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云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

出版社：人民郵電出版社出版時(shí)間：2018-08-01
開本： 其他 頁(yè)數(shù)： 328
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云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 版權(quán)信息

云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 本書特色

容涵蓋云操作系統(tǒng)的基本概念、技術(shù)架構(gòu)、部署、應(yīng)用及優(yōu)化等五個(gè)方面，既有云操作系統(tǒng)的基本概念與理論，又從資源的抽象與封裝、資源的調(diào)度、資源的編排三個(gè)層面講解云操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，剖析了云操作系統(tǒng)的具體部署方法，以國(guó)網(wǎng)云操作系統(tǒng)為例，充分融合國(guó)網(wǎng)電網(wǎng)公司在發(fā)展建設(shè)一體化“國(guó)網(wǎng)云”平臺(tái)的過程中，對(duì)于云操作系統(tǒng)的一些考慮和設(shè)計(jì)。

云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

容涵蓋云操作系統(tǒng)的基本概念、技術(shù)架構(gòu)、部署、應(yīng)用及優(yōu)化等五個(gè)方面，既有云操作系統(tǒng)的基本概念與理論，又從資源的抽象與封裝、資源的調(diào)度、資源的編排三個(gè)層面講解云操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，剖析了云操作系統(tǒng)的具體部署方法，以國(guó)網(wǎng)云操作系統(tǒng)為例，充分融合國(guó)網(wǎng)電網(wǎng)公司在發(fā)展建設(shè)一體化“國(guó)網(wǎng)云”平臺(tái)的過程中，對(duì)于云操作系統(tǒng)的一些考慮和設(shè)計(jì)。

