大话云计算：从云起源到智能云未来

马睿，悉尼大学IT和IT管理双硕士，微软（澳大利亚）云端解决方案架构师，微软2010~2016年*有价值专家。曾任亚马逊云计算工程师、软件工程师、大学讲师。拥有丰富的数字化转型、云端原生解决方案架构设计、实施和项目管理经验。

苏鹏，硕士，中国联通软件研发工程师，兼任北京航空航天大学、西安交通大学等知名院校特聘讲师。长期担任微软在线平台msdn.com的特约讲师，连续6年获得微软*有价值专家称号。

周翀，拳头游戏（Riot Games）服务器工程师，曾任微软必应搜索工程师，紫灏游戏自动化流程技术顾问。曾为多款互联网产品及移动端与PlayStation游戏提供云端分布式设计和技术支持。

适读人群 ：想了解云计算概念的非技术读者、希望使用云计算的IT决策者，或希望使用云计算进行创新的创业者，云计算行业人士
《大话云计算：从云起源到智能云未来》以简明的形式、通俗易懂的文字，从数据中心结构、服务设计方法、安全及合规性、到自动化云端工具，多个角度详细带领大家认识“云”，走进“云”。

云计算是时下最热门的IT名词之一，也代表了这个行业的未来发展方向。云计算的优点显而易见，也极具吸引力，这也是越来越多的企业开始利用云计算平台实现数字化转型的原因。
IT产业的上一次巨变发生在20世纪90年代，大型计算机逐渐退出舞台，以客户端/服务器为架构的新模式一直被沿用到了现在。云计算可以被认为是IT产业的又一个重大变化，它描述了一种新的基于互联网的IT服务模式，人们无需详细了解云中的基础架构、也不需要具备专业知识就可以轻松使用。云计算动态可伸缩的特性不仅可以帮助用户节省成本，也可以让IT资源更好地匹配业务发展需求。
本书面向大众读者，深入浅出地介绍了云计算的重要概念及其对IT行业的影响。在内容设计上溯本清源，带领读者探寻云计算背后的技术架构和发展历程，帮助读者更深刻地认识云计算的本质。本书在阐释概念的同时，也对其商业应用、社会影响等进行了解读。
本书各章节的主要内容如下。
? 第1章介绍了云的起源与发展，并介绍了当前流行的云计算技术的原理和主要应用方向。
? 第2章深入探讨了云计算技术的商业价值和商业前景。针对IT行业中不同角色分别论证了云计算技术的价值，无论读者在行业内担任何种角色，都可以通过阅读此章了解云计算技术的商业价值。
? 第3章介绍了云计算的运维模式和商业模式及其与传统模式的区别，包括可以量化的稳定性约定、按需计价的方式和水平或垂直的扩容能力。
? 第4章介绍了云计算的安全性、合规性和可靠性。安全性不仅包括硬件和数据的安全，还包括云服务商的运营管理、服务质量控制等内容。合规性是为了确保企业在云端的服务能够与法律、规则和准则相一致。最后通过介绍云端服务的特点与挑战，帮助读者理解如何构建可靠的云端架构。
? 第5章介绍了云计算的几个核心服务，包括计算、存储、分析、数据库、同步和专线。当以共享的方式将这些技术整合在一起时，就能够以服务的方式向用户提供IT资源，而不是实际的硬件或设备。
? 第6章是动手实验部分，带领读者更进一步了解云计算平台的使用方法。同时也详细介绍了几个主流云计算平台在国内的运营情况。
? 第7章带领读者从零开始熟悉命令行的基本操作，接着建立一个.NET Web应用程序，并把代码托管到GitHub上，然后通过Azure提供的持续集成与发布管线部署到云上，最后通过架设云服务提供的监控系统观察该应用程序的运行状态。
? 第8章介绍了云计算的局限性。任何技术都有优缺点，云计算也不例外。云计算对网络的高度依赖、自身过于庞大的攻击目标都为用户带来了潜在风险。同时，各个云计算平台之间缺乏互操作性，用户一旦采用就难以迁移，这也局限了企业业务的发展。
第9章介绍了云端新技术，包括敏捷开发、人工智能、数据科学、物联网和区块链。理解这些技术与云计算的关系对了解它们的未来发展趋势至关重要。
? 第10章带领读者展望了未来新世界。如今的技术发展速度已经远远超出大部分人的想象，人工智能等技术已逐渐渗透到人类生活的方方面面，未来的生活会出现何种变化？本章会给出一些线索。
本书主要作者马睿居住在澳大利亚悉尼，是澳洲微软云端解决方案架构师，在加入微软前在亚马逊云计算部门AWS任工程师，其编写了第4章、第6章、第8章大部分、第9章和第10章。苏鹏就职于中国联合网络通信集团有限公司，负责软件开发，同时也是北京航空航天大学软件学院客座教授，其编写了第1章和第2章。周翀就职于英雄联盟开发商拳头游戏上海办公室，负责公司游戏在中国区的云端部署本地化与安全系统的设计和开发工作，其编写了本书其余部分内容。
本书在对云端服务进行细节介绍时主要参考的是云服务商的官方文档，包括微软、亚马逊、谷歌和阿里等。书中还引用了许多来自研究机构的行业分析报告，在此对这些厂商和机构一并表示感谢。感谢机械工业出版社李培培编辑在编写过程中的悉心指导。同时感谢孟鑫、于斌、韩晓在本书编写过程中提供的诸多帮助。

