Jothy
Rosenberg在杜克大學獲得了計算機輔助設計專業博士。在成為創業者之前，他還在杜克大學擔任計算機科學教授一職。Jothy先後創建了7家高科技創業公司，涉及領域從分布式計算應用管理，到大規模並行超級計算機，再到Web服務監控和安全。


近，Jothy擔任BAE
Systems公司的技術總監，負責幾個大型DARPA合約並幫助BAE發展雲計算經驗。在此之前，他負責Angle technology
Ventures的IT投資，將大學IP（知識產權）商業化成新的創業公司，並在此過程中創辦了兩家公司（Aguru和Mogility）。之前，Jothy曾是Ambric（用於高強度計算密集並行應用服務的teraops芯片的半導體制造商）的軟件CTO、Service
Integrity（面向服務架構和Web服務監控）的創建者和CEO、GeoTrust（互聯網安全）的創建者和COO、Novasoft（安全內容管理）的CEO，以及WebSpective（網站負載測試和服務質量）的合伙創建者。在Jothy創辦的公司中，WebSpective和GeoTrust這兩家公司在其撤出時價值已超過。Jothy還曾經在Borland
International擔任過不同的行政職務，包括副總裁和企業工具部門的總經理，負責Borland
C++、Delphi和JBuilder開發工具。

Jothy是兩本暢銷技術書籍的作者：《How Debuggers Work》（Wiley，1996）和《Securing Web
Services with WS-Security》（Sams，2004）。他還擁有數項專利。

在其整個職業生涯中，Jothy歷經了每次計算架構（分布式計算、互聯網、客戶機-服務器、Web服務和現在的雲）革命，從它們的萌芽狀態到成為主流。他曾建立了多家新公司，以幫助其他公司快速平穩地通過這些革命。Jothy近還出版了題為《Who
Says I Can抰》的回憶錄（Bascom Hill,
2010），他每年都參與公益體育事業，現已籌資超過11.。

    Arthur
Mateos在其職業生涯之初是一名核物理學家，專門使用高性能計算分析近光速粒子猛烈踫撞之後產生的數量巨大的數據集。由於對高能物理的發展速度缺乏耐心，他離開了這個領域，成為了一名技術創業者。


在WebSpective和Inktomi，他擔任Web應用管理和內容分發產品線的產品經理。Arthur是CDN領域的早期開拓者，並且擁有一項內容分發技術的獲獎專利。他創建了Service
Integrity公司，該公司專注於Web服務管理，為SOA提供實時的商務智能方案。

   
近，Arthur是Gomez（Compuware下屬的Web性能部門）的VP和新興技術總經理。Arthur主持和領導了一項創新的SaaS新產品套件的開發，它專注於Web應用缺失的預部署生命周期管理。這個旗艦產品——Reality
Load，利用了多個雲，包括Gomez自己遍布於世界超過10萬個不同位置的度量機構的雲和來自諸如EC2和GoGrid這樣的多個商業雲提供商的雲，為面向互聯網的應用產生接近現實的負載測試。