云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 目錄





目　錄





第0章　緒 論　1

0.1　云計(jì)算及云操作系統(tǒng)的概念　1

0.2　云操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)　2

0.3　云操作系統(tǒng)的發(fā)展概況　2



第　一部分 基礎(chǔ)篇

第　1章 操作系統(tǒng)發(fā)展歷程　4

1.1　操作系統(tǒng)的基本類型　4

1.1.1　批處理操作系統(tǒng)　4

1.1.2　分時(shí)操作系統(tǒng)　6

1.1.3　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)　8

1.2　通用操作系統(tǒng)的演進(jìn)　10

1.3　單機(jī)操作系統(tǒng)　10

1.3.1　單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)　10

1.3.2　單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)　11

1.4　網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　12

1.4.1　網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特征　12

1.4.2　常用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　12

1.5　分布式操作系統(tǒng)　15

第　2章 云操作系統(tǒng)概述　17

2.1　云操作系統(tǒng)概述　17

2.2　云操作系統(tǒng)發(fā)展歷程　18

2.2.1　階段一：分區(qū)虛擬化　18

2.2.2　階段二：虛擬化 資源池管理　21

2.3　云操作系統(tǒng)主流產(chǎn)品　24

2.3.1　亞馬遜云操作系統(tǒng)　24

2.3.2　阿里云操作系統(tǒng)　26

2.3.3　微軟云操作系統(tǒng)　27

2.3.4　華為云操作系統(tǒng)　28

第二部分　設(shè)計(jì)篇

第3章　云操作系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)　30

3.1　一個(gè)*簡(jiǎn)單的云操作系統(tǒng)　30

3.2　云操作系統(tǒng)的主要功能　31

3.3　云操作系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)　33

3.4　典型服務(wù)的設(shè)計(jì)思想　35

3.4.1　“管理者-生產(chǎn)者”模型　36

3.4.2　關(guān)鍵組件實(shí)現(xiàn)模型　37

第4章　硬件抽象與封裝　40

4.1　計(jì)算資源　40

4.1.1　計(jì)算類的硬件設(shè)備　40

4.1.2　計(jì)算資源的抽象　41

4.1.3　計(jì)算資源的封裝　47

4.2　存儲(chǔ)資源　50

4.2.1　存儲(chǔ)類硬件設(shè)備　51

4.2.2　存儲(chǔ)資源的抽象　53

4.2.3　存儲(chǔ)資源的封裝　58

4.3　網(wǎng)絡(luò)資源　62

4.3.1　網(wǎng)絡(luò)類硬件設(shè)備　62

4.3.2　網(wǎng)絡(luò)資源的抽象　64

4.3.3　網(wǎng)絡(luò)資源的封裝　65

第5章　資源調(diào)度　71

5.1　計(jì)算資源的調(diào)度　71

5.2　存儲(chǔ)資源的調(diào)度　73

5.2.1　塊存儲(chǔ)　73

5.2.2　文件存儲(chǔ)　74

5.2.3　對(duì)象存儲(chǔ)　74

5.3　網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度　75

5.3.1　路由算法　75

5.3.2　負(fù)載均衡的算法　76

第6章　資源編排　77

6.1　通用化的編排方式　77

6.2　虛擬機(jī)的編排　77

6.3　容器的編排　79

6.3.1　Swarm　79

6.3.2　Kubernetes　81

6.3.3　Mesos&Marathon　82

第7章　管理類基礎(chǔ)服務(wù)　84

7.1　用戶界面　84

7.1.1　概覽　84

7.1.2　組件介紹　84

7.1.3　使用示例　85

7.2　用戶認(rèn)證服務(wù)　85

7.2.1　概覽　85

7.2.2　組件介紹　85

7.2.3　使用示例　87

7.3　數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)　88

7.3.1　概覽　88

7.3.2　組件介紹　88

7.3.3　使用示例　89

7.4　鏡像服務(wù)　90

7.4.1　概覽　90

7.4.2　組件介紹　90

7.4.3　使用示例　90

7.5　通信服務(wù)　91

7.5.1　概覽　91

7.5.2　組件介紹　91

7.5.3　使用示例　94

第8章　云操作系統(tǒng)的接口　96

8.1　HTTP協(xié)議　96

8.2　用戶管理　98

8.2.1　用戶管理　98

8.2.2　租戶管理　98

8.3　權(quán)限管理　98

8.3.1　角色管理　98

8.4　運(yùn)行管理　99

8.4.1　監(jiān)控日志　99

8.4.2　計(jì)量監(jiān)控-資源　101

8.5　云主機(jī)管理　101

8.5.1　云主機(jī)管理　101

8.5.2　云主機(jī)操作　102

8.6　存儲(chǔ)管理　102

8.6.1　云硬盤管理　102

8.6.2　云硬盤操作　102

8.6.3　云硬盤備份　103

8.6.4　云硬盤轉(zhuǎn)移　103

8.6.5　云硬盤快照　103

8.6.6　對(duì)象存儲(chǔ)目錄管理　104

8.6.7　對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)象管理　104

8.6.8　共享文件系統(tǒng)管理　104

8.6.9　共享文件系統(tǒng)操作　105

8.7　網(wǎng)絡(luò)管理　105

8.7.1　網(wǎng)絡(luò)管理　105

8.7.2　網(wǎng)絡(luò)端口管理　105

8.7.3　子網(wǎng)管理　106

8.7.4　路由器管理　106

8.7.5　浮動(dòng)IP管理　106

8.8　鏡像管理　107

8.8.1　鏡像管理　107

8.8.2　鏡像數(shù)據(jù)管理　107

8.9　編排管理　107

8.9.1　棧資源管理　107

8.9.2　棧管理　108

8.9.3　棧操作管理　108

8.10　容器管理　108

8.10.1　容器集群管理　109

8.10.2　容器集群模板管理　109

8.10.3　容器Pods管理-K8S　109

8.10.4　容器RC控制器管理-K8S　109

8.10.5　容器應(yīng)用管理-MESOS　110

8.10.6　容器應(yīng)用操作-MESOS　110

8.10.7　容器鏡像管理　110

8.11　主機(jī)虛擬化驅(qū)動(dòng)接口　111

8.12　網(wǎng)絡(luò)虛擬化驅(qū)動(dòng)接口　115

8.13　分布式存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)接口　117

第三部分　部署篇

第9章　典型云操作系統(tǒng)的部署　121

9.1　系統(tǒng)部署介紹　121

9.1.1　按規(guī)模部署　121

9.1.2　主流的自動(dòng)化部署工具　122

9.2　部署架構(gòu)設(shè)計(jì)　122

9.3　部署資源準(zhǔn)備　123

9.4　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與連線　124

9.5　部署準(zhǔn)備　125

9.5.1　配置服務(wù)器　125

9.5.2　部署服務(wù)器　125

9.6　手動(dòng)部署云操作系統(tǒng)　133