编 者

第1章 云的起源与发展／1
1.1 史海钩沉—云计算之前的历史／2
1.1.1 局域网／2
1.1.2 机房／3
1.1.3 数据中心／4
1.1.4 网格计算／5
1.1.5 大规模计算／6
1.1.6 超算／7
1.2 “云”从哪里来？／7
1.2.1 从资源池化说起／8
1.2.2 虚拟化是什么？／10
1.2.3 触手可及的宽带网络／11
1.2.4 技术的发展让云成为必然／13
1.3 大话释云／13
1.3.1 如何向老板解释？／13
1.3.2 如何向厨师解释？／14
1.3.3 如何向小朋友解释？／14
1.4 为什么是亚马逊开创了云计算？／15
1.5 自立门派，自成一行／16
1.5.1 云服务商层出不穷／16
1.5.2 云计算产业在国内高速发展／17
1.5.3 技术采纳和普及规律／18
1.5.4 云计算对IT行业职场产生的影响／20
第2章 云，价值何在／22
2.1 商业炒作？还是技术创新？／23
2.1.1 新瓶装旧酒？／23
2.1.2 与服务器租赁有什么不同？／24
2.2 数据中心对云的意义／25
2.2.1 不断扩张的规模／26
2.2.2 不断创新的硬件体系／27
2.3 性能！最重要的还是性能！／27
2.3.1 更高的规格／28
2.3.2 更快的速度／29
2.3.3 更强的服务／30
2.4 不断提升的安全性／30
2.4.1 物理隔离／31
2.4.2 租户隔离／32
2.5 越来越灵活开放的云计算应用模型／33
2.5.1 天生万物，始于IaaS／33
2.5.2 抽象化整合的PaaS／34
2.5.3 更进一步，灵活易用的SaaS／34
2.5.4 其他云计算服务模型／35
2.6 数字化转型的有力推手／36
2.6.1 实惠好用的公有云／36
2.6.2 私家定制私有云／37
2.6.3 进退自如的混合云／38
2.6.4 术业有专攻—政务云和医疗云／38
2.7 卓越的业务价值／39
2.7.1 AWS上的Netflix／39
2.7.2 Azure上的波音／41
2.7.3 创业公司的云计算案例／41
第3章 打破常规的服务方式／43
3.1 稳定性—N个9的SLA／44
3.1.1 评估稳定性的SLA／44
3.1.2 稳定性的计算方式／45
3.1.3 服务冗余的示例／46
3.1.4 提高稳定性的最佳实践／47
3.2 省钱吗？服务定价与计费方式／51
3.2.1 云服务的定价因素／52
3.2.2 略微混乱的定价策略／53
3.2.3 如何监控和控制成本／55
3.3 弹性能力—纵向扩展与水平伸缩／56
3.3.1 什么是可伸缩性？／56
3.3.2 自动化扩展云服务的一般设计／57
3.3.3 实例—扩展Azure上的网站／58
第4章 云计算靠谱吗？／60
4.1 我应该用云吗？／61
4.2 云，安全吗？／64
4.2.1 基础架构安全／66
4.2.2 网络安全／72
4.2.3 数据安全／76
4.2.4 计算安全／83
4.2.5 审计日志／87
