تکامل مجازی‌سازی
• تفاوت بین Hypervisor نوع 1 و نوع 2
• کاربردهای مجازی‌سازی در محیط‌های IT

فصل 2. انواع مجازی‌سازی (Types of Virtualization)

• مجازی‌سازی سخت‌افزار (Hardware Virtualization)
• مجازی‌سازی سیستم‌عامل (OS Virtualization)
• مجازی‌سازی شبکه (Network Virtualization)
• مجازی‌سازی ذخیره‌سازی (Storage Virtualization)
• مجازی‌سازی دسکتاپ (Desktop Virtualization)

فصل 3. Hypervisor و نقش آن در مجازی‌سازی (Role of Hypervisor)

• آشنایی با Hypervisor
• مقایسه بین Hypervisorهای مختلف مانند KVM، Xen، VMware ESXi
• نقش Hypervisor در مدیریت ماشین‌های مجازی

فصل 4. ابزارهای مجازی‌سازی در لینوکس (Virtualization Tools in Linux)

• معرفی KVM و QEMU
• ابزارهای مدیریت مانند Libvirt و Virt-Manager
• Xen و قابلیت‌های آن در لینوکس
• معرفی کانتینرها (LXC و Docker)

فصل 5. مدیریت منابع مجازی (Virtual Resource Management)

• مدیریت پردازنده (CPU) برای ماشین‌های مجازی
• تخصیص حافظه (Memory Allocation)
• مدیریت ذخیره‌سازی (Storage Management)
• شبکه‌های مجازی (Virtual Networking)

فصل 6. چالش‌ها و مزایای مجازی‌سازی (Challenges and Benefits of Virtualization)

• کاهش هزینه‌ها
• بهبود مقیاس‌پذیری
• امنیت در محیط‌های مجازی
• چالش‌های عملکرد و عیب‌یابی

فصل 7. مجازی‌سازی در محیط‌های Cloud (Virtualization in Cloud Environments)

• نقش مجازی‌سازی در ابرهای عمومی و خصوصی
• OpenStack و Kubernetes در مدیریت منابع مجازی

فصل 8. مدل‌های پیاده‌سازی مجازی‌سازی (Virtualization Implementation Models)

• Bare-Metal Virtualization
• Hosted Virtualization
• Hybrid Virtualization

بخش 2. KVM و QEMU

فصل 1. KVM (Kernel-based Virtual Machine)

1. مفاهیم پایه‌ای KVM
   • معرفی KVM و معماری آن
   • نحوه تعامل KVM با هسته لینوکس
   • مقایسه KVM با سایر هایپروایزرها
2. نصب و راه‌اندازی KVM
   • پیش‌نیازهای سخت‌افزاری (Intel VT و AMD-V)
   • نصب بسته‌های KVM و ابزارهای مرتبط (libvirt، virt-manager)
   • فعال‌سازی ماژول KVM در هسته لینوکس
3. مدیریت ماشین‌های مجازی با KVM
   • ایجاد ماشین‌های مجازی
   • پیکربندی منابع سخت‌افزاری (CPU، RAM، Disk)
   • مدیریت دیسک‌های مجازی (qcow2، raw)
4. مدیریت شبکه در KVM
   • راه‌اندازی شبکه‌های بریج (Bridge Networking)
   • استفاده از NAT برای دسترسی به اینترنت
   • پیکربندی شبکه‌های خصوصی و مجازی
5. ابزارهای مدیریت KVM
   • استفاده از virsh برای مدیریت ماشین‌های مجازی
   • کار با رابط کاربری گرافیکی (virt-manager)
   • مدیریت خودکار ماشین‌ها با ابزارهای CLI

فصل 2. QEMU (Quick Emulator)

1. مفاهیم پایه‌ای QEMU
   • نقش QEMU در مجازی‌سازی
   • تفاوت بین QEMU به‌عنوان شبیه‌ساز و KVM به‌عنوان هایپروایزر
   • پشتیبانی از معماری‌های مختلف پردازنده
2. نصب و پیکربندی QEMU
   • نصب بسته QEMU
   • تنظیم گزینه‌های خط فرمان برای شبیه‌سازی یا استفاده از KVM
   • پیکربندی تصاویر دیسک و شبکه
3. راه‌اندازی ماشین‌های مجازی با QEMU
   • ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی از طریق خط فرمان
   • استفاده از تصاویر دیسک qcow2
   • پیکربندی دستگاه‌های ورودی و خروجی (I/O)
4. توسعه و سفارشی‌سازی با QEMU
   • استفاده از Snapshots در QEMU
   • مهاجرت زنده (Live Migration) ماشین‌های مجازی
   • پشتیبانی از افزونه‌ها و درایورها
5. عیب‌یابی و بهینه‌سازی QEMU
   • بررسی لاگ‌ها برای عیب‌یابی
   • بهینه‌سازی عملکرد با استفاده از تنظیمات خاص
   • مدیریت منابع ماشین‌های مجازی برای بهره‌وری بالا

