云原生架构 从技术演进到最佳实践

云原生之路，漫漫而修远，因为云在发展，应用也在发展。如何让应用充分利用云的特性焕发全新面貌，这是每个云原生应用架构领域的人应该思考的问题。本书分为两篇，从技术演进讲起，让读者充分了解系统资源、应用架构和软件工程的发展历程，从而拥有技术角度的全局视野；然后介绍云原生应用的很好实践，手把手教你设计一个云原生应用。本书适合云原生应用开发人员、架构师、云计算从业者阅读，部分章节对产品团队、运维人员亦有一定的参考价值。

贺阮，攻读博士期间的主要研究方向是云计算安全。毕业之后一直深耕于云计算领域，工作内容涉及虚拟化内核、容器、调度、安全、微服务、应用架构、软件设计开发等，工作岗位覆盖科研、开发、产品架构、售前解决方案、售中售后支持等。 曾先后任OpenStack基金会董事、ISO/IECJTC1/SC38和ISO/IEC JTC1/SC27标样委员会委员、联合国国际电信联盟（ITU）云计算安全组副报告人，以及多个云计算学术会议、期刊编辑等职位，从各个维度见证了云计算行业的发展。

技术演进篇
第1部分系统资源
第1章操作系统
1.1操作系统简介
1.1.1主要功能
1.1.2系统结构
1.2CPU指令集原理
1.2.1特权指令集和非特权指令集
1.2.2保护模式及内核态、用户态
1.2.3指令工作流程
1.3内核
1.3.1组成模块化
1.3.2单内核
1.3.3微内核
1.3.4外内核
第2章虚拟化
2.1虚拟化概述
2.1.1直接使用物理设备
2.1.2虚拟化原理
2.2虚拟化指令集
2.2.1敏感指令集
2.2.2虚拟化指令集的工作模式
2.3虚拟化类型
2.3.1全虚拟化
2.3.2类虚拟化
2.3.3硬件辅助虚拟化
2.4虚拟化架构
2.4.1裸金属架构
2.4.2宿主模式架构
2.5常见的虚拟化产品
2.5.1VMware
2.5.2Xen
2.5.3KVM
2.5.4QEMU
2.5.5NEMU
2.5.6Firecracker
2.5.7VirtualBox
2.5.8Libvirt
2.5.9Vagrant
第3章云计算
3.1云计算概述
3.1.1虚拟化的不足
3.1.2云计算的特点
3.2IaaS
3.2.1云的部署模式
3.2.2IaaS的主要功能
3.2.3IaaS架构
3.2.4云平台组织架构
3.2.5OpenStack
3.2.6云平台部署架构
3.3PaaS
3.3.1简介
3.3.2核心功能
3.3.3微软Azure
3.3.4PaaS的优缺点
3.4SaaS
第4章容器
4.1容器简介
4.1.1容器技术的优缺点
4.1.2大事记
4.2基本技术
4.2.1namespace
4.2.2cgroup
4.2.3rootfs
4.3Docker
4.3.1容器运行时
4.3.2镜像
4.3.3Docker总结
4.4内核容器技术
4.4.1Kata
4.4.2Firecracker
4.4.3gVisor
4.4.4Unikernel
4.5容器与虚拟机
4.6容器与PaaS
第5章容器编排
5.1容器编排简介
5.1.1大事记
5.1.2Swarm与Kubernetes之争
5.1.3容器编排工具的核心功能
5.2Kubernetes
5.2.1设计理念与特性
5.2.2运行架构
5.2.4API对象
5.3容器编排与PaaS
5.4Kubernetes企业级实战：OpenShift
5.5实现有状态应用和无状态应用
5.5.1无状态应用与有状态应用
5.5.2从无状态应用到Severless
5.5.3Kubernetes对有状态应用的管理
5.5.4容器编排的最终目标
第2部分应用架构
第6章应用架构概述
6.1架构与框架的区别
6.2狭义的和广义的应用架构
6.2.1狭义的应用架构
6.2.2广义的应用架构
6.3应用架构的定义
6.4应用架构的目标
第7章主流架构
7.1“4+1”架构视图
7.1.1逻辑视图
7.1.2开发视图
7.1.3进程视图
7.1.4物理视图
7.1.5场景视图
7.2ArchiMate
7.2.1ArchiMate概述
7.2.2业务层
7.2.3应用层
7.2.4技术层
7.3TOGAF框架
第8章架构详解
8.1业务架构
8.1.1业务场景
8.1.2业务用例
8.1.3业务实体
8.1.4业务流程
8.2应用架构
8.2.1功能架构
8.2.2数据架构
8.2.3实现架构
8.3基础架构
8.3.1物理架构
8.3.2运行架构
第9章典型的应用架构模式
9.1单体架构
9.1.1单体架构的特点
9.1.2功能架构
9.1.3单体应用的数据优化
9.1.4单体架构的优缺点
9.2基于组件的架构
9.2.1特性
9.2.2微内核架构
9.2.3两种基于组件的应用开发、运行框架
9.2.4组件设计原则
9.3分布式与SOA
9.3.1分布式
9.3.2SOA
第10章微服务架构
10.1微服务架构简介
10.1.1微服务与应用
10.1.2微服务架构与SOA
10.1.3微服务架构与容器编排
10.1.4微服务架构与组织架构
10.2采用微服务架构的优势与难点
10.3微服务架构详解
10.3.1功能架构
10.3.2实现架构
10.3.3部署单元
10.4设计原则
10.4.1服务注册中心
10.4.2API网关
10.4.3跨服务通信
10.4.4API设计
10.4.5数据一致性处理
第11章微服务框架
11.1微服务架构与微服务框架
11.2核心功能
11.2.1服务注册发现
11.2.2服务负载路由
11.2.3统一配置
11.2.4服务编排与弹性伸缩
11.2.5流量管控
11.2.6可观察运维
11.3框架分类
11.3.1业务处理框架
11.3.2SDK框架
11.3.3服务网格
第3部分软件工程
第12章应用设计
12.1明确愿景
12.1.1目标对象
12.1.2度量价值
12.1.3详细描述
12.1.4上下文图
12.2明确组织架构
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