拨得云开见日出:解构一个典型的云计算系统

如何构建一个云计算系统是广大的程序员和软件工程师很关心的问题之一。但是很遗憾的是，市面上的绝大多数书籍主要介绍的是云计算的模式、架构、应用、接口等，无法使读者站在一个云计算系统的内部，清楚地获知一个典型的云计算系统是如何构成，以及如何编码实现的。本书从基础设施云入手，通过对当前主要的开源基础设施云进行分析，总结了一个典型的云计算系统的组织结构，并分别介绍了虚拟化运行环境子系统、云存储子系统、虚拟网络子系统、模块互连子系统等主要的子系统，其体系结构、代码结构、主要的实现模块以及关键的代码。很后对每一个相应的子系统，通过实际将其编译、运行、测试，使读者能对云系统能在实践中进行解构和修改。

第1章引言1
1.1本书的特点与结构1
1.2基础设施云介绍2
1.2.1Eucalyptus2
1.2.2OpenStack3
1.2.3Scalr5
1.2.4Nimbus6
1.2.5Xen云平台（XCP）7
1.2.6Ganeti9
1.2.7OpenNebula10
1.2.8Enomalism11
第2章基础设施云对比分析12
2.1基础设施云对比分析概述12
2.2典型基础设施云的构成16
第3章虚拟化运行环境18
3.1概述18
3.2体系结构20
3.3相关技术21
3.3.1KVM和QEMU21
3.3.2Xen25
3.3.3libvirt29
3.4资源管理36
3.4.1资源虚拟化36
3.4.2资源监控42
3.5节点调度50
3.5.1启动虚拟机时节点调度50
3.5.2关闭虚拟机时节点调度62
3.5.3重启虚拟机时节点调度66
3.6虚拟机生命周期管理67
3.6.1启动虚拟机67
3.6.2关闭虚拟机79
3.6.3重启虚拟机83
3.7虚拟机监控86
3.7.1功能描述86
3.7.2代码分析87
3.8开发环境搭建93
3.8.1网络环境93
3.8.2安装依赖包94
3.9单元测试及开发实例95
3.9.1代码修改95
3.9.2runInstance112
3.9.3describeInstances114
3.9.4describeResource115
3.9.5rebootInstance116
3.9.6terminateInstance118
3.10下一步工作119
第4章虚拟磁盘系统120
4.1概述120
4.2体系结构121
4.2.1存储控制器122
4.2.2节点控制器122
4.2.3Walrus123
4.2.4对外接口123
4.3相关技术125
4.3.1loop设备125
4.3.2LVM2命令126
4.3.3iSCSI协议128
4.3.4AoE协议129
4.3.5RAID技术130
4.3.6Hibernate134
4.3.7HSQLDB136
4.4代码结构143
4.4.1com.eucalyptus.bootstrap包145
4.4.2com.eucalyptus.storage包146
4.4.3edu.ucsb.eucalyptus.cloud.ws包150
4.4.4edu.ucsb.eucalyptus.cloud.ws.tests包154
4.5元数据管理155
4.5.1元数据信息155
4.5.2数据库操作159
4.6虚拟磁盘生命周期管理169
4.6.1创建虚拟磁盘169
4.6.2查询虚拟磁盘179
4.6.3挂载虚拟磁盘180
4.6.4卸载虚拟磁盘191
4.6.5删除虚拟磁盘200
4.6.6创建磁盘快照204
4.6.7查询磁盘快照212
4.6.8删除磁盘快照215
4.6.9从磁盘快照创建虚拟磁盘217
4.7存储介质管理224
4.7.1VolumePool224
4.7.2RAID管理225
4.7.3异构存储介质管理230
4.8连接管理234
4.8.1SC和NC之间的映射234
4.8.2NC和虚拟机之间的映射235
4.9开发环境搭建235
4.9.1安装eclipse235
4.9.2安装组件239
4.9.3创建工程239
4.10单元测试及开发示例240
4.10.1创建虚拟磁盘240
4.10.2查询虚拟磁盘241
4.10.3挂载虚拟磁盘242
4.10.4卸载虚拟磁盘248
4.10.5删除虚拟磁盘252
4.10.6创建磁盘快照253
4.10.7查询磁盘快照254
4.10.8删除磁盘快照255
4.10.9从磁盘快照创建虚拟磁盘256
4.11下一步工作258
第5章基于Web的在线云存储系统——Walrus259
5.1概述259
5.2Walrus体系结构260
5.3Walrus相关技术262
5.3.1HTTP262
5.3.2Curl264
5.4Walrus元数据管理269
5.4.1BucketInfo270
5.4.2ObjectInfo271
