雲計算解決方案架構設計

Kevin L. Jackson是全球知名的雲計算專家、技術思想領袖、GovCloud Network公司的首席執行官(CEO)/創始人。Jackson的商業經歷包括擔任摩根大通(J. P. Morgan Chase)副總裁和IBM全球銷售總監。他已將任務應用程序部署到美國智能社區雲計算環境(IC ITE)，並撰寫和出版了多本雲計算書籍。他還是註冊信息系統安全專家(CISSP)和註冊雲安全專家(CCSP)。
感謝我的合著者Scott Goessling，他豐富的知識和洞察力極大地提高了我的專業技術和個人能力。我要向我的孩子Lauren、Lance和Karl表達我的愛意和真誠的讚美，能陪伴他們走過人生旅途，每天都讓我充滿自豪。最後，我的妻子Lisa給了我生命中最美好的時光，你是我的一切！

Scott Goessling是Burstorm的首席運營官兼首席技術官，他幫助創建了世界上第一個自動化的雲解決方案設計平台。他曾在菲律賓、日本、印度、墨西哥、法國、美國生活和工作。Scott還作為許多技術方面的專家參與了幾家成功的初創企業，其中包括一家網絡硬件創新公司，該公司最後以80多億美元的價格被收購。

Scott的觀點結合了許多現實世界中的經驗。他對營養療法、家庭裝修、改裝汽車、烹飪、攝影、雕塑等多個領域有濃厚的興趣，最重要的是，他還對養育子女備感興趣。

感謝我的合著者Kevin Jackson，他的知識、經驗和耐心不斷提高我的專業技術和個人水平。如果沒有我的勞拉Laura和年幼的兒子Grayson無盡的愛、理解和支持，那麼這一切都不會成為可能。感謝你們無條件的愛。

 

目 錄

 

第1章 什麼是雲計算 1

1.1 雲計算的歷史 2

1.2 雲計算的定義 4

1.3 雲計算的基本特徵 5

1.4 雲計算的運維模式 7

1.5 雲服務模式 8

1.5.1 IaaS 8

1.5.2 SaaS 10

1.5.3 PaaS 11

1.5.4 其他雲服務模式 13

1.6 雲洗白 18

1.7 雲計算的分類 18

1.8 本章小結 20

 

第2章 治理和變更管理 21

2.1 IT治理 22

2.2 實現戰略 23

2.3 變更管理 24

2.4 IT服務管理 26

2.5 構建雲計算解決方案目錄 30

2.6 本章小結 32

 

第3章 設計的考慮因素 33

3.1 設計基礎—思考流程 33

3.2 設計基礎—雲計算不是一項技術，而是一種經濟上的創新 34

3.3 設計基礎—計劃 36

3.4 了解商業戰略和目標 40

3.5 本章小結 44

 

第4章 業務驅動因素、衡量指標和用例 45

4.1 投資回報率 45

4.2 投資回報率指標 50

4.3 關鍵性能指標 51

4.3.1 業務目標KPI 52

4.3.2 經濟目標指標 52

4.4 一般用例 53

4.5 本章小結 53

 

第5章 構建行政決策 55

5.1 顛倒流程，尋獲洞察 57

5.2 實時協作 57

5.3 表達挑戰而不是需求 57

5.4 自動化和使能化 57

5.5 停止討論技術——戰略 58

5.6 經濟，不是定價——經濟因素 58

5.7 解決方案，而不是服務器——技術 59

5.8 成本較低可能對業務不利——風險 59

5.9 採用是可選的 60

5.10 面向高管的技術 61

5.10.1 面向高管的雲服務模式 61

5.10.2 高管的部署模型 62

5.10.3 高管的實施模型和IT治理 62

5.11 本章小結 63

 

第6章 遷移的架構 65

6.1 用戶特徵 65

6.2 應用程序設計 69

6.3 應用程序遷移 70

6.4 應用程序的工作負載 70

6.4.1 靜態的工作負載 71

6.4.2 千載難逢的工作負載 71

6.4.3 不可預測和隨機的工作負載 71

6.5 應用程序類別 72

6.6 應用程序依賴關係 74

6.7 API的使用 74

6.7.1 SOAP 75

6.7.2 REST 75

6.8 對技術架構的要求 76

6.9 法律/法規/安全性要求 76

6.10 業務連續性和災難恢復——BCDR 76

6.11 經濟因素 77

6.12 組織評估 77

6.13 本章小結 78

 

第7章 基礎的雲架構 81

7.1 基礎的架構類型 82

7.1.1 單服務器 82

7.1.2 單站點 82

7.2 OSI模型和層描述 84

7.2.1 邏輯和物理設計 86

7.2.2 自動伸縮架構 86

7.3 複雜的架構類型 86

7.3.1 多數據中心的架構 86

7.3.2 全局服務器負載均衡 87

7.3.3 數據庫彈性 87

7.3.4 緩存和數據庫 88

7.3.5 基於警報和隊列的可伸縮設置 88

7.3.6 混合雲站點架構 90

7.3.7 可伸縮的多雲架構 90

7.3.8 故障轉移多雲架構 90

7.3.9 雲和專用主機架構 91

7.4 為混合雲設計架構 92

7.4.1 混合用戶接口 92

7.4.2 混合處理 92

7.4.3 混合數據 92

7.4.4 混合備份 93

7.4.5 混合後端 93

7.4.6 混合應用程序功能 93

7.4.7 混合多媒體Web應用程序 93

7.4.8 混合開發環境 94

7.5 本章小結 95

 