Arthur擁有普林斯頓大學的物理學士學位和麻省理工學院的核物理博士學位。

譯者序

序 言

前 言

致 謝

關於本書

第1章 什麼是雲計算

1.1 定義雲計算的5大原則

1.1.1 計算資源池

1.1.2 計算資源虛擬化

1.1.3 隨資源需求量伸縮的彈性

1.1.4 新資源部署自動化

1.1.5 僅按使用情況度量計費

1.2 遷移到雲中帶來的效益

1.2.1 從資本開銷轉變到運營開銷的經濟效益

1.2.2 不必購買和供應服務器帶來的機動性優勢

1.2.3 導致競爭優勢的效率利益

1.2.4 雲中的安全性更強也更好

1.3 導致雲計算的IT演變

1.3.1 "雲"隱喻的起源

1.3.2 主要計算範式的變遷：從大型主機到客戶機-服務器再到Web

1.3.3 物理計算資源的布置：數據中心的演變

1.3.4 軟件組件化和遠程訪問：SOA、虛擬化和SaaS

1.4 雲的分層：按使用分類

1.4.1 基礎設施即服務

1.4.2 平臺即服務

1.4.3 軟件即服務和框架即服務

1.4.4 作為公有雲先驅的私有雲

1.5 小結

第2章 理解雲計算分類

2.1 雲計算的支撐技術

2.1.1 利用雲數據中心實現大規模經濟

2.1.2 利用虛擬化保證雲中服務器的高利用率

2.1.3 利用雲API控制遠程服務器

2.1.4 在雲存儲中保存持久化數據

2.1.5 在雲數據庫中存儲應用的結構化數據

2.1.6 彈性：隨需求量起落伸縮應用

2.2 理解不同雲分類

2.2.1 亞馬遜EC2：基礎設施即服務

2.2.2 微軟Azure：基礎設施即服務

2.2.3 Google App Engine：平臺即服務

2.2.4 雲中的Ruby on Rails：平臺即服務

2.2.5 Salesforce.com的Force.com：平臺即服務

2.2.6 私有雲：數據中心即服務

2.3 選擇你需要的雲提供商

2.3.1 亞馬遜Web服務IaaS雲

2.3.2 微軟Windows Azure IaaS和PaaS雲

2.3.3 Google App Engine PaaS雲

2.3.4 Ruby on Rails PaaS雲

2.3.5 Force.com PaaS雲

2.4 小結

第3章 雲計算的商業依據

3.1 雲計算的經濟意義

3.1.1 傳統內部IT、共享托管、托管服務和雲模型之間的比較

3.1.2 不同部署模型的成本詳細對比

3.2 雲適合什麼場景

3.2.1 有限的生命周期需求/短期需要

3.2.2 伸縮性可變/易變

3.2.3 非戰略應用/低組織價值

3.3 雲不適合什麼場景

3.3.1 遺留繫統

3.3.2 涉及實時/關鍵任務場景的應用

3.3.3 處理機密數據的應用

3.4 零資本創業公司

3.4.1 今昔對比：2000年左右以建立商鋪為代表的創業公司與2010年左右的創業公司相比較

3.4.2 風投是必需的嗎

3.4.3 實例1：FlightCaster-航班延誤預測

3.4.4 實例2：商業智能SaaS

3.5 中小型企業

3.5.1 低技術含量示例：公司網站

3.5.2 中等技術含量示例：備份和文件存儲繫統

3.5.3 高技術含量示例：新產品開發

3.6 大型企業中的雲計算

3.6.1 禮來（Eli Lilly）：大數據集，高計算場景

3.6.2 《華盛頓郵報》：後期限驅動的大型計算問題

3.6.3 維珍大西洋航空：在線Web展示和社區

3.7 小結

第4章 安全和私有雲

4.1 公有雲的信息安全

4.1.1 安全問題減緩雲的采納進程

4.1.2 大型雲數據中心的安全

4.1.3 公有雲的訪問控制措施

4.1.4 大型雲的網絡和數據安全

4.1.5 應用擁有者的角色和職責

4.2 部署私有雲的理由

4.2.1 私有雲定義

4.2.2 安全考慮

4.2.3 資源可用性的確定性

4.2.4 大型效用計算社區

4.2.5 經濟規模

4.2.6 部署私有雲的一些問題

4.2.7 私有雲部署方案

4.3 虛擬私有雲

4.3.1 工作機制

4.3.2 API

4.3.3 影響

4.4 私有雲實踐

4.4.1 Sprint：用於欺詐檢測應用的私有雲

4.4.2 柏克德的項目服務網絡（PSN）

4.4.3 政府私有雲

4.5 私有雲的長期生命力

4.6 小結

第5章 雲規模的設計和架構

5.1 適合雲的高伸縮性應用模式

5.1.1 遷移

5.1.2 互聯網規模

5.1.3 突發計算

5.1.4 彈性存儲

5.1.5 應用模式總結

5.2 互聯網規模的設計和架構：分片

5.2.1 阻礙應用伸縮的問題