9.6.1　加載物理機(jī)　133

9.6.2　配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境　134

9.6.3　配置物理磁盤　136

9.6.4　測(cè)試驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)　138

9.6.5　部署云操作系統(tǒng)　138

9.7　自動(dòng)部署云操作系統(tǒng)　155

9.7.1　加載物理機(jī)　155

9.7.2　配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境　157

9.7.3　配置物理磁盤　160

9.7.4　測(cè)試驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)　161

9.7.5　創(chuàng)建部署環(huán)境　162

9.7.6　部署實(shí)施云操　162

第　10章 云操作系統(tǒng)的高可用　165

10.1　HA(high availability)介紹　165

10.1.1　冗余和故障切換　165

10.1.2　無狀態(tài)服務(wù)和有狀態(tài)服務(wù)　165

10.1.3　主從集群和主主集群　166

10.2　基本環(huán)境的配置　166

10.2.1　硬件要求　166

10.2.2　Memcached　166

10.3　配置共享服務(wù)　167

10.3.1　數(shù)據(jù)庫(kù)　167

10.3.2　消息隊(duì)列　167

10.4　配置控制器　167

10.4.1　Pacemaker架構(gòu)　167

10.4.2　Pacemaker 集群　167

10.4.3　配置VIP　169

10.4.4　HAProxy　169

10.4.5　Memcached　169

10.4.6　keystone　170

10.4.7　Telemetry　170

10.5　配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)　171

10.5.1　網(wǎng)絡(luò)的DHCP agent　171

10.5.2　網(wǎng)絡(luò)的L3 agent　171

10.6　配置存儲(chǔ)　172

10.6.1　glance api　172

10.6.2　cinder api　173

10.6.3　共享文件系統(tǒng)　175

10.6.4　存儲(chǔ)后端　176

10.7　配置計(jì)算節(jié)點(diǎn)　176

第　11章 大規(guī)模集群設(shè)計(jì)與優(yōu)化　178

11.1　私有云待優(yōu)化問題　178

11.2　資源監(jiān)控系統(tǒng)　180

11.2.2　監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介　180

11.2.2　監(jiān)控系統(tǒng)效率　182

11.3　通信性能優(yōu)化　185

11.4　鍵函數(shù)優(yōu)化　186

11.5　模塊依賴性能優(yōu)化　187

11.6　任務(wù)調(diào)配優(yōu)化　188

11.6.1　隊(duì)列資源調(diào)度算法　188

11.6.2　作業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　189

第四部分　應(yīng)用篇

第　12章 云操作系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景　191

12.1　應(yīng)用場(chǎng)景綜述　191

12.1.1　公有云　191

12.1.2　私有云　194

12.1.3　混合云　197

12.2　典型場(chǎng)景一：異構(gòu)資源的統(tǒng)一封裝　198

12.2.1　場(chǎng)景描述　198

12.2.2　實(shí)現(xiàn)流程　198

12.2.3　應(yīng)用案例　206

12.3　典型場(chǎng)景二：基礎(chǔ)資源彈性伸縮　208

12.3.1　場(chǎng)景描述　208

12.3.2　實(shí)現(xiàn)流程　209

12.3.3　應(yīng)用案例　212

12.4　典型場(chǎng)景三：多租戶隔離　215

12.4.1　場(chǎng)景描述　215

12.4.2　實(shí)現(xiàn)流程　216

12.4.3　應(yīng)用案例　219

12.5　典型場(chǎng)景四：一鍵部署　223

12.5.1　場(chǎng)景描述　223

12.5.2　實(shí)現(xiàn)流程　225

12.5.3　應(yīng)用案例　228

12.6　典型場(chǎng)景五：故障自愈　234

12.6.1　場(chǎng)景描述　234

12.6.2　實(shí)現(xiàn)流程　236

12.6.3　應(yīng)用案例　236

12.7　典型場(chǎng)景六：持續(xù)集成　244

12.7.1　場(chǎng)景描述　244

12.7.2　實(shí)現(xiàn)流程　245

12.7.3　應(yīng)用案例　246

12.8　典型場(chǎng)景七：灰度發(fā)布　254

12.8.1　場(chǎng)景描述　254

12.8.2　實(shí)現(xiàn)流程　255

12.8.3　應(yīng)用案例　256

第　13章 一個(gè)典型的云操作系統(tǒng)應(yīng)用　261

13.1　“國(guó)網(wǎng)云”操作系統(tǒng)SG-COS綜述　261

13.1.1　系統(tǒng)架構(gòu)　261

13.1.2　部署情況　263

13.2　“國(guó)網(wǎng)云”大數(shù)據(jù)平臺(tái)概述　264

13.3　“國(guó)網(wǎng)云”云操與大數(shù)據(jù)平臺(tái)的融合　266

13.3.1　融合方案概述　266

13.3.2　物理機(jī)納管方案　267

13.3.3　半虛半實(shí)融合方案　268

13.3.4　全虛擬化融合方案　271

13.4　“國(guó)網(wǎng)云”企業(yè)級(jí)應(yīng)用遷移上云的典型方式　273

第　14章 總結(jié)與展望　275

附　錄　277

術(shù)語定義　277

展開全部

云操作系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 作者簡(jiǎn)介

王繼業(yè)，教授級(jí)高工，華北電力大學(xué)客座教授，現(xiàn)任國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信部主任，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、電力信息化專委會(huì)副主任委員、學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，電力行業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)主任委員、中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，中國(guó)計(jì)算機(jī)用戶協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)，衛(wèi)生部信息化專家委成員。曾獲中國(guó)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及治理杰出領(lǐng)導(dǎo)力獎(jiǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)全球IPv6世界獎(jiǎng)、中國(guó)信息安全保障突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、國(guó)家信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員先進(jìn)個(gè)人。

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