فصل 3. ترکیب KVM و QEMU

1. نحوه تعامل KVM و QEMU
   • استفاده از QEMU برای شبیه‌سازی دستگاه‌ها
   • اتصال KVM به QEMU برای تسریع عملکرد
2. سناریوهای عملی
   • راه‌اندازی محیط آزمایشی با KVM و QEMU
   • ترکیب با libvirt برای مدیریت متمرکز
   • اجرای ماشین‌های مجازی در محیط‌های تولید
3. امنیت در KVM و QEMU
   • پیاده‌سازی SELinux و AppArmor
   • ایزوله‌سازی ماشین‌های مجازی
   • مدیریت دسترسی‌ها و مجوزها

فصل 4. ابزارهای تکمیلی و کاربردی

1. libvirt
   • نصب و راه‌اندازی libvirt
   • استفاده از API‌ها برای مدیریت KVM و QEMU
2. virtio
   • درایورهای VirtIO برای بهبود عملکرد
   • تنظیم شبکه و دیسک با استفاده از VirtIO
3. قابلیت‌های پیشرفته
   • پشتیبانی از GPU Passthrough
   • مجازی‌سازی nested (Nested Virtualization)

بخش 3. Xen

فصل 1. مفاهیم اصلی Xen

• مقدمه‌ای بر Xen و تاریخچه آن
• تفاوت‌های Xen با سایر فناوری‌های مجازی‌سازی
• معماری Xen:
  • Hypervisor
  • Dom0 (Domain 0)
  • DomU (User Domains)
• مزایا و معایب استفاده از Xen

فصل 2. نصب و راه‌اندازی Xen

• پیش‌نیازهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• مراحل نصب Hypervisor Xen
• پیکربندی اولیه Dom0
• ابزارهای مدیریت Xen:
  • xl
  • xen-tools
• تست عملکرد نصب و راه‌اندازی

فصل 3. پیکربندی و مدیریت ماشین‌های مجازی (DomU)

• ایجاد ماشین‌های مجازی با استفاده از xl create
• تنظیمات ماشین‌های مجازی در فایل‌های پیکربندی:
  • تخصیص منابع (RAM، CPU)
  • پیکربندی دیسک‌های مجازی
  • تنظیمات شبکه
• مدیریت چرخه حیات ماشین‌های مجازی:
  • شروع (Start)
  • توقف (Stop)
  • ذخیره و بازیابی (Suspend/Resume)
• مهاجرت ماشین‌های مجازی (Live Migration)

فصل 4. مدیریت شبکه در Xen

• انواع مدل‌های شبکه در Xen:
  • Bridged Networking
  • Routed Networking
  • NAT
• تنظیم شبکه برای DomU
• ابزارهای نظارت و عیب‌یابی شبکه Xen

فصل 5. مدیریت ذخیره‌سازی در Xen

• استفاده از فایل‌های ایمیج به عنوان دیسک ماشین مجازی
• اتصال دیسک‌های فیزیکی به DomU
• پشتیبانی از LVM و iSCSI در Xen
• تنظیمات برای بهبود عملکرد I/O

فصل 6. ابزارهای نظارت و مدیریت Xen

• استفاده از ابزار xl برای مدیریت روزمره
• نظارت بر عملکرد ماشین‌های مجازی و Hypervisor
• ابزارهای مانیتورینگ خارجی:
  • htop
  • xentop
  • libvirt

فصل 7. امنیت در Xen

• مدل امنیتی Xen
• محدودسازی دسترسی DomU به منابع
• استفاده از SELinux و AppArmor در Xen
• مدیریت به‌روزرسانی‌ها و پچ‌های امنیتی

