(特价书)OpenStack高可用集群（上册）：原理与架构
国内openstack领域一线技术专家在IBM和招商银行等大型企业多年项目经验总结，多位云计算技术专家联袂推荐。立足于生产环境，从原理、架构、部署、运维4个维度为构建高可用openstack集群提供完美解决方案。
基本信息
- 作者： 山金孝
- 丛书名： 云计算与虚拟化技术丛书
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111575702
- 上架时间：2018-1-23
- 出版日期：2017 年9月
- 开本：16开
- 版次：1-1
- 所属分类：计算机 > 电子商务与计算机文化 > 综合
内容简介
作译者
山金孝
招商银行信息技术部工程师。曾服务于IBM中国全球技术服务部门，作为项目实施与技术支持工程师，负责实施和维护了诸多国有大型企业的核心系统项目，尤其在虚拟化和集群高可用方面具有深入研究和诸多项目实施经验。作为早期便接触和实践openstack的工程师，一直致力于openstack私有云高可用建设的推广和生产实践。作为项目主导和负责人，实施部署了基于openstack高可用集群的私有云项目，在私有云建设过程积累了丰富的云计算建设经验和运维心得。目前仍然致力于openstack的高可用自动化部署和社区新功能的跟进与部署实践。
招商银行信息技术部工程师。曾服务于IBM中国全球技术服务部门，作为项目实施与技术支持工程师，负责实施和维护了诸多国有大型企业的核心系统项目，尤其在虚拟化和集群高可用方面具有深入研究和诸多项目实施经验。作为早期便接触和实践openstack的工程师，一直致力于openstack私有云高可用建设的推广和生产实践。作为项目主导和负责人，实施部署了基于openstack高可用集群的私有云项目，在私有云建设过程积累了丰富的云计算建设经验和运维心得。目前仍然致力于openstack的高可用自动化部署和社区新功能的跟进与部署实践。
目录
序1
序2
序3
序4
前言
架构篇
第1章 云计算架构设计及业务系统高可用2
1.1 企业为何要进行云计算建设2
1.1.1 政策导向与IT发展的必然2
1.1.2 业务导向与IT弹性需求4
1.1.3 技术导向与IT自动化4
1.1.4 成本导向与TCO6
1.2 企业如何决策公有云与私有云8
1.2.1 云计算部署模式对比8
1.2.2 如何决策私有云与公有云10
1.3 云计算架构设计与进阶路线13
1.3.1 云计算生态模型13
1.3.2 云计算架构基本模型15
1.3.3 通用云计算参考架构16
1.3.4 云计算实施进阶路线20
序2
序3
序4
前言
架构篇
第1章 云计算架构设计及业务系统高可用2
1.1 企业为何要进行云计算建设2
1.1.1 政策导向与IT发展的必然2
1.1.2 业务导向与IT弹性需求4
1.1.3 技术导向与IT自动化4
1.1.4 成本导向与TCO6
1.2 企业如何决策公有云与私有云8
1.2.1 云计算部署模式对比8
1.2.2 如何决策私有云与公有云10
1.3 云计算架构设计与进阶路线13
1.3.1 云计算生态模型13
1.3.2 云计算架构基本模型15
1.3.3 通用云计算参考架构16
1.3.4 云计算实施进阶路线20
前言
为什么写这本书
OpenStack在云计算和IT基础架构领域的影响力已毋庸置疑，从OpenStack社区成立至今，短短几年时间里，其贡献者和用户已遍及全球各个地区和行业，OpenStack已然成为开源领域云计算的事实标准。近年来，国内OpenStack初创企业不断涌现，华人企业和工程师在OpenStack社区中的影响力和贡献占比不断上升，以华为、中兴为主的传统IT企业在OpenStack社区不断提升自己的影响力，并在社区的董事决策中占有一席之地。