4.2.6 服务级别协议中的量化指标／90
4.3 不可回避的合规性／92
4.4 可信云服务认证／94
4.5 GDPR：史上最严苛的数据保护条例／96
4.6 全球业务扩张不是梦／97
4.7 可靠的云端架构设计／99
4.7.1 了解系统的弹性需求／101
4.7.2 认识可复原性和高可用性／101
4.7.3 云端架构设计挑战／102
4.7.4 AWS的云端架构设计准则／103
4.7.5 微软云服务决策树／104
第5章 云计算核心服务详解／105
5.1 堆砌CPU变超算—算力／106
5.1.1 什么是超算？／106
5.1.2 超算的结构／107
5.1.3 堆砌算力／108
5.2 几亿TB也不是事—存储／110
5.2.1 云存储概述／110
5.2.2 云存储的分类／110
5.3 大规模服务架构的拿手好戏—分析／112
5.3.1 数据分析概述／112
5.3.2 云端数据分析的场景／112
5.4 大数据不可或缺的—数据库／114
5.4.1 云数据库概述／114
5.4.2 云数据库的例子／115
5.5 天上云朵朵，地面皆可连—同步／115
5.5.1 数据同步的进化历史／116
5.5.2 游戏进化史就是云数据交互能力的进化史／118
5.5.3 云服务上的多端同步基础设施／120
5.6 高速路上的私人专用道—专线／121
5.6.1 专线的物理构成／121
5.6.2 专线的优势／121
第6章 动手实验，认识主流云计算服务／123
6.1 微软智能云／125
6.1.1 Azure的发展历程／126
6.1.2 Azure运行在Windows上吗？／130
6.1.3 Azure的区域／132
6.1.4 Azure在中国／134
6.1.5 新手上路：注册Azure账号／135
6.1.6 牛刀小试：在Azure上创建一台虚拟机／137
6.1.7 微软的Office 365和Dynamics 365云服务／148
6.2 亚马逊的AWS／150
6.2.1 AWS的区域／151
6.2.2 AWS的发展历程／152
6.2.3 AWS在中国／154
6.3 谷歌云服务平台／154
6.3.1 GCP的区域服务架构／156
6.3.2 GCP的优势／157
6.4 阿里云／159
6.4.1 阿里云的区域分布／160
6.4.2 阿里云的主要服务／161
6.5 腾讯云／162
6.6 专云有专用／162
6.6.1 专用云和私有云的对比／163
6.6.2 政府云／164
6.6.3 专注游戏的SpatialOS／167
第7章 云端的工业革命—自动化运维／171
7.1 图形界面还是命令行？／172
7.1.1 认识命令行／172
7.1.2 为什么程序员更喜欢命令行？／176
7.2 认识持续集成和持续发布／179
7.2.1 持续集成和持续发布的定义／179
7.2.2 为什么持续集成和发布可以提高效率／180
7.2.3 在Azure云建立一个.NET Web程序的持续集成与发布／1