5.2.2 分區定義：用於大規模伸縮的平行數據庫架構

5.2.3 分片如何改變應用

5.2.4 分片與傳統數據庫架構的對比

5.2.5 分片實踐：常用的數據庫分區模式

5.2.6 分片的挑戰和問題

5.2.7 分片實踐：Flickr的分片機制

5.3 隨需而變的容量設計：雲爆

5.3.1 雲爆定義

5.3.2 兩全其美：內部數據中心+雲

5.3.3 雲爆的業務依據

5.3.4 雲爆架構

5.3.5 雲爆實施攻略

5.3.6 雲爆：呼喚標準化

5.3.7 雲爆的數據存取問題

5.4 設計按指數擴展的存儲

5.4.1 雲存儲定義

5.4.2 亞馬遜S

5.4.3 雲存儲API示例（使用S3）

5.4.4 成本

5.4.5 雲中的可掛載文件繫統

5.4.6 解決具有挑戰性的延遲問題

5.5 小結

第6章 實現雲規模的高可靠性

6.1 作為雲前身的SOA

6.1.1 分布式繫統

6.1.2 松耦合

6.1.3 SOA

6.1.4 SOA和松耦合

6.1.5 SOA和Web服務

6.1.6 SOA和雲計算

6.1.7 基於雲的進程間通信

6.2 分布式高性能雲的可靠性

6.2.1 冗餘性

6.2.2 MapReduce

6.2.3 Hadoop：開源的MapReduce

6.3 小結

第7章 雲中的測試、部署和運營

7.1 典型的軟件部署

7.1.1 傳統的部署架構

7.1.2 定義模擬和測試環境

7.1.3 預算統計

7.2 雲閃亮登場

7.2.1 用雲改進產品運營

7.2.2 加速開發和測試

7.3 並行化的威力

7.3.測試

7.3.2 功能測試

7.3.3 負載測試

7.3.4 視覺測試

7.3.5 手動測試

7.4 小結

第8章 實踐需知

8.1 選擇雲供應商

8.1.1 業務注意事項

8.1.2 技術運營注意事項

8.2 公有雲提供商和SLA

8.2.1 亞馬遜的AWS SLA

8.2.2 微軟Azure SLA

8.2.3 Rackspace雲SLA

8.3 度量雲的運營

8.3.1 雲供應商提供的可見性

8.3.2 第三方提供商提供的可見性

8.4 小結

第9章 雲的未來

9.1 IT史上經歷的轉變

9.1.1 消費者互聯網和雲

9.1.2 企業中的雲

9.2 雲演變的十大預言

9.2.1 更便宜、更可靠、更安全且更易用

9.2.2 早期試用者崛起的引擎

9.2.3 較公司數據中心低得多的成本

9.2.4 到2020年，價值1的50萬服務器

9.2.5 到2020年管理員和服務器的比例為1∶10 0

9.2.6 開源的主導地位

9.2.7 務實的標準來自亞馬遜的API

9.2.8 終的ISO雲標準

9.2.9 政府在雲采納中的領導作用

9.2.10 SaaS使用基本的Web標準

9.3 應用開發演變的十大預言

9.3.1 應用框架的角色

9.3.2 運行於雲中的第二層和第三層

9.3.3 不同存儲機制的快速演變

9.3.4 更強的敏感數據保護選項

9.3.5 擁有獨特API的高水平服務

9.3.6 mashup的采納和增長

9.3.7 PaaS和FaaS將成為主流工具

9.3.8 mashup開發工具的演變

9.3.9 非西方開發者的成功

9.3.10 開發成本不再是壁壘

9.4 小結

9.4.1 雲計算5大原則

9.4.2 采用雲的顯著好處

9.4.3 雲的演變歷程

9.4.4 雲分類：從IaaS到SaaS

9.4.5 技術支撐

9.4.6 按使用情況付費

9.4.7 過度的安全問題

9.4.8 作為過渡現像的私有雲

9.4.9 為伸縮性和分片進行設計

9.4.10 為可靠性和MapReduce進行設計

9.4.11 在雲中更好地進行測試、開發和運營

9.4.12 選擇雲供應商

9.4.13 監視公有雲和SLA

9.4.14 雲計算的未來

附錄A 信息安全復習

A.1 保密通信

A.2 密鑰

A.3 共享密鑰加密

A.4 公鑰加密

A.5 XML簽名

A.6 XML加密

  
和你一樣，我們生活和工作在計算和計算機的世界裡，我們跟蹤趨勢和隨之出現的轉型。我們見證了大型機和它們的“時間虛擬化”模型。我們經歷了從迷你計算機向全新的客戶機-服務器計算模型的轉變。與整個世界相連時，懷著與你一樣的畏懼，我們目睹了Web帶來的巨大變化。


   
放眼當前稱為雲計算的轉型，當前的景像似曾相識，同時我們也知道過分炒作有導致被炒作事物死亡的危險（說到死亡—人工智能一詞自它成為《時代》雜志的封面之後就被永遠地遺棄了）。但我們認為這次不是炒作。這次的情況有點不同，其中有些並非誇大其辭。


