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  • 云计算概念技术与架构
    2017-07-03 13:32:00

    本节书摘来华章计算机《云计算:概念、技术与架构》一书中的第1章 ,第1.2节,(美)Thomas Erl   (英)Zaigham Mahmood 著 (巴西)Ricardo Puttini 龚奕利 贺 莲 胡 创 译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

    1.2 本书未涵盖的内容

    由于本书的基调是供应商中立的,因此,它不对任何供应商的产品、服务和技术进行阐述。本书可与其他与产品相关的内容以及供应商产品参考文献互补。如果读者是首次接触商业云计算领域,建议您将本书作为出发点,然后再去了解供应商产品线专有的书籍和课程。

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    热门讨论 2012-08-23 18:28:06
    最详细最有深度的云计算技术讲解,比一般的课程都要好
  • 本书涉及云计算领域的各个方面,涵盖了很多基本概念,共包含五个部分,第一部分到第四部分主要涵盖了云计算基础、云计算机制、云计算架构以及云计算使用等内容,以云计算起源为出发点,介绍了云计算领域的基本概念。...
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    本节书摘来华章计算机《云计算:概念、技术与架构》一书中的第1章 ,第1.3节,(美)Thomas Erl   (英)Zaigham Mahmood 著 (巴西)Ricardo Puttini 龚奕利 贺 莲 胡 创 译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

    1.3 本书适用读者

    适合阅读和使用本书的读者包括:
    需要了解供应商中立的云计算技术、概念、机制和模型的IT从业者和专业人士
    需要明晰云计算业务和技术影响的IT管理者和决策者
    需要对云计算基础课题进行良好的学术研究与定义的教授、学生和教育机构
    需要评估采用云计算资源的可行性和潜在经济利益的业务经理
    需要了解构成当前云平台的不同部件的技术架构师和开发人员

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  • 云计算这个想法并不新鲜,或者说从技术资源和网际互联的角度来说被过度复杂化了。新鲜的其实是云计算方法的成长和成熟,以及使得商业灵活性目标成为可能的策略。回首过去,最近几年“效用计算”(utility computing...


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    前言

    云计算这个想法并不新鲜,或者说从技术资源和网际互联的角度来说被过度复杂化了。新鲜的其实是云计算方法的成长和成熟,以及使得商业灵活性目标成为可能的策略。
    回首过去,最近几年“效用计算”(utility computing)一词并没有像“云计算”那样在信息产业界迷倒众生或是激起反响。然而,人们已经可以理解及时可用的资源,对信息技术资源和服务访问的外包(outsourcing)的核心是实用主义或服务特性。有鉴于此,云计算代表了一种灵活的、划算的和经过证实的交付平台,通过因特网向商业和消费者提供信息服务。商业和信息技术领导者意识到“组合与共享”计算资源相对于“构建和维护”计算资源的潜能,于是云计算成为了工业界游戏规则的改变者。
    似乎并不缺少关于云计算能带来的好处的见解,也不缺少愿意以开源方式或很有前途的商业解决方案方式提供服务的厂商。在大肆的宣传之外,由于服务容量的增加和潜在的效率问题,云的很多方面都引起了新的思考。现在已经有证据表明,云计算带来的结果能够解决传统的商业问题。就经济影响来说,现用现付(pay-as-you-go)与具体计算机无关的服务(computer agnostic service)这样的原则将成为大行其道的概念。今天,我们可以衡量云计算的性能,也可以衡量它对经济和环境的影响。
    从客户端-服务器到面向服务的架构上的变化导致可组合和可重用的代码的演变。虽然多年来大家一直都在这么做,但是直到现在,这样的做法才成为事实上的标准方法,用以降低开销、确认最优方法和模式来提高商业灵活性。这推进了计算机软件工业的设计方法、组件和工程。相比较而言,云计算被广泛接受和采纳正在对信息和技术资源管理进行彻底的变革。我们现在有能力将硬件和软件容量大规模地外包出去,来完成端到端的业务自动化需求。Marks和Lozano了解这种新事物的出现,也明白对更好软件设计的需求:“……我们现在几乎能够在任何地方收集、传输、处理、存储和访问几乎任意大小的数据。”限制主要在于服务/组件有多“云化”或者说意识到云存在的程度,所以需要更好的软件架构(Eric A. Marks和Roberto Lozano,《Executive Guide to Cloud Computing》)。
    服务架构经历的可重用演变更肯定了把注意力集中在业务目标而不是支持计算平台的数量上的做法。作为一种可行的资源管理方法,云计算正在从根本上改变我们对零售、教育和公共事业中计算解决方案的看法。使用云计算架构和标准使得计算解决方案的交付方式变得越来越独特,同时也使平台之间尽管有差异,但是都能满足业务目标的最低要求。
    过去十年中,Thomas Erl关于服务技术的工作通过雄辩的图示和文字引领了技术工业的发展。Thomas在原理、概念、模式和表达上的卓越努力给信息技术社区带来了演化的(evolved)软件架构方法,这种方法现在成为了云计算目标能够在实践中成功实现的基础。这是一个很重要的断言:云计算不再是遥不可及的未来概念,而是一项主要的信息技术服务选择和资源交付表现形式。
    Thomas的这本书不仅仅给出云计算的定义,同时还包括虚拟化、网格和维护策略与之在日常操作上的对比。Thomas和他的写作团队带领读者从头到尾遍历了云计算的重要元素、历史、创新和需求。通过案例研究和架构模型,作者清楚地说明了主要计算资源的服务需求、基础设施、安全和外包。
    Thomas再次向业界展示了中肯的分析和可靠的架构驱动的实践与原理。无论读者的兴趣和经验如何,都能在这本对云计算深入的、与厂商无关的研究中发现清晰的价值。

