了得網計算機/網絡_雲計算開發與安全

編輯推薦

盡管雲計算平臺和應用的使用程度迅速擴大，但大多數關於這一主題的著作都集中在高層次的概念上。長期以來一直缺少一本為如何開發安全的雲提供詳細指導的圖書。
《雲計算開發與安全》提供了雲計算技術的全面概述，並填補了這方面的空白。它提出了關於如何開發和保護雲計算平臺和Web服務的分步指導，深入淺出地論述了相關支持技術。
本書介紹了實現安全的雲計算框架以及雲服務支持技術，如Web服務和安全性。同時也詳細介紹了雲計算框架的各個層次，包括虛擬機監控和管理程序、雲數據存儲、雲數據管理和虛擬網絡監控。它還給出了雲產品和原型的幾個實例，包括私有雲、公有雲和美國政府雲。
本書回顧了雲計算的新發展，闡述了開發和保護當前雲計算平臺和應用的基本概念、問題和挑戰；審查驗證了作者及其團隊在得克薩斯大學達拉斯分校開發的雲計算實驗繫統上構建的原型。
《雲計算開發與安全》適合工業、政府和學術界的讀者閱讀。通過本書，技術人員將會領會怎樣為特定的雲應用選擇合適的工具；開發人員將會發現實施雲的更多設計方案；管理人員將會理解好的方案是建立自己的雲還是外包出去。

內容簡介

《雲計算開發與安全》主要論述雲計算開發與安全的基本概念、思想、方法和實例。全書主要由9個部分組成，內容涉及相關支撐技術、雲計算概念和開發技術、雲的應用、雲計算安全、雲計算與安全的教育和研究等相關技術及其實例、實驗繫統等。
《雲計算開發與安全》是一本不可多得的將雲計算開發與安全緊密結合的圖書。通過風趣且智慧的語言講解抽像的概念，用實例和插圖幫助讀者理解其中的含義，同時又不失論述的嚴謹性，使讀者易於理解和掌握。

作者簡介

Bhavani Thuraisingham博士是得克薩斯大學達拉斯分校（UTD）埃裡克喬森工程與計算機科學學院 Louis A.Beecherl，Jr傑出教授，以及UTD網絡安全研究和教育研究所執行董事。她目前從事的是網絡安全、雲計算和大數據分析的集成法研究。在2004年10月加入UTD之前，她在MITR公司工作了16年，其中擔任了3 年國家科學基金會(National Science Foundation，NSF)項目主任。在 MITRE公司中，她領導團隊努力開發安全數據管理繫統和數據挖掘工具。她在NSF發起了數據和應用安全計劃,並成為網絡信任主題研究的一部分。在進入MITRE公司之前，她在商業行業中工作了6年，從事數據安全、數據管理和分布式繫統的研究工作。
Thuraisingham博士是許多獎項的獲得者，包括IEEE計算機學會1997年技術成就獎、ACM SIGSAC2010年度傑出貢獻獎、IEEE SMC和社會交通繫統2010年度智力與安全信息學領導聯合獎、社會設計和過程科學（SDPS）2012年度金融和計算機科學與社會科學跨學科研究金獎，以及 2013年 IBM學院獎。她是美國電氣電子工程師學會（IEEE）、美國科學促進會（AAAS）和英國計算機學會的會士（Fellow）。她發表過100餘篇期刊論文、200餘篇會議論文，出版過12本圖書，完成超過100場主旨演講。她已經擁有 8項專利（3項待定），並且是知識與安全分析有限責任公司的創始人。Thuraisingham博士在威爾士大學獲得了計算理論博士學位。由於在數據安全方面所做的貢獻，她獲得了英國布裡斯托大學博士學位（工程博士）。

