本书结合大数据最新技术趋势和中兴通讯的长期实践，对大数据技术提出系统的理解，对大数据研究提供了初步的思路和建议。本书首先从大数据的需求和现状出发，分析目前大数据出现的问题。针对这些问题分析了大数据存储、大数据处理，以及大数据的可视化方面提供了充分的的探索讨论。
涵盖OpenStack的关键技术和原理
构建基于云计算的双活数据中心
打造安全且具有快速扩展能力的混合云平台
封底
这是一本深度讲解云计算领域关键技术及应用的著作，也是目前国内在云计算技术领域涵盖范围较广的技术专著。作者长期从事云计算关键技术研究工作，并有近十年的云计算平台一线研发经验。
云计算的基础是计算、存储、网络虚拟化技术；云计算的核心是服务。本书以云计算的发展历史、基本模型及发展趋势开篇，并对于计算、存储、网络虚拟化的主要技术进行深入阐述。
前
陆 平 博士，高级工程师，中兴通讯云计算及政企业务产品总经理，主要从事云计算、大数据、增强现实、基于多媒体服务技术等方面的研究，是中国计算机协会CCF会员、服务计算专委、CCF大数据专家委员会委员、中国电子学会云计算专家委员会专家委员、江苏省云计算工程技术中心主任、江苏省大数据存储及应用重点实验室主任，主持和参与了国家科技重大专项、国家科技支撑计划、863专项、发改委企业专项、江苏省科技成果转化项目等多项省部级科研课题，获得过多项省部级科技进步奖，拥有20多项发明专利。撰写了《物联网能力开放与应用》和《云计算中的大数据技术与应用》等著作，在国内外知名刊物上发表过多篇论文。
后
所谓“一花一世界，一云一乾坤”，面对大量的名词概念，面对大量不同类型的云需要建设和交付，本书详细解答了云计算从业人员面临的如下问题：
虚拟化技术和容器技术的区别，以及它们各自适合的应用场景和融合方法。
如何利用云计算构建双活数据中心，构建双活数据中心在应用双活、数据双活等层次的关键技术。
公有云、私有云、混合云的应用场景，如何为企业打造一个既能够兼顾安全性又具有快速扩展能力的混合云平台。
早在20世纪90年代，云计算就已作为一种全新的技术模型被提出，但直到2007年，才因Google、亚马逊等云计算先驱将其付诸商业实践并获得丰厚利润，而得到业界的广泛重视。和互联网、物联网等技术一样，云计算是电子信息技术和信息社会需求发展到一定阶段的必然产物。从2007年至今，云计算已经成为人们进行信息交互与存储的重要模式，并成为大数据处理和深度挖掘的主要平台。
高盛研究在2015年的一份报告中指出，全球在云计算基础建设以及云平台上的花费将在2013～2018年间以年均30%的速率增长，而整个IT行业的预计增长仅有5%。面对这个蓬勃发展的市场，许许多多的咨询公司和研究机构都对其有着不同的预测。但是他们都一致认为，在全球范围内，云计算的发展正在加速。在巨大需求的刺激下，云计算核心得到快速发展，商业云计算与开源云计算技术在竞争中共同推进，而云计算与行业结合，也形成了形态各异、特色鲜明的电子政务云、教育云、医疗云、金融云、环保云、旅游云等云计算服务，云计算大数据的发展空间则更加广阔。
中兴通讯在云计算方面有多年的技术积累和应用实践。本书结合云计算最新技术趋势和中兴通讯的长期实践，对云计算技术进行系统的讲解，对云计算实践提供思路和建议。本书首先从云计算的需求和现状出发，分析目前云计算出现的问题。针对这些问题分析了IaaS云管理平台、IaaS云平台部署，并对PaaS（平台即服务）等进行了充分的探索和讨论。
本书由10章组成，各章主要内容如下。