    Pamela J. Wise-Martinez,创建者和首席架构师
    能源部和美国国家核安全管理局
    (声明:上述观点为作者的个人观点,不反映美国政府、美国能源部或美国国家核安全管理局的观点。)

    目 录

    第1章  绪论
    1.1  本书目标
    1.2  本书未涵盖的内容
    1.3  本书适用读者
    1.4  本书组织结构
    1.5  书写惯例
    1.6  附加信息
    第2章  案例研究背景
    2.1  案例研究1:ATN
    2.2  案例研究2:DTGOV
    2.3  案例研究3:Innovartus
    第3章  理解云计算
    3.1 起源与影响
    3.2 基本概念与术语
    3.3 目标与收益
    3.4 风险与挑战
    第4章 基本概念与模型
    4.1 角色与边界
    4.1.1 云提供者
    4.1.2 云用户
    4.1.3 云服务拥有者
    4.1.4 云资源管理者
    4.1.5 其他角色
    4.1.6 组织边界
    4.1.7 信任边界
    4.2 云特性
    4.2.1 按需使用
    4.2.2 泛在接入
    4.2.3 多租户(和资源池)
    4.2.4 弹性
    4.2.5 可测量的使用
    4.2.6 可恢复性
    4.3 云交付模型
    4.3.1 基础设施作为服务(IaaS)
    4.3.2 平台作为服务(PaaS)
    4.3.3 软件作为服务(SaaS)
    4.3.4 云交付模型比较
    4.3.5 云交付模型组合
    4.4 云部署模型
    4.4.1 公有云
    4.4.2 社区云
    4.4.3 私有云
    4.4.4 混合云
    4.4.5 其他云部署模型
    第5章 云使能技术
    5.1 宽带网络和Internet架构
    5.1.1 Internet服务提供者(ISP)
    5.1.2 无连接分组交换(数据报网络)
    5.1.3 基于路由器的互联
    5.1.4 技术和商业考量
    5.2 数据中心技术
    5.2.1 虚拟化
    5.2.2 标准化与模块化
    5.2.3 自动化
    5.2.4 远程操作与管理
    5.2.5 高可用性
    5.2.6 安全感知的设计、操作和管理
    5.2.7 配套设施
    5.2.8 计算硬件
    5.2.9 存储硬件
    5.2.10 网络硬件
    5.2.11 其他考量
    5.3 虚拟化技术
    5.3.1 硬件无关性
    5.3.2 服务器整合
    5.3.3 资源复制
    5.3.4 基于操作系统的虚拟化
    5.3.5 基于硬件的虚拟化
    5.3.6 虚拟化管理
    5.3.7 其他考量
    5.4 Web技术
    5.4.1 基本Web技术
    5.4.2 Web应用
    5.5 多租户技术
    5.6 服务技术
    5.6.1 Web服务
    5.6.2 REST服务
    5.6.3 服务代理
    5.6.4 服务中间件
    第6章 基本云安全
    6.1 基本术语和概念
    6.1.1 保密性
    6.1.2 完整性
    6.1.3 真实性
    6.1.4 可用性
    6.1.5 威胁
    6.1.6 漏洞
    6.1.7 风险
    6.1.8 安全控制
    6.1.9 安全机制
    6.1.10 安全策略
    6.2 威胁作用者
    6.2.1 匿名攻击者
    6.2.2 恶意服务作用者
    6.2.3 授信的攻击者
    6.2.4 恶意的内部人员
    6.3 云安全威胁
    6.3.1 流量窃听
    6.3.2 恶意媒介
    6.3.3 拒绝服务
    6.3.4 授权不足
    6.3.5 虚拟化攻击
    6.3.6 信任边界重叠
    6.4 其他考量
    6.4.1 有缺陷的实现
    6.4.2 安全策略不一致
    6.4.3 合约
    6.4.4 风险管理
    第二部分 云计算机制
    第7章 云基础设施机制
    7.1 逻辑网络边界