第8章 解決方案的參考架構 97

8.1 應用程序的安全性 97

8.2 Web應用程序託管 99

8.3 公共網絡 100

8.3.1 雲供應商網絡組件 100

8.3.2 企業網絡組件 100

8.3.3 安全組件 100

8.4 API管理 101

8.5 電子商務 101

8.5.1 公共網絡組件 102

8.5.2 雲供應商組件 102

8.5.3 企業網絡組件 104

8.6 移動化 105

8.6.1 移動架構組件 106

8.6.2 移動設備組件 106

8.6.3 公共網絡組件 107

8.6.4 雲供應商組件 107

8.6.5 企業網絡組件 108

8.7 企業社會協作 109

8.8 大數據分析 113

8.8.1 公共網絡組件 114

8.8.2 雲供應商組件 115

8.8.3 企業網絡組件 116

8.8.4 安全組件 117

8.9 區塊鏈 118

8.10 物聯網架構 120

8.11 混合集成架構 124

8.11.1 公共網絡組件 125

8.11.2 雲供應商網絡組件 125

8.11.3 企業網絡組件 126

8.12 本章小結 127

 

第9章 雲環境的關鍵原則和虛擬化 129

9.1 彈性基礎設施 129

9.2 彈性平台 130

9.3 基於節點的可用性 131

9.4 基於環境的可用性 131

9.5 技術服務消費模型 132

9.6 設計平衡 132

9.7 虛擬化 133

9.7.1 計算虛擬化 133

9.7.2 網絡虛擬化 134

9.7.3 數據虛擬化 135

9.7.4 應用程序虛擬化 137

9.8 本章小結 137

 

第10章 雲客戶端和關鍵的雲服務 139

10.1 雲計算客戶端 139

10.2 IaaS 141

10.2.1 計算服務 141

10.2.2 存儲服務 141

10.2.3 通信服務 144

10.2.4 計量/監控 146

10.2.5 審計服務 147

10.3 PaaS 149

10.4 數據庫 149

10.5 集成開發環境 151

10.6 SaaS 151

10.7 本章小結 152

 

第11章 運維要求 153

11.1 應用程序編程接口 154

11.1.1 API級別和類別 155

11.1.2 用於雲存儲的通用API 155

11.1.3 通用雲中間件API 155

11.2 公共基礎設施文件格式——VM 155

11.3 數據和應用程序聯合 156

11.4 部署 156

11.5 聯合身份 156

11.6 身份管理 156

11.7 可移植性和互操作性 156

11.8 生命週期管理 157

11.9 位置識別 157

11.10 計量和監控 158

11.11 開放式客戶端 158

11.12 可用性 158

11.13 隱私 158

11.14 彈性 158

11.15 可審計性 159

11.16 性能 159

11.17 管理和治理 159

11.18 跨雲的事務和並發性 159

11.19 SLA和基準 159

11.20 供應商退出 160

11.21 安全性 160

11.22 安全控制 160

11.23 分佈式計算參考模型 162

11.24 本章小結 162

 

第12章 CSP的性能 163

12.1 CSP性能指標 163

12.2 CSP基準 164

12.3 本章小結 169

 

第13章 雲應用程序開發 171

13.1 核心應用程序的特徵 172

13.1.1 鬆散耦合 172

13.1.2 面向服務 172

13.2 雲應用程序組件 173

13.2.1 服務器端 174

13.2.2 客戶端 175

13.3 DevOps 175

13.4 微服務和無服務器架構 176

13.5 應用程序遷移計劃 176

13.6 本章小結 177

 

第14章 數據的安全性 179

14.1 數據安全生命週期 180

14.2 數據分類 182

14.3 數據隱私 182

14.4 個人識別信息——PII 183

14.5 本章小結 184

 

第15章 應用程序的安全性 185

15.1 應用程序安全性的管理流程 185

15.2 應用程序安全性的風險 188

15.3 雲計算的威脅 188

15.4 本章小結 188

 

第16章 風險管理和業務連續性 189

16.1 框架的風險 189

16.2 風險評估 190

16.3 監控風險 192

16.4 業務連續性和災難恢復 192

16.5 本章小結 193

 

第17章 動手實驗1——單服務器的基本雲設計 195

17.1 動手實驗和練習 195

17.1.1 複雜性 196

17.1.2 消除噪聲 196

17.1.3 Burstorm實驗1——背景(NeBu Systems) 197

17.1.4 Burstorm實驗1——開始 198

17.2 本章小結 208

 

第18章 動手實驗2——高級雲設計的洞察 209

18.1 數據驅動的設計 209

18.2 並非所有數據都有用 210

18.3 Burstorm實驗2——高級洞察(NeBu Systems) 211

18.4 Burstorm實驗2——訪問附加的詳細信息 211

18.5 Burstorm實驗2——選擇直接比較 212

18.5.1 按價格進行比較 213

18.5.2 按性能進行比較 215

18.5.3 按性價比進行比較 216

18.6 本章小結 218

 

第19章 動手實驗3——優化當前狀態(12個月後) 219

19.1 使當前狀態數據可視化 219

19.1.1 可視化數據 220 

19.1.2 更新NeBu Systems的遷移進度 221

19.1.3 當前賬單文件 222

19.2 本章小結 238

 

第20章 雲架構的經驗教訓 239