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计算机科学丛书·云计算：概念、技术与架构

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精彩书摘:

　　14．1云交付模型：从云提供者的角度看

　　本节从云提供者的视角来探讨IaaS、PaaS和SaaS云交付模型的架构和管理，主要内容为如何将这些基于云的环境集成到更大的环境中并且管理它们，以及如何把它们与不同的技术和云机制关联起来。

　　14．1．1构建laaS环境

　　虚拟服务器和云存储设备机制代表着两个最基本的IT资源，它们是作为IaaS环境中标准快速供给架构的一部分交付的。这些资源提供有各种标准化的配置，由下述这些属性定义：

　　·操作系统

　　·主存容量

　　·处理能力

　　·虚拟化的存储容量

　　内存和虚拟化的存储容量通常以1GB为单位增加，以简化对底层物理IT资源的供给。当限制云用户对虚拟化环境的访问时，通过采用具有事先定义好配置的虚拟服务器映像，云提供者会优先组合IaaS提供的资源。有些云提供者可能会向云用户提供对物理IT资源的直接管理访问，在这种情况下使用的就是裸机供给架构。

　　可以对虚拟服务器进行快照(snapshot)，以记录它的当前状态、内存和对虚拟化IaaS环境的配置，用于备份和复制，并支持水平和垂直扩展的需求。例如，虚拟服务器可以用它的快照在增加容量以实现垂直扩展后，在另一个主机环境中重新初始化。快照还可以用来作为一种复制服务器的方法。自定义的虚拟服务器映像管理是一个很重要的特性，它是通过远程管理系统机制来提供的。大多数云提供者也支持自定义构建的虚拟服务器映像的导入和导出选项，这些映像可以是私有格式，也可以是标准格式。

　　1．数据中心云提供者可以从分布于不同地理位置的数据中心来提供基于IaaS的IT资源，这样做主要有下面这些好处：

　　·多数据中心可以连接起来以增加弹性。每个数据中心放在不同的地理位置，降低了单一故障导致所有的数据中心同时下线的可能性。

　　·数据中心通过低延迟的高速通信网络连接起来，在提高可用性和可靠性的同时，还可以进行负载均衡、IT资源备份和复制以及增加存储容量。

　　……

作者简介：

　　Thomas Erl，是畅销IT书作者，Arcitura教育机构的创始人，《服务技术杂志》编辑，PrenticeHall出版社ThomasErl的服务技术丛书的编辑。他的书在全世界范围内卖出了175000多本，成为国际畅销书，已经被主要的IT组织成员正式认可，例如IBM、微软、甲骨文、Intd、埃森哲、IEEE、HL7、MITRE、SAP,思科、HP等。作为Arcitura教育公司的CEO,Thomas领导研发了国际公认的云计算职业认证（Cloud Certified Professional,CCP)和SOA职业认证（SOA Certificated Professional,SOACP)的课程大纲，设立了一系列正式的、与厂商无关的工业认证，全球巳经有数千IT从业人员获得了这些认证。Thomas作为演讲者和指导者，在20多个国家进行过巡回演讲和指导，并且经常参加国际会议，包括服务技术大会（Service Technology Symposium)和高德纳研讨会（Gartner Events)。Thomas已经在诸多出版物上发表过100多篇文章和访谈，包括《The Wall Street Journal》和《CIO Magazine》。 Zaigham Mahmood博士是六本书的作者，其中有四本是专门讲述云计算的。他现在是英国Debesis教育的技术顾问和英国德比大学的研究员。他还在一些国际教育机构担任外国教授和特别教授的职位。Mahmood教授是一位经过认证的云计算培训师，并经常在国际SOA、云+服务技术大会上演讲，他已经发表了100多篇文章，研究领域包括分布式计算、项目管理和电子政务。 Ricardo Puttini教授作为巴西主要政府机构的高级IT顾问，有15年的从业经验。他讲授了数门有关服务概论、面向服务的架构和云计算的本科生及研究生课程。Ricardo是第四届国际S0A大会和2011年春召开的第三届国际云计算大会的主席。他拥有巴西利亚大学通信网络方向的博士学位（2004)，从1998年开始在该校电子工程系任教。读博士期间，Ricardo在法国雷恩的L'Ecole Superieured'Electricite(Supelec)学习了18个月，在那里他开始研究分布式系统架构和安全。

内容简介：

　　《计算机科学丛书·云计算：概念、技术与架构》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。第五部分即附录给出了案例研究结论，介绍了工业标准组织、云计算机制与特性之间的对应关系、数据中心设施、云计算新兴技术，并给出了云提供合同和云商业案例模板。

出版者的话

译者序

推荐语

序

致谢

关于作者

关于序贡献者

关于贡献者

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

第一部分　云计算基础

第3章　理解云计算

3.1　起源与影响

3.1.1　简要历史

3.1.2　定义

3.1.3　商业驱动力

3.1.4　技术创新

3.2　基本概念与术语

3.2.1　云

3.2.2　IT资源

3.2.3　企业内部的

3.2.4　云用户与云提供者

3.2.5　可扩展性

3.2.6　云服务

3.2.7　云服务用户

3.3　目标与收益

3.3.1　降低的投资与成比例的开销

3.3.2　提高的可扩展性

3.3.3　提高的可用性和可靠性

3.4　风险与挑战

3.4.1　增加的安全漏洞

3.4.2　降低的运营管理控制

3.4.3　云提供者之间有限的可移植性

3.4.4　多地区法规遵循和法律问题

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

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