    7.2 虚拟服务器
    7.3 云存储设备
    7.3.1 云存储等级
    7.3.2 网络存储接口
    7.3.3 对象存储接口
    7.3.4 数据库存储接口
    7.4 云使用监控
    7.4.1 监控代理
    7.4.2 资源代理
    7.4.3 轮询代理
    7.5 资源复制
    7.6 已就绪环境
    第8章 特殊云机制
    8.1 自动伸缩监听器
    8.2 负载均衡器
    8.3 SLA监控器
    8.4 按使用付费监控器
    8.5 审计监控器
    8.6 故障转移系统
    8.6.1 主动-主动
    8.6.2 主动-被动
    8.7 虚拟机监控器
    8.8 资源集群
    8.9 多设备代理
    8.10 状态管理数据库
    第9章 云管理机制
    9.1 远程管理系统
    9.2 资源管理系统
    9.3 SLA管理系统
    9.4 计费管理系统
    第10章 云安全机制
    10.1 加密
    10.1.1 对称加密
    10.1.2 非对称加密
    10.2 哈希
    10.3 数字签名
    10.4 公钥基础设施
    10.5 身份与访问管理
    10.6 单一登录
    10.7 基于云的安全组
    10.8 强化的虚拟服务器映像
    第三部分 云计算架构
    第11章 基本云架构
    11.1 负载分布架构
    11.2 资源池架构
    11.3 动态可扩展架构
    11.4 弹性资源容量架构
    11.5 服务负载均衡架构
    11.6 云爆发架构
    11.7 弹性磁盘供给架构
    11.8 冗余存储架构
    第12章 高级云架构
    12.1 虚拟机监控器集群架构
    12.2 负载均衡的虚拟服务器实例架构
    12.3 不中断服务重定位架构
    12.4 零宕机架构
    12.5 云负载均衡架构
    12.6 资源预留架构
    12.7 动态故障检测与恢复架构
    12.8 裸机供给架构
    12.9 快速供给架构
    12.10 存储负载管理架构
    第13章 特殊云架构
    13.1 直接I/O访问架构
    13.2 直接LUN访问架构
    13.3 动态数据规范化架构
    13.4 弹性网络容量架构
    13.5 跨存储设备垂直分层架构
    13.6 存储设备内部垂直数据分层架构
    13.7 负载均衡的虚拟交换机架构
    13.8 多路径资源访问架构
    13.9 持久虚拟网络配置架构
    13.10 虚拟服务器的冗余物理连接架构
    13.11 存储维护窗口架构
    第四部分 使用云
    第14章 云交付模型考量
    14.1 云交付模型:从云提供者的角度看
    14.1.1 构建IaaS环境
    14.1.2 装备PaaS环境
    14.1.3 优化SaaS环境
    14.2 云交付模型:从云用户的角度看
    14.2.1 使用IaaS环境
    14.2.2 使用PaaS环境
    14.2.3 使用SaaS服务
    第15章 成本指标与定价模型
    15.1 商业成本指标
    15.1.1 前期成本与持续成本
    15.1.2 附加成本
    15.2 云使用成本指标
    15.2.1 网络使用
    15.2.2 服务器使用
    15.2.3 云存储设备使用
    15.2.4 云服务使用
    15.3 成本管理考量
    15.3.1 定价模型
    15.3.2 其他考量
    第16章 服务质量指标与SLA
    16.1 服务质量指标
    16.1.1 服务可用性指标
    16.1.2 服务可靠性指标
    16.1.3 服务性能指标
    16.1.4 服务可扩展性指标
    16.1.5 服务弹性指标
    16.2 SLA指导准则
    第五部分 附录
    附录A 案例研究结论
    附录B 工业标准组织
    附录C 机制与特性的对应关系
    附录D 数据中心设施(TIA-942)
    附录E 适应云的风险管理框架
    附录F 云供给合同
    附录G 云商业案例模板
    索引