5.4.3GrantInfo272
5.4.4MetaDataInfo272
5.4.5ImageInfo273
5.4.6ImageCacheInfo273
5.4.7WalrusInfo274
5.4.8WalrusSnapshotInfo275
5.4.9WalrusStatsInfo275
5.5Walrus代码结构275
5.5.1edu.ucsb.eucalyptus.cloud.ws包275
5.5.2com.eucalyptus.images包279
5.5.3Walrustest包280
5.6Walrus对用户文件夹的管理281
5.6.1创建bucket281
5.6.2bucket的Location信息管理285
5.6.3删除bucket286
5.6.4bucket和object的访问控制列表管理287
5.6.5bucket的logging信息管理297
5.6.6bucket的versioning信息管理298
5.6.7列出用户所有bucket299
5.7Walrus对用户文件的管理300
5.7.1上传文件304
5.7.2下载文件306
5.7.3复制文件311
5.7.4删除文件312
5.7.5设置和获得object的ACL314
5.7.6列出指定bucket下的所有object314
5.8对镜像文件的管理316
5.8.1镜像文件的绑定316
5.8.2镜像文件的上传322
5.8.3镜像文件的注册323
5.8.4镜像文件的注销337
5.8.5镜像文件的下载模块338
5.9Walrus对快照文件的管理366
5.9.1保存快照366
5.9.2删除快照368
5.9.3下载快照369
5.9.4获得快照大小370
5.10Walrus开发环境搭建371
5.10.1WalrusService开发环境搭建371
5.10.2镜像文件下载模块开发环境搭建371
5.11Walrus使用方法372
5.11.1云存储服务的使用方法372
5.11.2镜像文件下载模块使用方法380
5.12Walrus待解决的问题384
第6章镜像管理385
6.1操作系统安装及基本设置385
6.1.1Windows操作系统的安装385
6.1.2Windows操作系统基本设置399
6.1.3Linux操作系统安装及基本设置416
6.2镜像系统的更新418
6.2.1Windows系统的更新418
6.2.2Linux系统的更新422
6.3“镜像超市”422
6.4客户端与虚拟运行环境的数据传输424
6.4.1虚拟机是Windows的情况424
6.4.2虚拟机是Linux的情况426
6.5下一步工作428
第7章虚拟网络系统430
7.1概述430
7.2拓扑结构431
7.3相关技术432
7.3.1动态主机配置协议432
7.3.2iptables434
7.3.3bridge—utils439
7.3.4VTun441
7.3.5VLAN442
7.4虚拟网络模式447
7.4.1网络模式介绍447
7.4.2网络模式配置448
7.5虚拟网络系统在Eucalyptus中的实现449
7.6启动网络451
7.6.1功能简介451
7.6.2代码分析452
7.7重启DHCP服务455
7.7.1功能简介455
7.7.2代码分析455
7.8关闭网络459
7.8.1功能简介459
7.8.2代码分析459
7.9安全组规则461
7.9.1功能简介461
7.9.2代码分析462
7.10ElasticIP465
7.10.1绑定IP地址到虚拟机465
7.10.2解除IP地址绑定467
7.11开发环境搭建469
7.11.1系统配置469
7.11.2安装程序469
7.12单元测试及开发示例469
7.12.1启动DHCP469
7.12.2数据转发及过滤470
7.12.3隧道通信471
7.12.4虚拟局域网管理472
7.13下一步工作474
第8章接入与互连系统475
8.1概述475
8.2体系结构475
8.3接入互连技术476
8.3.1JiBX476
8.3.2Netty479
8.3.3Mule484
8.3.4WSDL489
8.3.5SOAP493
8.3.6Axis2494
8.4用户接入501
8.4.1与客户端交互信息501
8.4.2Netty服务器配置505
8.4.3解码506
8.4.4特定Handler的添加518
8.4.5信息在pipeline上的流动过程522
8.5Mule关联接入点服务和各模块预处理程序530
8.5.1Mule的控制530
8.5.2各模块预处理程序531
8.6云前端和虚拟化运行平台互连537
8.6.1功能介绍537
8.6.2代码分析539
8.6.3开发环境搭建550
8.6.4单元测试及开发示例552
8.7安全性保障553
参考文献560