此外，99Cloud、United Stack、Easy Stack、UMCloud、AWCloud等OpenStack创业公司对Open-Stack的贡献也处于全球领先的位置，可以说在国内云计算大潮的推动下，OpenStack正在不断渗透并重构各个行业的IT架构。纵观2016年，可将其看成是OpenStack在国内企业用户中真正落地的元年，以国网、电信、移动和中海油等为主的大型国有企事业单位，以银联、邮蓄、兴业数金和众多地方商业银行为主的金融企业，以上交、西交、东南大学和人民在线、山西农业云、湖北楚天云等为主的科研政企单位，以及上汽集团、复兴医药等工业制造业都在部署或正式上线OpenStack私有云，当然还有更早便在使用OpenStack的诸多互联网企业。OpenStack作为开放、包容的基础架构云平台，在国外更有像AT&T、CERN、PayPal、BMW、eBay和Walmart等重量级的大型用户，以及IBM、HPE、Dell、Cisco、RedHat、Intel和Oracle等IT巨头的参与。从全球目前的云计算环境发展趋势而言，企业借助OpenStack构建私有云已成为多数用户云化并重构数据中心的首要选择。
自2010年OpenStack的Austin版本发布以来，历经7年的时间，OpenStack社区已发行了第15个版本Ocata，其稳定性和功能在不断增强。同时，在Liberty版本中引入“大帐篷”概念后，OpenStack以极为开放、包容的姿态不断整合已有或新生的IT技术，尤其是对Ceph存储和Docker容器技术的成功整合，真正显示出其在云计算大潮下中流砥柱的地位和集成引擎的强大一面。尽管在这几年的发展过程中也饱受指责、批评和诟病，同时还受到Docker后来居上甚至取而代之的威胁，但是OpenStack依然一路高歌向前，并以拥抱一切竞争对手的姿态不断完善和巩固自己的主导地位。时至今日，可以毫不夸张地说，在云计算领域，没有OpenStack实现不了的功能，也没有OpenStack整合不了的技术，或者说在开源领域，OpenStack已成为了云计算的代名词。
OpenStack虽然如此火爆，但是想要实现面向生产环境的OpenStack高可用云计算环境却并非易事，尤其对于高度依赖传统IT架构的企业而言，服务高可用一直是企业部署和使用OpenStack难以跨越的鸿沟，而这也成为了OpenStack真正落地并走向普通企业用户需要解决的“最后一公里”。OpenStack以开源共享的方式为用户走向云计算提供了便捷之道，但是其内部组件之复杂、涉及技术栈之多、版本更新之快以及部署维护之困难往往也超出很多用户的预期。围绕这些问题，OpenStack社区孵化了很多新项目以期解决被诟病最多的入门困难、部署困难和维护困难等问题。但是为了实现OpenStack的自动化部署，这些项目无一不又重新引入了新的理论技术，并从其他维度增加了用户使用OpenStack的学习和维护成本，而且这些项目并没有很好地解决企业用户最为关心的OpenStack服务高可用问题。以上种种，归其原因，在于社区曾明确OpenStack的高可用应交由用户的基础架构软件而非上层OpenStack项目来实现。因此，对于OpenStack企业用户而言，在OpenStack社区上游功能交付和终端用户部署实施之间一直横亘着一个难题，即如何在使用OpenStack的过程中通过集成高可用基础架构软件，实现保证业务连续性的OpenStack高可用集群。
