云计算揭秘——企业实施云计算的核心问题(解决与云计算相关复杂性问题的必备之选)

解决与云计算相关复杂性问题的必备之选

    本书全面介绍云计算在企业中的应用，涉及云计算技术的方方面面，包括如何构建可伸缩和可靠的应用；云技术、供应商和实践的最新发展；如何确定企业各个部门在云中的部署问题；如何将现有IT迁移到云中；如何构建安全的应用和数据中心等。内容深入浅出，可读性强。本书共9章，涵盖了将企业的IT运营部分或全部搬迁至云时需要了解的所有内容。第1章从整体上对云计算的概念进行了阐述；第2章介绍了云计算的底层支撑技术；第3章讨论了云计算的经济影响问题；第4章论及了阻碍人们使用云的首个问题——安全；第5章讨论了高伸缩性应用的特点及其设计和构架；第6章涵盖了在高容量环境下与使用廉价硬件相关的主题，以及如何优雅地处理这类硬件可预见的故障，同时继续给潜在数量巨大的用户提供优质服务；第7章讨论了应用在测试、部署以及生产环境中运营的区别；第8章审视了在云中成功运行应用涉及的实际注意事项；第9章讨论了云计算未来的演变，预测了未来20年的技术演变。
    本书面向业务经理、IT经理、IT架构师、CIO、CTO、CEO、IT战略决策者和所有潜在的云服务买家而写，帮助读者找到快速转变到云的细节和当前针对云的眼花缭乱的炒作之间的平衡点。

    Jothy Rosenberg在杜克大学获得了计算机辅助设计专业博士。在成为创业者之前，他还在杜克大学担任计算机科学教授一职。Jothy先后创建了7家高科技创业公司，涉及领域从分布式计算应用管理，到大规模并行超级计算机，再到Web服务监控和安全。
    最近，Jothy担任BAE Systems公司的技术总监，负责几个大型DARPA合约并帮助BAE发展云计算经验。在此之前，他负责Angle technology Ventures的IT投资，将大学IP（知识产权）商业化成新的创业公司，并在此过程中创办了两家公司（Aguru和Mogility）。之前，Jothy曾是Ambric（用于高强度计算密集并行应用服务的teraops芯片的半导体制造商）的软件CTO、Service Integrity（面向服务架构和Web服务监控）的创建者和CEO、GeoTrust（互联网安全）的创建者和COO、Novasoft（安全内容管理）的CEO，以及WebSpective（网站负载测试和服务质量）的合伙创建者。在Jothy创办的公司中，WebSpective和GeoTrust这两家公司在其撤出时价值已超过1亿美元。Jothy还曾经在Borland International担任过不同的行政职务，包括副总裁和企业工具部门的总经理，负责Borland C++、Delphi和JBuilder开发工具。
    Jothy是两本畅销技术书籍的作者：《How Debuggers Work》（Wiley，1996）和《Securing Web Services with WS-Security》（Sams，2004）。他还拥有数项专利。
在其整个职业生涯中，Jothy历经了每次计算架构（分布式计算、互联网、客户机-服务器、Web服务和现在的云）革命，从它们的萌芽状态到成为主流。他曾建立了多家新公司，以帮助其他公司快速平稳地通过这些革命。Jothy最近还出版了题为《Who Says I Can抰》的回忆录（Bascom Hill, 2010），他每年都参与公益体育事业，现已筹资超过11.5万美元。
    Arthur Mateos在其职业生涯之初是一名核物理学家，专门使用高性能计算分析近光速粒子猛烈碰撞之后产生的数量巨大的数据集。由于对高能物理的发展速度缺乏耐心，他离开了这个领域，成为了一名技术创业者。
在WebSpective和Inktomi，他担任Web应用管理和内容分发产品线的产品经理。Arthur是CDN领域的早期开拓者，并且拥有一项内容分发技术的获奖专利。他创建了Service Integrity公司，该公司专注于Web服务管理，为SOA提供实时的商务智能方案。
    最近，Arthur是Gomez（Compuware下属的Web性能部门）的VP和新兴技术总经理。Arthur主持和领导了一项创新的SaaS新产品套件的开发，它专注于Web应用缺失的预部署生命周期管理。这个旗舰产品——Reality Load，利用了多个云，包括Gomez自己遍布于世界超过10万个不同位置的度量机构的云和来自诸如EC2和GoGrid这样的多个商业云提供商的云，为面向互联网的应用产生最接近现实的负载测试。
Arthur拥有普林斯顿大学的物理学士学位和麻省理工学院的核物理博士学位。

译者序
序　言
前　言
致　谢
关于本书
第1章　什么是云计算1
1.1　定义云计算的5大原则3
1.1.1　计算资源池4