   
我們認為IT轉型並不主要由技術主導，以前也是如此。無論運行於雲中還是公司的數據中心，仍然還是相同的服務器運行著相同的操作繫統，後者支持相同的應用。當然，開發者是需要學習點新技巧，但頂多花一個月時間。這次的主角是經濟效應和業務模型，而不是作為變革基礎的技術。這很不同尋常、很有趣，原因在於這次轉型的規模要比以前我們看到過的都要大。


   
我們了解小型創業公司和大公司IT。我們的職業是與這兩者打交道。我們曾創過業，並賣給了大公司，也跟大公司的IT組織一起共事多年。隨著時間流逝，大型IT組織隨機應變的能力消失了。我們理解這種關於改變的驚恐—尤其是，一種可能直接影響公司CIO之下整個組織的改變。這正是我們撰寫本書的原因。


   
我們不得不說服Manning出版一本不是直接針對程序員的書。當告知本書沒有源代碼時，我們失敗了。但我們的態度很堅決，表示對於一本可以告訴企業IT工作者實際情況的書有巨大的需求存在。雲終將極大地影響那些世界上的組織。而他們恰好是難以改變的組織。我們想直接告訴你：如何完成這種轉變，它對你和你的組織意義何在，以及如何以一種明智合理的方式進行。如果你是公司的IT人員，本書就是直接寫出來幫助你的。


   
如果你在IT公司上班，本書就是為你量身打造的。如果身處創業公司，你同樣可以從書中找到大量有益的信息。如果你是程序員，那這是對你書架的一次有益補充。即便隻是出於好奇，你也會發現本書簡單易懂，沒有高深的技術，而且徹底介紹了雲計算。


   
我們希望本書自出版之日就能幫助絕大多數人。同時，我們還希望當你考慮開始雲中之旅時能發現本書有用，讓人愉悅。

第1章

什麼是雲計算

本章內容

定義雲計算的5大原則

遷移到雲中帶來的好處

演變中的IT如何走向雲計算

討論不同層次（類型）的雲

雲計算是IT領域時下時髦的詞彙。讓我們弄明白其中的原因和這次雲計算炒作涉及的內容。在層面上，雲提供商、分析師和用戶逐漸達成一種共識，他們將雲計算定義為由第三方提供的高層計算服務，不但唾手可得，而且能根據需求量的變化動態伸縮。雲計算背離了IT繫統傳統的開發、運營和管理方式。從經濟學觀點看，采用雲計算不僅帶來了潛在的巨大經濟利益，而且提供了更大的靈活性和機動性。貫穿全書，我們將不斷精煉和擴展雲計算的定義，同時也幫助你理解它的成本和收益。


不僅IT期刊和IT會議都在撰寫和討論關於雲計算的內容，甚至連主流商業雜志和大眾媒體也在追趕這個潮流。或許，它可以贏得火IT概念大獎了。同樣被這樣過分炒作過的其他術語還有面向服務架構（Service-Oriented
Architecture，SOA）、應用服務提供商和人工智能等。因為這是一本介紹雲計算的圖書，所以我們自然需要在非常細致的層面定義它。你需要完全理解它的優缺點和采用它的適合時機，所有關於雲的內容，我們都將在本章裡解釋。我們希望破除炒作的表像，為了達到這一目的，我們不會僅僅老生常談，而會提供一個框架，幫助你理解這一概念的實質和它真正重要的原因。


你可能會對雲計算炒作背後的驅動力感覺好奇。這很容易歸咎於分析師和想推銷其服務的市場預言家，或者想炫耀其本事以表明其思想領先於市場的提供商，或者想多賣幾本新書的作者。可這種做法隻會讓人忽略大量為這種雲狂躁癥推波助瀾的合理因素。所有這些對其寄托的巨大期望都植根於實實在在的事實。


全世界的軟件開發者正開始使用雲服務。由亞馬遜提供的世界上首個公共雲服務，在其開放使用的前18個月裡，吸引了超過50萬的用戶。這絕非吹牛，而是事實。來自亞馬遜網站的圖1.1表明，該公司的雲服務帶寬消耗迅速令其在線商店使用的帶寬黯然失色。俗話說得好，“有煙必有火”。顯然，有什麼東西正在驅動這種使用量從2006年中期的零點開始急速攀升。


與以往的技術轉型類似—由大型主機轉變到客戶機-服務器，再由客戶機-服務器轉變到互聯網—雲計算將對IT企業產生巨大影響。我們期望能為你提供相關的背景和視角，以幫助你理解它作為整個IT組合工具包的一部分有效加以利用的方式。