虽然目前各个OpenStack厂商都有自己的OpenStack高可用解决方案，但是采用厂商定制商业方案似乎有违使用OpenStack的初衷，而且市面上的OpenStack书籍多以Open-Stack理论讲解和功能部署为主，却没有一本专门面向OpenStack高可用实施部署的中文书籍（虽然在OpenStack官方网站和其他互联网站点中也能找到OpenStack高可用建设的相关资料，但是这些资料或者藏头露尾，或者零散不全，且以英文资料居多）。秉承共享精神，为了给国内社区用户，尤其是新入门的OpenStack用户提供一套完整的OpenStack高可用部署参考方案，同时对OpenStack进行由底层基础架构软件至上层OpenStack核心组件的原理分析与高可用部署的一站式讲解，我们决定编写一本关于OpenStack高可用集群原理、部署与运维的书籍，对以OpenStack为核心的技术栈进行全面剖析，即从理论知识准备到高可用实战操作，再到后期的高可用集群运维进行透彻的分析和介绍，同时围绕OpenStack生态圈，对Ceph和Docker与OpenStack的集成应用进行实战讲解。希望本书能够为企业用户在OpenStack的应用部署中提供微薄之力。
本书的主要内容和特色
本书分为上下两册，理论与实战结合，全面讲解了OpenStack的技术知识点。上册讲解了OpenStack相关的基础架构软件，如集群管理软件Pacemaker、负载均衡及高可用软件HAProxy和Keepalived、缓存系统Memcached和Redis、数据库MariaDB和MongoDB以及消息队列系统RabbitMQ等基础软件的理论知识，也可以了解到OpenStack三大核心组件—计算（Nova）、存储（Cinder/Ceph）和网络（Neutron）的架构原理及使用方式。
下册从实战角度讲解了如何对OpenStack的基础架构软件和核心组件项目进行高可用集群部署，然后介绍了如何在实际应用中对OpenStack高可用集群进行运维分析与故障解决。
整体而言，本书从项目实施的角度，按照“理论基础—实战部署—后期运维”的方式进行循序渐进的讲解，围绕OpenStack生态圈，不仅介绍了OpenStack的组件项目，还对其依赖的基础架构软件进行了完整介绍，同时对当前较为热门的Ceph和Docker在OpenStack中的集成应用也进行了分析和实战演示。
本书面向的读者
书中以Linux系统运维为基础，通过Pacemaker集群软件为各项服务提供高可用性，涉及负载均衡、数据库、缓存系统、消息队列和云计算领域的存储、网络以及计算资源虚拟化等诸多知识点，是一本整合了OpenStack生态圈的技术书籍，非常适合OpenStack入门初学者、运维工程师和Open-Stack高可用架构工程师及Ceph存储管理员等从业人员阅读。
此外，本书也适合高校在读本科生或研究生用作OpenStack研究、部署和实践的参考书。通过对本书的学习，读者将可以从OpenStack入门级别走上高可用OpenStack生产项目实施和运维工程师的台阶。
如何阅读本书
阅读本书之前，读者应该具备一定的KVM虚拟化知识、SAN网络或分布式存储知识以及Linux系统运维、集群管理和高可用相关方面的基础知识。由于篇幅较多，本书分为上、下两册，按照：架构篇（第1～2章）、原理篇（第3～10章）、部署篇（第11～12章）、运维篇（第13～14章）以及扩展篇（第15章）的结构进行编排，读者如果仅关注于某个阶段的参考学习，可直接参考目录结构进入相关章节。按章节顺序，本书讲述了如下内容。
第1章描述了云计算建设的必要性，同时对用户在公有云与私有云之间的决策提供建设性的参考，并对企业实施云计算的进阶路线提供指引和参考架构，此外还对传统IT架构和云计算环境下的高可用架构设计进行了介绍。
第2章对OpenStack高可用架构的功能组件和集群核心服务项目进行了介绍，还对Redhat和Mariantis两大OpenStack领导厂商的高可用架构进行了详细介绍，并与其他OpenStack厂商的高可用架构进行了对比分析。
第3章介绍了OpenStack高可用架构中的集群资源管理器Pacemaker的原理、架构和使用方法。
第4章介绍了OpenStack高可用架构中的集群负载均衡与高可用软件HAProxy和Keepalived的原理、架构和使用方法。
第5章介绍了OpenStack高可用集群中的消息队列系统RabbitMQ的原理、架构和高可用配置与使用方法。