1.1.2　计算资源虚拟化5
1.1.3　随资源需求量伸缩的弹性6
1.1.4　新资源部署自动化6
1.1.5　仅按使用情况度量计费6
1.2　迁移到云中带来的效益7
1.2.1　从资本开销转变到运营开销的经济效益7
1.2.2　不必购买和供应服务器带来的机动性优势8
1.2.3　导致竞争优势的效率利益8
1.2.4　云中的安全性更强也更好8
1.3　导致云计算的IT演变9
1.3.1　“云”隐喻的起源9
1.3.2　主要计算范式的变迁：从大型主机到客户机-服务器再到Web 11
1.3.3　物理计算资源的布置：数据中心的演变12
1.3.4　软件组件化和远程访问：SOA、虚拟化和SaaS 13
1.4　云的分层：按使用分类14
1.4.1　基础设施即服务16
1.4.2　平台即服务17
1.4.3　软件即服务和框架即服务17
1.4.4　作为公有云先驱的私有云17
1.5　小结18
第2章　理解云计算分类19
2.1　云计算的支撑技术20
2.1.1　利用云数据中心实现大规模经济21
2.1.2　利用虚拟化保证云中服务器的高利用率25
2.1.3　利用云API控制远程服务器28
2.1.4　在云存储中保存持久化数据30
2.1.5　在云数据库中存储应用的结构化数据32
2.1.6　弹性：随需求量起落伸缩应用38
2.2　理解不同云分类40
2.2.1　亚马逊EC2：基础设施即服务40
2.2.2　微软Azure：基础设施即服务41
2.2.3　Google App Engine：平台即服务44
2.2.4　云中的Ruby on Rails：平台即服务45
2.2.5　Salesforce.com的Force.com：平台即服务46
2.2.6　私有云：数据中心即服务47
2.3　选择你需要的云提供商48
2.3.1　亚马逊Web服务IaaS云49
2.3.2　微软Windows Azure IaaS和PaaS云49
2.3.3　Google App Engine PaaS云50
2.3.4　Ruby on Rails PaaS云50
2.3.5　Force.com PaaS云51
2.4　小结52
第3章　云计算的商业依据53
3.1　云计算的经济意义54
3.1.1　传统内部IT、共享托管、托管服务和云模型之间的比较55
3.1.2　不同部署模型的成本详细对比56
3.2　云适合什么场景62
3.2.1　有限的生命周期需求/短期需要63
3.2.2　伸缩性可变/易变64
3.2.3　非战略应用/低组织价值66
3.3　云不适合什么场景66
3.3.1　遗留系统66
3.3.2　涉及实时/关键任务场景的应用66
3.3.3　处理机密数据的应用67
3.4　零资本创业公司67
3.4.1　今昔对比：2000年左右以建立商铺为代表的创业公司与2010年左右的创业公司相比较68
3.4.2　风投是必需的吗69
3.4.3　实例1：FlightCaster—航班延误预测70
3.4.4　实例2：商业智能SaaS70
3.5　中小型企业71
3.5.1　低技术含量示例：公司网站71
3.5.2　中等技术含量示例：备份和文件存储系统72
3.5.3　高技术含量示例：新产品开发72
3.6　大型企业中的云计算73
3.6.1　礼来（Eli Lilly）：大数据集，高计算场景73
3.6.2　《华盛顿邮报》：最后期限驱动的大型计算问题74
3.6.3　维珍大西洋航空：在线Web展示和社区75
3.7　小结75
第4章　安全和私有云76
4.1　公有云的信息安全77
4.1.1　安全问题减缓云的采纳进程78
4.1.2　大型云数据中心的安全79
4.1.3　公有云的访问控制措施81
4.1.4　大型云的网络和数据安全85
4.1.5　应用拥有者的角色和职责88
4.2　部署私有云的理由89
4.2.1　私有云定义89
4.2.2　安全考虑91
4.2.3　资源可用性的确定性91
4.2.4　大型效用计算社区92
4.2.5　经济规模92
4.2.6　部署私有云的一些问题93
4.2.7　私有云部署方案94
4.3　虚拟私有云97
4.3.1　工作机制98
4.3.2　API98
4.3.3　影响100
4.4　私有云实践100
4.4.1　Sprint：用于欺诈检测应用的私有云101
4.4.2　柏克德的项目服务网络（PSN）101
4.4.3　政府私有云102
4.5　私有云的长期生命力103
4.6　小结104
第5章　云规模的设计和架构105
5.1　最适合云的高伸缩性应用模式106
5.1.1　迁移106
5.1.2　互联网规模107
5.1.3　突发计算107
5.1.4　弹性存储108
5.1.5　应用模式总结108
5.2　互联网规模的设计和架构：分片109
5.2.1　阻碍应用伸缩的问题109