譯者序
原書前言
關於作者
第1章引言1
1.1 關於本書1
1.2 支撐技術2
1.2.1 從主機到雲2
1.2.2 安全技術2
1.2.3 數據､信息和知識管理3
1.3 服務安全技術4
1.3.1 服務安全技術4
1.3.2 語義服務安全5
1.3.3 專用服務安全5
1.4 雲計算概念6譯者序
原書前言
關於作者
第1章引言1
1.1 關於本書1
1.2 支撐技術2
1.2.1 從主機到雲2
1.2.2 安全技術2
1.2.3 數據､信息和知識管理3
1.3 服務安全技術4
1.3.1 服務安全技術4
1.3.2 語義服務安全5
1.3.3 專用服務安全5
1.4 雲計算概念6
1.5 雲計算實驗繫統7
1.6 雲計算安全7
1.7 雲計算安全實驗繫統8
1.8 面向安全應用的雲計算實驗8
1.9 邁向可信賴的雲9
1.10 面向雲安全建立基礎設施､教育項目和研究計劃9
1.11 本書的結構10
1.12 後續13
參考文獻14
部分支撐技術15
第2章從主機到雲16
2.1 概述16
2.2 早期計算繫統16
2.3 分布式計算17
2.4 萬維網18
2.5 雲計算18
2.6 總結和展望19
參考文獻19
第3章可信賴的繫統20
3.1 概述20
3.2 安全繫統20
3.2.1 簡介20
3.2.2 訪問控制和其他安全概念21
3.2.3 安全繫統的類型22
3.2.4 安全操作繫統23
3.2.5 安全數據庫繫統23
3.2.6 安全的網絡24
3.2.7 新興趨勢25
3.2.8 網絡的影響26
3.2.9 構建安全繫統的步驟26
3.3 可靠的繫統27
3.3.1 簡介27
3.3.2 信任管理28
3.3.3 數字版權管理28
3.3.4 隱私29
3.3.5 完整性､數據質量和高度保障29
3.4 安全威脅和解決方案30
3.5 通過不可信賴的組件構建安全繫統32
3.6 總結和展望33
參考文獻33
第4章數據､信息和知識管理35
4.1 概述35
4.2 數據管理35
4.2.1 數據管理35
4.2.1.1 數據模型35
4.2.1.2 功能36
4.2.1.3 數據分布36
4.2.1.4 Web數據管理36
4.2.2 復雜數據管理37
4.2.2.1 多媒體數據繫統37
4.2.2.2 地理空間數據管理38
4.3 信息管理38
4.3.1 數據倉庫和數據挖掘39
4.3.2 信息檢索40
4.3.3 搜索引擎41
4.4 知識管理42
4.5 活動管理43
4.5.1 電子商務和電子貿易43
4.5.2 協作與工作流43
4.5.3 信息集成45
4.5.4 信息共享45
4.5.5 社交網絡46
4.5.6 供應鏈管理47
4.6 總結和展望47
參考文獻48
部分總結49
第二部分服務安全技術50
第5章面向服務的計算和安全51
5.1 概述51
5.2 面向服務的計算52
5.2.1 服務模式52
5.2.1.1 SOA和Web服務53
5.2.1.2 SOA及其設計53
5.2.2 SOA和Web服務54
5.2.2.1 WS模型55
5.2.2.2 WS的構成56
5.2.2.3 WS協議57
5.2.2.4 REST 59
5.2.3 SOAD 59
5.2.3.1 IBMSOAD 61
5.2.3.2 面向服務的建模框架62
5.2.3.3 服務型UML 62
5.3 面向服務計算的安全62
5.3.1 服務範式的安全62
5.3.2 安全的SOA和WS 65
5.3.2.1 WS-Security 65
5.3.2.2 WS-*Security 66
5.3.3 安全的SOAD 69
5.3.3.1 安全的SOMA 71
5.3.3.2 安全的SOMF 72
5.3.3.3 用於服務的安全UML 72
5.3.4 WS訪問控制72
5.3.4.1 SAML 72
5.3.4.2 可擴展訪問控制標記語言73
5.3.5 數字身份管理75
5.3.5.1 OpenID 76
5.3.5.2 Shibboleth 76
5.3.5.3 自由聯盟78
5.3.6 WS安全模型78
5.3.6.1 授權模型79
5.3.6.2 信息流模型79
5.3.6.3 多級安全WS 81
5.4 總結和展望81
參考文獻82
第6章語義Web服務和安全85
6.1 概述85
6.2 語義Web 86
6.2.1 分層技術棧86
6.2.2 XML 87
6.2.2.1 XML素87
6.2.2.2 XML屬性87
6.2.2.3 XMLDTD 87
6.2.2.4 XML模式87
6.2.2.5 XML命名空間88
6.2.2.6 XML聯合/分開88
6.2.2.7 XML-QL､XQuery､XPath､XSLT 88
6.2.3 RDF 88
6.2.3.1 RDF基礎89
6.2.3.2 RDF容器模型89
6.2.3.3 RDF規範89
6.2.3.4 RDF模式90
6.2.3.5 RDF公理語義學90
6.2.3.6 RDF推斷法90
6.2.3.7 RDF查詢91
6.2.3.8 SPARQL 91
6.2.4 本體91
6.2.5 Web規則和SWRL 92
6.2.5.1 Web規則92
6.2.5.2 SWRL 93
6.2.6 語義Web服務94
6.3 安全的語義Web服務95
6.3.1 語義Web的安全性95
6.3.2 XML安全性96
6.3.3 RDF安全性96
6.3.4 安全性和本體97
6.3.5 安全查詢和規則處理97
6.3.6 語義Web的隱私和信任97
6.3.7 安全的語義Web和WS 99
6.4 總結和展望100
參考文獻101
第7章專用的Web服務和安全103
7.1 概述103
7.2 專用Web服務103
7.2.1 總述103
7.2.2 數據管理的Web服務104
7.2.3 復雜的數據管理Web服務104
7.2.4 信息管理的Web服務106
7.2.5 知識管理的Web服務106
7.2.6 活動管理的Web服務107
7.2.6.1 電子商務107
7.2.6.2 協作與工作流108
7.2.6.3 信息集成108
7.2.6.4 其他活動109
7.2.7 領域Web服務109
7.2.7.1 防御109
7.2.7.2 醫療保健與生命科學110
7.2.7.3 金融110
7.2.7

