前言

在过去的半个多世纪，信息技术的发展，尤其是计算机和互联网技术的进步极大地改变了人们的工作和生活方式。大量企业开始采用以数据中心为业务运营平台的信息服务模式。进入新世纪后，数据中心变得空前重要和复杂，这对管理工作提出了全新的挑战，一系列问题接踵而来：企业如何通过数据中心快速地创建服务并高效地管理业务？怎样根据需求动态调整资源以降低运营成本？如何更加灵活、高效、安全地使用和管理各种资源？如何共享已有的计算平台而不是重复创建自己的数据中心？业内人士普遍认为，信息产业本身需要更加彻底的技术变革和商业模式转型，云计算正是在这样的背景下应运而生的。

早在大型机盛行的20世纪五六十年代，计算资源就是采用“租借”的方式对外提供服务的。IBM公司当时的首席执行官Thomas Watson曾预言道：“全世界只需要五台计算机”，过去三十年的PC大繁荣似乎正在推翻这个论断，人们也常常引用这个例子，来说明信息产业的不可预测性。然而，信息技术变革并不总是直线前进，而是螺旋式上升的。半导体、互联网和虚拟化技术的飞速发展使得业界不得不重新思考这一构想，这些支撑技术的成熟让我们有可能把全世界的数据中心进行适度的集中，从而实现规模化经济效应。人们只需远程租用这些共享资源，从而消除企业为了使用信息技术而进行的数据中心构建、硬件采购、软件安装、系统维护等环节。

云计算是这种构想的代名词，它创新的计算模式使用户通过互联网随时获得近乎无限的计算能力和丰富多样的信息服务，它创新的商业模式使用户对计算和服务可以取用自由、按量付费。目前的云计算融合了以虚拟化、服务管理自动化和标准化为代表的大量革新技术。云计算借助虚拟化技术的伸缩性和灵活性，提高了资源利用率，简化了资源和服务的管理和维护；利用信息服务自动化技术，将资源封装为服务交付给用户，减少了数据中心的运营成本；利用标准化，方便了服务的开发和交付，缩短了客户服务的上线时间。

云计算技术正在快速地发展，业界各大厂商纷纷制定相应的战略，新的概念、观点和产品不断涌现。云计算的技术热点也呈现百花齐放的局面，比如以互联网为平台的虚拟化解决方案的运行平台，基于多租户技术的业务系统在线开发、运行时和运营平台，大规模云存储服务，大规模云通信服务等。云计算的出现为信息技术领域带来了新的挑战，也为信息技术产业带来了新的机遇。然而，真正系统、全面地阐述云计算概念和技术及实施方法和步骤的书却是寥寥无几。本书作为第一本同时兼顾云计算技术与实践的图书，正好弥补了这一空白，为对云计算感兴趣的读者讲述相关的知识、理论和案例。

本书分为四篇十二章，第1至3章为战略蓝图篇；第4至6章为技术基石篇；第7至10章为系统架构篇，第11章和第12章为业界动态篇。为方便读者阅读，下面给出本书的导读简图：

下面对各章内容分别进行简单介绍：

第1章对云计算进行了概述。本章首先从四个典型案例出发，介绍了云计算的概念，对云进行分类，针对云计算与其他相关概念进行了辨析以加深读者的理解；接着介绍了云计算的本质以及带来的好处；随后讨论了云计算产生的原动力；最后论述了云计算对相关产业带来的变革。

第2章包含了一系列云计算的行业实践，即云计算在各个行业中的应用场景。我们重点介绍云计算在政府、银行、电信、物流、医疗、制造、互联网、教育等八个行业中的运用，分别讨论了每个行业对于信息服务需求的特点，以及云计算在该行业的典型使用场景。希望能够帮助读者认识到云计算如何在一个行业中发挥出其力量。

第3章介绍了云计算的实施。本章首先将需要实施云计算的角色类型分为云计算的使用者和云计算的运营者两类，随后介绍了相应的关键步骤：规划、实施、运维。希望读者通过这一章的阅读，能够根据自己的需求进行云计算实施的可行性评估和执行方案。

第4章为读者揭开了数据中心的神秘面纱，介绍数据中心的基本概念、核心功能、管理和维护工作，以及新一代数据中心的需求和挑战。

第5章介绍了虚拟化技术的定义，重点剖析当前最重要的服务器虚拟化技术，对它的概念、支撑技术、优势特点及性能进行分析和阐述，并讨论在数据中心中被广泛采纳的其他虚拟化技术。

第6章以虚拟器件生命周期的三个阶段为主线，介绍了实施服务器虚拟化的关键技术，重点讨论了构成服务器虚拟化的虚拟镜像和虚拟器件概念，以及在虚拟器件的创建、部署和运行流程中的关键技术。

第7章从横向和纵向两个维度定义了云架构。根据功能的依赖关系，云架构在横向上可以分为基础设施即服务、平台即服务层和软件即服务；根据企业IT系统对云计算的采用层次，云计算在纵向上可以分为传统的IT系统、基于IaaS的IT系统、基于PaaS的IT系统和基于SaaS的IT系统。

第8章首先介绍了提供基础设施即服务的服务模型与接口，然后深入介绍计算即服务、存储即服务和网络即服务。对于每一类具体的服务形式，本章各用一节介绍了对应的服务模型和访问接口，实现服务的关键技术。

第9章首先阐述了平台即服务产生的驱动力，然后介绍了实现PaaS系统的核心系统和扩展系统，最后针对平台层的两种主要运用形式，Web服务和数据分析服务，通过实例来剖析面向这两类服务的PaaS实现要点，帮助读者对平台即服务获得更深刻的理解。

第10章首先介绍了软件即服务层的架构，然后分析了SaaS平台的设计要点和关键技术，分别从大规模多租户、认证和安全、定价和计费、服务整合、开发和定制五个方面深入展开，并给出了一个SaaS平台系统的参考实现。

第11章对虚拟化业界四家主要厂商的基本情况和主要产品进行了介绍，他们是IBM,VMware,Xen和Microsoft，并向读者介绍了他们各自的发展历程和技术特点。

第12章介绍了云计算的业界动态，主要涉及几个领先的云计算厂商，包括IBM、Amazon、Google、Salesforce.com、Microsoft等，以及较成功的开源云计算产品。本章概要地介绍了每个厂商的云计算产品线，并分析其产品的功能和特点，使读者能够对主要的云计算厂商和产品有一个总体的认识，对业界的最新动态有较为全面的了解。

在附录中我们列出了本书的参考文献和索引。有兴趣的读者可以通过它们获取更多的云计算知识和资料。

在编写本书时，我们力图使不同职业和背景的读者都能从本书中获益。

如果您是企业的技术负责人或数据中心运行维护人员，您将更深刻体会到云计算技术为企业IT部门、信息系统规划和数据中心运行维修带来的深刻变革。我们提供的技术讨论、产品比较和案例分析，将有助于您在脑海中勾画下一步的战略。

如果您是从业的技术研发人员，您能系统地了解云计算的产生背景、发展现状、技术要点和未来趋势。通过本书的梳理，能够更加准确地把握业界前沿的科技和理念，认清信息技术发展的大脉络，形成适用于产业未来的大局观。

如果您是大专院校计算机及相关专业的学生，您将获得无法从现有课本中得到的技术知识。本书将为您打开一扇通往未来的窗户，帮助您拓宽视野，完善知识结构，储备适用于未来信息产业的知识和技能。

本书适合于从头至尾阅读，也可以按照喜好和关注点挑选独立的章节阅读。我们希望本书的介绍能加深您对云计算的理解，获得您所期待的信息。