第1章介绍了云计算的发展历史、基本模型及发展趋势。后续3章则对于计算、存储、网络虚拟化的主要技术分别进行阐述。其中，第2章对KVM、Xen、VMware等主要Hypervisor虚拟化技术以及容器虚拟化技术进行介绍，并阐明两类技术之间的关联。第3章以Ceph为例介绍分布式文件系统、分布式块存储、存储网关等存储虚拟化技术。2012年，在SDN（软件定义网络）和OpenFlow大潮的进一步推动下，网络虚拟化再度成为热点，第4章重点介绍业界主流的一些虚拟网络设备或者新网络架构。第5章通过介绍各厂商桌面和应用虚拟化解决方案，让读者对虚拟桌面的发展有全面的了解。第6章对各主流云管理平台进行介绍及对比后，对OpenStack平台进行了重点介绍。对在不同时间、不同团队采用不同语言开发和构建的几十甚至几百个应用进行评估，考虑如何迁移到云计算环境，需要对现有IT基础框架有深刻的理解和认识，以及对各种云资源所能提供的功能等各种细节有深入了解。接下来，通过对通用云、NFV云等部署方式的阐述，帮助读者在具体的云实践中可以更加有的放矢。第7章剖析了私有云、公有云、混合云的优势、适合场景、关键技术等，并结合OpenStack介绍了其构建及部署方式。第8章系统地介绍了NFV的架构及关键技术组成。第9章对业务链实现技术加以介绍，包括基本概念、架构及具体实现。
每一个新兴的计算技术都会迎来一个对应的新应用平台，在云计算时代，应用平台作为一种服务，通常被描述为平台即服务（PaaS）。第10章重点描述了PaaS平台的定义、应用场景以及功能与特点，并比较了业界主流的Cloud Foundry、OpenShift、Flynn、Deis、DINP等开源PaaS平台，为读者提供了选择开源PaaS平台的参考，另外介绍了PaaS平台Cloud Foundry的架构、工作机制及应用部署等知识。
本书适合高校及科研院所云计算研究人员、云计算开发者和工程人员阅读参考。本书的编写，除了各位编委之外，还得到了王晔、陈俊、高洪、张恒生、江滢等同事的大力支持，在此表示感谢！由于作者水平所限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。
云计算
这是一本深度讲解云计算领域关键技术及应用的著作，也是目前国内在云计算技术领域涵盖范围最广的技术专著。作者长期从事云计算关键技术研究工作，并有近十年的云计算平台一线研发经验。
云计算的“基础”是计算、存储、网络的虚拟化技术；云计算的“核心”是服务。本书以云计算的发展历史、基本模型及发展趋势开篇。并对于计算、存储、网络虚拟化的主要技术进行深入阐述。
陆平 赵培 王志坤 等编著：暂无简介
2009年第一届中国云计算大会的盛况仿佛还在眼前，转眼间7年过去了。在这7年间，云计算在中国从萌芽到发展，如今云计算的浪潮正在影响着数据中心、应用系统的建设，甚至无时无刻影响着人们的生活。随着云计算技术的成熟，运营商、互联网公司、政府企业都纷纷在自身的IT建设中使用了云计算。
云计算的来龙去脉是什么？为什么工业界需要云计算？其背后的技术背景、相关公司、非营利化开源组织、商业利益集团在云计算方面的策略是什么？随着云计算技术的成熟，企业如何部署自己的云计算，选用什么样的云计算、云平台来搭建IT系统？另外，云计算领域出现了许多分支——公有云、私有云、混合云等，其各自布局和未来发展如何？
这些都是相关领域的国家技术发展政策研究人员、企业CIO/CTO、高级研发人员、高校研究人员必须了解和能够回答的问题。本书和《OpenStack系统架构设计实战》（即将由机械工业出版社出版。——编辑注），深入浅出地解释了上述问题，是难得的好书。
云计算相关的技术书籍已经有一些，且各有亮点。如虚拟化、OpenStack、KVM等方面，都有大量的参考书籍。这两本书的特点是从云计算技术及应用全貌进行完整介绍，兼顾了系统与细节：包括云计算的虚拟资源层、IaaS云管理层、PaaS等各个平台服务层次；详细介绍了KVM、Xen、Docker、OpenStack、Cloud Foundry、Ceph、SDN等云计算的关键技术；介绍了计算、存储、网络虚拟化的技术发展和应用；介绍了NFV、公有云、私有云、混合云的架构、部署和应用场景。这两本书的作者是长期从事云计算的一线研发专家，他们从云计算的关键技术着手，同时站在云计算提供者、使用者、IT建设决策者的多方角度来考虑云计算的应用场景和技术，非常难能可贵。