前言

背景
隨著信息繫統技術的不斷發展，許多業務領域的各種應用日益趨於計算機化。在許多組織機構中，數據已經成為其關鍵資源。有效地訪問數據、共享數據以及從數據中提取信息並利用信息已經成為迫切的需要。因此，我們不僅需要努力整合分散在多個站點上的各種數據源，而且從這些數據庫中提取信息模式和趨勢也顯得十分重要。這些數據源可以是由數據庫管理繫統所管理的數據庫，也可以是來自於多種數據源的在數據倉庫中存儲的數據。
20世紀90年代中期，隨著萬維網（World Wide Web，WWW）的發展，對數據、信息和知識的有效管理產生了更大需求。在這個階段，消費者書籍銷售商的概念已通過網絡進行了數字化體現。按照這種方式，許多服務有了網絡的支持，消費者可以通過服務提供商的網站請求服務，而服務提供商提供被請求的服務。這種服務可以是從航空公司預訂機票或者是從書籍銷售商那裡購買一本書，這種由網絡支持的服務被稱為網絡服務。需要注意的是，這種服務不一定必須通過網絡提供。消費者可以向服務提供商發送電子郵件請求服務。這種服務就是計算機支持的服務，由計算機支持的服務大部分工作都集中在網絡服務上。背景
隨著信息繫統技術的不斷發展，許多業務領域的各種應用日益趨於計算機化。在許多組織機構中，數據已經成為其關鍵資源。有效地訪問數據、共享數據以及從數據中提取信息並利用信息已經成為迫切的需要。因此，我們不僅需要努力整合分散在多個站點上的各種數據源，而且從這些數據庫中提取信息模式和趨勢也顯得十分重要。這些數據源可以是由數據庫管理繫統所管理的數據庫，也可以是來自於多種數據源的在數據倉庫中存儲的數據。
20世紀90年代中期，隨著萬維網（World Wide Web，WWW）的發展，對數據、信息和知識的有效管理產生了更大需求。在這個階段，消費者書籍銷售商的概念已通過網絡進行了數字化體現。按照這種方式，許多服務有了網絡的支持，消費者可以通過服務提供商的網站請求服務，而服務提供商提供被請求的服務。這種服務可以是從航空公司預訂機票或者是從書籍銷售商那裡購買一本書，這種由網絡支持的服務被稱為網絡服務。需要注意的是，這種服務不一定必須通過網絡提供。消費者可以向服務提供商發送電子郵件請求服務。這種服務就是計算機支持的服務，由計算機支持的服務大部分工作都集中在網絡服務上。
這種服務模式已經演變成提供計算服務的基礎設施、軟件、數據庫以及各種應用。例如，像從電力公司獲得供電服務一樣，我們也可以從服務提供商那裡獲得計算服務，這種能力就產生了雲計算的概念。正如美國國家標準與技術研究院對雲計算的定義：雲計算是實現無處不在、方便、按需網絡訪問共享的可配置計算資源池（如網絡、服務器、存儲、應用程序和服務）的模型，可以通過少的管理努力或服務提供商的交互來快速地提供和發布。
在過去5年中，雲計算的發展迅速，目前已經有好幾家公司提供基礎設施軟件、應用程序和計算平臺作為服務。
隨著對數據和信息管理需求的不斷增加，維護數據庫、應用程序和信息繫統的安全性至關重要，因此必須保護數據和信息免受未經授權的訪問以及惡意破壞。隨著雲計算的出現，由於雲數據通常是由第三方管理，所以保護數據和信息尤為重要，因此需要有效的機制來保護雲計算安全。