فصل 8. عیب‌یابی و رفع مشکلات Xen

• مشکلات متداول در نصب و راه‌اندازی
• عیب‌یابی مشکلات شبکه در DomU
• بررسی لاگ‌های Xen (/var/log/xen/)
• ابزارهای تشخیص خطا و تست عملکرد

فصل 9. بهینه‌سازی Xen

• بهینه‌سازی عملکرد Hypervisor
• تنظیمات پیشرفته CPU و RAM برای DomU
• استفاده از HugePages برای بهبود کارایی
• مدیریت بار و توزیع منابع بین ماشین‌های مجازی

فصل 10. سایر موضوعات مرتبط با Xen

• یکپارچگی Xen با سایر ابزارهای مجازی‌سازی (مانند libvirt)
• استفاده از Xen برای کلاسترها و محیط‌های HA
• کاربردهای پیشرفته Xen در محیط‌های ابری

بخش 4. سایر فناوری‌های مجازی‌سازی

فصل 1. کانتینرها و Docker

• مفاهیم کانتینرها:
  • تفاوت کانتینرها با ماشین‌های مجازی.
  • مزایا و معایب استفاده از کانتینرها.
• Docker:
  • نصب و پیکربندی Docker در لینوکس.
  • مدیریت ایمیج‌ها، کانتینرها و شبکه‌های Docker.
  • Docker Compose و مدیریت چند سرویس.
• امنیت کانتینرها:
  • اصول امنیت در کانتینرها.
  • جداسازی منابع و کنترل دسترسی.
• Orchestration:
  • Kubernetes برای مدیریت کانتینرها.
  • ابزارهای جایگزین مانند Docker Swarm.

فصل 2. LXC (Linux Containers)

• معرفی LXC:
  • تفاوت بین LXC و Docker.
  • موارد استفاده از LXC.
• نصب و راه‌اندازی:
  • نصب LXC روی توزیع‌های مختلف لینوکس.
  • پیکربندی اولیه کانتینرها.
• مدیریت کانتینرها:
  • ایجاد، حذف و مانیتورینگ کانتینرهای LXC.
  • اتصال کانتینرها به شبکه و تنظیمات ذخیره‌سازی.

فصل 3. VirtualBox

• معرفی VirtualBox:
  • کاربردهای VirtualBox در محیط‌های آموزشی و آزمایشگاهی.
  • مقایسه VirtualBox با KVM و VMware.
• ویژگی‌ها:
  • Snapshot و مدیریت نسخه‌ها.
  • اشتراک منابع بین سیستم میزبان و ماشین‌های مجازی.
• نصب و استفاده:
  • نصب VirtualBox روی لینوکس.
  • مدیریت ماشین‌های مجازی با VBoxManage (CLI).
• افزونه‌ها:
  • نصب Guest Additions.
  • تنظیمات پیشرفته شبکه در VirtualBox.

فصل 4. VMware

• مفاهیم VMware:
  • تفاوت VMware Workstation، Player و ESXi.
  • موارد استفاده از VMware در محیط‌های سازمانی.
• نصب و پیکربندی:
  • راه‌اندازی VMware Workstation یا Player.
  • مدیریت ماشین‌های مجازی.
• ویژگی‌های پیشرفته:
  • مدیریت منابع ماشین‌های مجازی (CPU، RAM، Storage).
  • Snapshot و مدیریت حالت‌های ماشین.
  • پیکربندی شبکه‌های پیچیده.
• VMware ESXi:
  • مفاهیم Hypervisor Type-1.
  • پیکربندی اولیه و مدیریت سرورهای ESXi.

فصل 5. OpenVZ

• مفاهیم OpenVZ:
  • تفاوت بین OpenVZ و LXC.
  • کاربرد OpenVZ در سرورها.
• نصب و پیکربندی:
  • نصب OpenVZ روی لینوکس.
  • ایجاد و مدیریت کانتینرها.
• ویژگی‌ها:
  • استفاده از Kernel مشترک.
  • امنیت و جداسازی منابع.

فصل 6. Hyper-V (از مایکروسافت)

• معرفی Hyper-V:
  • تفاوت Hyper-V با سایر هایپروایزرها.
  • استفاده از Hyper-V روی ویندوز سرور و کلاینت.
• ویژگی‌ها:
  • Integration Services.
  • پشتیبانی از کانتینرهای لینوکس.
• پیکربندی و مدیریت:
  • نصب Hyper-V در محیط ویندوز.
  • تنظیم ماشین‌های مجازی.