本人近年来一直从事分布式存储编码与系统的研发，部分理论成果——基于G2域的二进制纠删码BRS（Binary Reed-Solomen）成功融入中兴通讯的大数据存储系统中。合作的过程使得我对这两本书的作者的专业水平有了更深入的了解，强烈推荐计算机、网络、系统和相关专业的研发人员阅读此书。我相信，通过对这两本书的阅读，大家将会进一步加强对云计算的全面认识，综合理解SDN、NFV、云存储、云计算的部署和运维，全面掌握云计算的整体技术知识。
北京大学信息工程学院
北京大学大数据技术研究院存储编码及系统实验室
深圳市云计算重点实验室
本书编委会
推荐序
前 言
第1章 云计算 1
1.1 云计算定义 1
1.2 云计算发展历史 2
1.3 云计算的特征 3
1.4 IT建设的云计算趋势 4
1.5 云计算模型 6
1.6 IaaS 7
1.7 计算虚拟化简介 9
1.7.1 计算虚拟化 9
1.7.2 计算虚拟化的作用 10
1.7.3 计算虚拟化解疑 10
1.7.4 计算虚拟化厂家 12
1.8 存储虚拟化简介 13
1.8.1 存储虚拟化 13
1.8.2 存储虚拟化的特点 14
1.8.3 自动精简配置 14
1.8.4 存储虚拟引擎 15
1.9 网络虚拟化简介 15
1.9.1 网络设备虚拟化 15
1.9.2 链路虚拟化 16
1.9.3 虚拟网络 17
1.9.4 基于SDN的网络虚拟化 18
第2章 计算虚拟化技术 19
2.1 计算虚拟化技术简介 19
2.1.1 Hypervisor虚拟化 19
2.1.2 容器虚拟化 23
2.2 KVM 25
2.3 Xen 27
2.4 VMware 27
2.5 Docker 29
2.6 计算虚拟化技术对比及应用场景 32
2.7 计算虚拟化与云管理平台的关联实现 34
2.7.1 Libvirt-KVM 34
2.7.2 Libvirt-Docker 35
2.7.3 XenAPI 35
2.7.4 VMware Driver 37
2.8 小结 40
第3章 存储虚拟化技术 41
3.1 Ceph简介 41
3.2 Ceph的架构 42
3.2.1 RADOS集群存储节点 43
3.2.2 Librados库 47
3.2.3 RADOSGW 48
3.2.4 RBD 49
3.2.5 Ceph FS 50
3.3 Ceph和OpenStack 50
3.4 Ceph的部署 51
3.4.1 部署需要准备的系统环境 51
3.4.2 Ceph部署的步骤 52
3.5 分布式文件系统 54
3.6 Swift对象存储 56
3.7 存储网关技术 57
3.8 对象存储方案简介 58
3.9 小结 62
第4章 网络虚拟化技术 63
4.1 SDN架构简介 63
4.1.1 OpenFlow标准 65
4.1.2 OpenStack与SDN集成 66
4.1.3 OpenDaylight 67
4.2 OVS与Linux Bridge 71
4.2.1 Open vSwitch虚拟网络 71
4.2.2 Linux Bridge 74
4.3 Overlay协议 74
4.3.1 VXLAN 75
4.3.2 NVGRE 79
4.3.3 VXLAN与NVGRE的异同 81
4.4 虚拟网络设备 81
4.4.1 Firewall 81
4.4.2 LoadBalance 82
4.4.3 DVR 85
4.5 小结 86
第5章 桌面 & 应用虚拟化 87
5.1 概述 87
5.2 桌面虚拟化 89
5.2.1 应用场景 89
5.2.2 系统架构&原理 89
5.2.3 关键技术 90
5.3 应用虚拟化 100
5.3.1 应用场景 100
5.3.2 实现原理 101
5.3.3 关键技术 102
5.3.4 典型厂商产品 102
5.4 VOI 108
5.4.1 基本概念 108
5.4.2 VDI & VOI 比较 108
5.5 小结 109
第6章 云管理平台概述 110
6.1 主流云管理平台对比 111
6.2 OpenStack简介 115
6.2.1 OpenStack设计原理和体系结构 115
6.2.2 OpenStack社区和项目开发流程 119
6.2.3 OpenStack应用现状与发展趋势 120