5.2.2　分区定义：用于大规模伸缩的平行数据库架构110
5.2.3　分片如何改变应用113
5.2.4　分片与传统数据库架构的对比114
5.2.5　分片实践：最常用的数据库分区模式116
5.2.6　分片的挑战和问题118
5.2.7　分片实践：Flickr的分片机制120
5.3　随需而变的容量设计：云爆123
5.3.1　云爆定义123
5.3.2　两全其美：内部数据中心+云124
5.3.3　云爆的业务依据124
5.3.4　云爆架构126
5.3.5　云爆实施攻略128
5.3.6　云爆：呼唤标准化129
5.3.7　云爆的数据存取问题130
5.4　设计按指数扩展的存储132
5.4.1　云存储定义133
5.4.2　亚马逊S3133
5.4.3　云存储API示例（使用S3）133
5.4.4　成本136
5.4.5　云中的可挂载文件系统136
5.4.6　解决具有挑战性的延迟问题137
5.5　小结138
第6章　实现云规模的高可靠性139
6.1　作为云前身的SOA140
6.1.1　分布式系统140
6.1.2　松耦合142
6.1.3　SOA144
6.1.4　SOA和松耦合145
6.1.5　SOA和Web服务145
6.1.6　SOA和云计算146
6.1.7　基于云的进程间通信147
6.2　分布式高性能云的可靠性148
6.2.1　冗余性148
6.2.2　MapReduce149
6.2.3　Hadoop：开源的MapReduce155
6.3　小结156
第7章　云中的测试、部署和运营157
7.1　典型的软件部署158
7.1.1　传统的部署架构159
7.1.2　定义模拟和测试环境160
7.1.3　预算统计161
7.2　云闪亮登场161
7.2.1　用云改进产品运营162
7.2.2　加速开发和测试164
7.3　并行化的威力166
7.3.1　单元测试168
7.3.2　功能测试169
7.3.3　负载测试173
7.3.4　视觉测试176
7.3.5　手动测试177
7.4　小结179
第8章　实践需知181
8.1　选择云供应商182
8.1.1　业务注意事项182
8.1.2　技术运营注意事项184
8.2　公有云提供商和SLA190
8.2.1　亚马逊的AWS SLA191
8.2.2　微软Azure SLA191
8.2.3　Rackspace云SLA192
8.3　度量云的运营193
8.3.1　云供应商提供的可见性194
8.3.2　第三方提供商提供的可见性197
8.4　小结199
第9章　云的未来200
9.1　IT史上经历的最大转变201
9.1.1　消费者互联网和云202
9.1.2　企业中的云207
9.2　云演变的十大预言211
9.2.1　更便宜、更可靠、更安全且更易用211
9.2.2　早期试用者崛起的引擎212
9.2.3　较公司数据中心低得多的成本212
9.2.4　到2020年，价值10亿美元的50万服务器213
9.2.5　到2020年管理员和服务器的比例为1∶10 000214
9.2.6　开源的主导地位214
9.2.7　务实的标准来自亚马逊的API215
9.2.8　最终的ISO云标准216
9.2.9　政府在云采纳中的领导作用217
9.2.10　SaaS使用基本的Web标准218
9.3　应用开发演变的十大预言218
9.3.1　应用框架的角色219
9.3.2　运行于云中的第二层和第三层220
9.3.3　不同存储机制的快速演变221
9.3.4　更强的敏感数据保护选项221
9.3.5　拥有独特API的高水平服务222
9.3.6　mashup的采纳和增长222
9.3.7　PaaS和FaaS将成为主流工具224
9.3.8　mashup开发工具的演变224
9.3.9　非西方开发者的成功225
9.3.10　开发成本不再是壁垒226
9.4　小结226
9.4.1　云计算5大原则226
9.4.2　采用云的显著好处227
9.4.3　云的演变历程227
9.4.4　云分类：从IaaS到SaaS227
9.4.5　技术支撑228
9.4.6　按使用情况付费228
9.4.7　过度的安全问题229
9.4.8　作为过渡现象的私有云229
9.4.9　为伸缩性和分片进行设计229
9.4.10　为可靠性和MapReduce进行设计230
9.4.11　在云中更好地进行测试、开发和运营230
9.4.12　选择云供应商231
9.4.13　监视公有云和SLA231
9.4.14　云计算的未来231
附录A　信息安全复习232
A.1 　保密通信232
A.2　密钥233
A.3　共享密钥加密234
A.4　公钥加密235
A.5　XML签名236
A.6　XML加密236