    展开全文
  • 本节书摘来华章计算机《云计算概念技术与架构》一书中的第3章 ,第3.2节,(美)Thomas Erl (英)Zaigham Mahmood 著 (巴西)Ricardo Puttini 龚奕利 贺 莲 胡 创 译更多章节内容可以访问云栖社区“华章...

    本节书摘来华章计算机《云计算:概念、技术与架构》一书中的第3章 ,第3.2节,(美)Thomas Erl   (英)Zaigham Mahmood 著 (巴西)Ricardo Puttini 龚奕利 贺 莲 胡 创 译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

    3.2 基本概念与术语

    本节主要阐述一组基础术语,这些术语代表了云及其最基本部件的基本概念和特点。

    3.2.1 云

    云(cloud)是指一个独特的IT环境,其设计目的是为了远程供给可扩展和可测量的IT资源。这个术语原来用于比喻Internet,意为Internet在本质上是由网络构成的网络,用于对一组分散的IT资源进行远程访问。在云计算正式成为IT产业的一部分之前,云符号作为Internet的代表,出现在各种基于Web架构的规范和主流文献中。现在,同样的符号则专门用于表示云环境的边界,如图3-1所示。


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    区分术语“云”、云符号与Internet是非常重要的。作为远程供给IT资源的特殊环境,云具有有限的边界。通过Internet可以访问到许多单个的云。Internet提供了对多种Web资源的开放接入,与之相比,云通常是私有的,而且对提供的IT资源的访问也是需要计量的。
    Internet主要提供了对基于内容的IT资源的访问,这些资源是通过万维网发布的。而对于由云环境提供的IT资源来说,主要提供的是后端处理能力和对这些能力进行基于用户的访问。另一个关键区别在于,虽然云通常是基于Internet协议和技术的,但是它并非必须基于Web。这里的协议是指一些标准和方法,它们使得计算机能以预先定义好的结构化方式相互通信。而云可以基于任何允许远程访问其IT资源的协议。
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    3.2.2 IT资源

    IT资源(IT resource)是指一个与IT相关的物理的或虚拟的事物,它既可以是基于软件的,比如虚拟服务器或定制软件程序,也可以是基于硬件的,比如物理服务器或网络设备(如图3-2所示)。
    图3-3表示的是如何用云符号来定义一个云环境的边界,这个云环境容纳并提供了一组IT资源。图中所示的这些IT资源就被认为是基于云的。
    本书含有大量如图3-3一样的图示,它们给出了涉及IT资源的技术架构和各种交互场景。在学习和使用这些图时,需要注意以下两点:

    • 一个给定云符号边界中画出的IT资源并不代表这个云中包含的所有可用IT资源。为了说明一个特定的话题,通常只突出显示一部分IT资源。
    • 当重点集中在一个问题的某些方面时,就需要特意用抽象图示来表示底层技术架构。这就意味着,在图示中只会显示实际技术的部分细节。


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    此外,还有些图示中有些IT资源在云符号之外,这表示这些资源不是基于云的。