《雲計算開發與安全》將回顧雲計算的發展情況，並討論雲計算安全中的概念、問題和挑戰。此外，還將討論我們在得克薩斯大學達拉斯分校（The University of Texas at Dallas，UTD）開發的在雲計算和雲計算安全方面的實驗繫統、基礎設施和教育項目。
《雲計算開發與安全》組織結構
《雲計算開發與安全》共分為9個部分，每個部分分別描述和雲計算開發與安全相關的一些方面。本書重點將是雲計算查詢處理以及周邊安全問題。此外，本書也將討論利用雲計算的應用安全性，例如惡意軟件檢測、信息共享安全、內部威脅檢測等。
《雲計算開發與安全》第1章為引言。
部分由3章（第2～4章）組成，主要介紹雲計算的支撐技術。這部分包括第2章所討論的計算繫統的演進，第3章討論的安全技術，第4章討論的數據、信息以及知識的管理技術。
第二部分由3章（第5～7章）組成，討論服務和安全服務技術中的概念。其中，第5章討論SOA（Service Oriented Architecture，面向服務的架構）和Web服務，面向服務的設計與分析以及安全服務。第6章將討論語義Web服務和相關安全問題，在第7章將討論專用的Web服務，如信息和知識管理服務。
第三部分由5章（第8～12章）組成，將討論雲計算中的核心課題。在第8章中，將討論雲計算的基本概念以及我們實現的一個雲計算架構。在第9章，將對雲計算功能進行討論，包括虛擬化、數據存儲管理、數據管理。接下來將用整個第10章來介紹雲數據管理，針對雲數據管理開發了許多原型。第11章討論應用程序。第12章討論各種雲產品和安全提供商。
第四部分由3章（第13～15章）組成，討論在實驗雲計算繫統上開發的原型。首先將在第13章討論雲查詢處理繫統原型，其次將在第14章討論雲計算中的社交網絡，後在第15章討論雲計算中的本體管理。
第五部分由6章（第16～21章）組成，討論雲計算安全。第16章討論雲計算的安全性。第17章討論雲計算安全的主要功能，例如安全虛擬化、存儲和數據管理以及雲取證。由於我們大部分工作都是集中在雲數據安全管理上，所以將用整個第18章來討論這個課題。第19章給出了雲計算安全指南。第20章討論安全作為服務的概念。第21章討論關於雲計算安全的各種標準和產品。
第六部分由3章（第22～24章）組成，討論在雲計算上開發繫統的安全性。第22章討論的主題是使用關繫數據的安全雲查詢處理繫統，第23章將討論使用語義Web數據的查詢處理安全，第24章將討論亞馬遜網絡服務和信息集成的安全性。
第七部分由4章（第25～28章）組成，介紹雲計算在安全應用中的使用。第25章介紹使用雲計算對惡意軟件檢測，第26章將討論基於雲的內部威脅檢測，第27章討論基於雲計算的信息共享保障，第28章討論基於語義雲的信息共享，我們將語義雲定義為使用語義Web技術的雲。
第八部分由3章（第29～31章）組成，描述了關於開發可信賴雲的思路。第29章將討論雲服務的信任管理，第30章對雲服務的隱私問題

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