6.3 OpenStack入门体验 123
6.3.1 初探OpenStack 123
6.3.2 创建OpenStack 虚拟机实例 124
6.3.3 创建虚拟机流程概述 126
第7章 通用云平台部署 130
7.1 背景 130
7.2 公有云 131
7.2.1 概述 131
7.2.2 公有云典型服务 132
7.2.3 公有云平台比较 134
7.3 私有云 138
7.3.1 概述 138
7.3.2 建设私有云需要考虑的问题 139
7.3.3 基于OpenStack搭建私有云 140
7.4 混合云 143
7.4.1 概述 143
7.4.2 典型场景 146
7.4.3 主要挑战 148
7.4.4 架构 151
7.4.5 关键技术 153
7.4.6 混合云业务部署实践 156
7.5 小结 158
第8章 NFV云部署 159
8.1 NFV概述 159
8.1.1 NFV定义 160
8.1.2 与SDN的关系 161
8.1.3 NFV的技术基础 162
8.1.4 NFV的挑战 162
8.2 NFV架构 164
8.2.1 NFV 架构框架 164
8.2.2 NFV 典型用例 168
8.3 NFV关键组成 170
8.3.1 NFV 基础设施 170
8.3.2 NFV 管理和编排 171
8.3.3 NFV 软件架构 173
8.3.4 NFV 可靠性和可用性 174
8.3.5 NFV 性能和可移植性 175
8.3.6 NFV 安全 175
8.4 NFV性能提升关键技术 176
8.4.1 SR-IOV虚拟化技术 176
8.4.2 NUMA多通道处理 178
8.4.3 DPDK包处理技术 178
8.5 小结 179
第9章 业务链实现技术 180
9.1 概述 180
9.2 业务链基本概念 180
9.3 IETF SFC架构简介 181
9.3.1 SFC包解析 182
9.3.2 业务功能链的相关动作 184
9.4 云数据中心业务链实现方案 185
9.4.1 业务功能的创建过程 186
9.4.2 基于Traffic Steering进行业务链引流 187
9.4.3 API 188
9.4.4 业务链示例 193
9.5 小结 194
第10章 PaaS平台 195
10.1 PaaS平台概述 195
10.1.1 PaaS定义 195
10.1.2 PaaS的功能与特点 196
10.1.3 PaaS的应用场景 196
10.1.4 业界开源PaaS平台 197
10.2 Cloud Foundry平台 197
10.2.1 Cloud Foundry的功能和特点 197
10.2.2 Cloud Foundry社区现状 199
10.2.3 Cloud Foundry应用场景 200
10.3 Cloud Foundry架构和功能 200
10.3.1 Cloud Foundry架构 201
10.3.2 Router 202
10.3.3 UAA 202
10.3.4 Cloud Controller 203
10.3.5 Health Manager 203
10.3.6 DEA 203
10.3.7 Message Bus 204
10.3.8 Metrics & Logging 204
10.3.9 Buildpack 204
10.3.10 Service Broker 206
10.3.11 Cloud Foundry V1与Cloud Foundry V2的区别 207
10.4 Cloud Foundry工作机制 207
10.5 Cloud Foundry应用部署与使用 209
10.6 Cloud Foundry V3 212
10.7 Cloud Foundry与容器 213
10.7.1 Cloud Foundry的容器技术 213
10.7.2 Warden与Docker 215
10.8 Cloud Foundry与OpenStack 215
10.9 小结 217