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    3.2.3 企业内部的

    作为一个独特且可以远程访问的环境,云代表了IT资源的一种部署方法。处于一个组织边界(并不特指云)中的传统IT企业内部承载的IT资源被认为是位于IT企业内部的,简称为内部的(on-premise)。换句话说,术语“内部的”是指“在一个不基于云的可控的IT环境内部的”,它和“基于云的”是对等的,用来对IT资源进行限制。一个内部的IT资源不可能是基于云的,反之亦然。
    有三点需要注意

    • 一个内部的IT资源可以访问一个基于云的IT资源,并与之交互。
    • 一个内部的IT资源可以被迁移到云中,从而成为一个基于云的IT资源。
    • IT资源既可以冗余部署在内部的环境中,也可以在云环境中。

    如果在私有云(参见第4章4.4节)中,难以区分是企业内部的IT资源还是基于云的IT资源,那么就需要使用明确的限定词。

    3.2.4 云用户与云提供者

    提供基于云的IT资源的一方称为云提供者(cloud provider),使用基于云的IT资源的一方称为云用户(cloud consumer)。这两个术语通常代表的是与云及相应云供应合同相关的组织所承担的角色。这些角色将在第4章4.1节中进行正式定义。

    3.2.5 可扩展性

    从IT资源的角度来看,可扩展是指IT资源可以处理增加或减少的使用需求的能力。
    可扩展主要有两种类型:

    • 水平扩展——向外或向内扩展
    • 垂直扩展——向上或向下扩展
      下面分别对这两种扩展类型进行说明。

    1.水平扩展
    分配和释放IT资源都属于水平扩展(horizontal scaling),如图3-4所示。水平分配资源也称为向外扩展(scaling out),水平释放资源也称为向内扩展(scaling in)。水平扩展是云环境中一种常见的扩展形式。


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    2.垂直扩展

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    当一个现有IT资源被具有更大或更小容量的资源所代替,则为垂直扩展(vertical scaling),如图3-5所示。被具有更大容量的IT资源代替,称为向上扩展(scaling up),被具有更小容量的IT资源代替,称为向下扩展(scaling down)。由于垂直扩展在进行替换时需要停机,因此,这种形式的扩展在云环境中不太常见。
    表3-1简单对比了水平扩展和垂直扩展各自常见的优势和不足。

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    3.2.6 云服务

    虽然云是可以远程访问的环境,但并非云中所有IT资源都可以被远程访问。比如,一个云中的数据库或物理服务器有可能只能被这个云中的其他IT资源访问。而有公开发布的API的软件程序可以专门部署为允许远程客户访问。
    云服务(cloud service)是指任何可以通过云远程访问的IT资源。与其他IT领域中的服务技术——比如面向服务的架构——不同,云计算中“服务”一词的含义非常宽泛。云服务可以是一个简单的基于Web的软件程序,使用消息协议就可以调用其技术接口;或者是管理工具或更大的环境和其他IT资源的一个远程接入点。
    如图3-6所示,在图中圆形符号表示云服务,这个云服务是一个简单的基于Web的软件程序。而在右图中,根据云服务提供的访问特性,使用了另一种不同的IT资源符号。

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    图3-6 具有已发布技术接口的云服务被云外用户访问(左)。作为云服务的虚拟服务器也可以被云边界之外访问(右)。左边的云服务很有可能被用户程序调用,程序会访问云服务的已发布的技术接口。右边的云服务可以被用户访问,用户远程登录到该虚拟服务器上
    云计算背后的推动力是以服务的形式提供IT资源,这些服务封装了其他IT资源,并向客户端提供远程使用功能。现在已经出现了多种通用云服务类型的模型,其中大部分都以“作为服务”(as-a-service)作为后缀。
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    3.2.7 云服务用户

    云服务用户(cloud service consumer)是一个临时的运行时角色,由访问云服务的软件程序担任。
    如图3-7所示,云服务用户常见类型包括:能够通过已发布的服务合同远程访问云服务的软件程序和服务,以及运行某些软件的工作站、便携电脑和移动设备,这些软件可以远程访问被定位为云服务的其他IT资源。

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空空如也

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云计算概念技术与架构