第6章介绍了OpenStack高可用集群中的缓存系统Memcached和Redis的原理及使用方法。
OpenStack在云计算和IT基础架构领域的影响力已毋庸置疑，从OpenStack社区成立至今，短短几年时间里，其贡献者和用户已遍及全球各个地区和行业，OpenStack已然成为开源领域云计算的事实标准。近年来，国内OpenStack初创企业不断涌现，华人企业和工程师在OpenStack社区中的影响力和贡献占比不断上升，以华为、中兴为主的传统IT企业在OpenStack社区不断提升自己的影响力，并在社区的董事决策中占有一席之地。此外，99Cloud、United Stack、Easy Stack、UMCloud、AWCloud等OpenStack创业公司对Open-Stack的贡献也处于全球领先的位置，可以说在国内云计算大潮的推动下，OpenStack正在不断渗透并重构各个行业的IT架构。纵观2016年，可将其看成是OpenStack在国内企业用户中真正落地的元年，以国网、电信、移动和中海油等为主的大型国有企事业单位，以银联、邮蓄、兴业数金和众多地方商业银行为主的金融企业，以上交、西交、东南大学和人民在线、山西农业云、湖北楚天云等为主的科研政企单位，以及上汽集团、复兴医药等工业制造业都在部署或正式上线OpenStack私有云，当然还有更早便在使用OpenStack的诸多互联网企业。OpenStack作为开放、包容的基础架构云平台，在国外更有像AT&T、CERN、PayPal、BMW、eBay和Walmart等重量级的大型用户，以及IBM、HPE、Dell、Cisco、RedHat、Intel和Oracle等IT巨头的参与。从全球目前的云计算环境发展趋势而言，企业借助OpenStack构建私有云已成为多数用户云化并重构数据中心的首要选择。
自2010年OpenStack的Austin版本发布以来，历经7年的时间，OpenStack社区已发行了第15个版本Ocata，其稳定性和功能在不断增强。同时，在Liberty版本中引入“大帐篷”概念后，OpenStack以极为开放、包容的姿态不断整合已有或新生的IT技术，尤其是对Ceph存储和Docker容器技术的成功整合，真正显示出其在云计算大潮下中流砥柱的地位和集成引擎的强大一面。尽管在这几年的发展过程中也饱受指责、批评和诟病，同时还受到Docker后来居上甚至取而代之的威胁，但是OpenStack依然一路高歌向前，并以拥抱一切竞争对手的姿态不断完善和巩固自己的主导地位。时至今日，可以毫不夸张地说，在云计算领域，没有OpenStack实现不了的功能，也没有OpenStack整合不了的技术，或者说在开源领域，OpenStack已成为了云计算的代名词。
OpenStack虽然如此火爆，但是想要实现面向生产环境的OpenStack高可用云计算环境却并非易事，尤其对于高度依赖传统IT架构的企业而言，服务高可用一直是企业部署和使用OpenStack难以跨越的鸿沟，而这也成为了OpenStack真正落地并走向普通企业用户需要解决的“最后一公里”。OpenStack以开源共享的方式为用户走向云计算提供了便捷之道，但是其内部组件之复杂、涉及技术栈之多、版本更新之快以及部署维护之困难往往也超出很多用户的预期。围绕这些问题，OpenStack社区孵化了很多新项目以期解决被诟病最多的入门困难、部署困难和维护困难等问题。但是为了实现OpenStack的自动化部署，这些项目无一不又重新引入了新的理论技术，并从其他维度增加了用户使用OpenStack的学习和维护成本，而且这些项目并没有很好地解决企业用户最为关心的OpenStack服务高可用问题。以上种种，归其原因，在于社区曾明确OpenStack的高可用应交由用户的基础架构软件而非上层OpenStack项目来实现。因此，对于OpenStack企业用户而言，在OpenStack社区上游功能交付和终端用户部署实施之间一直横亘着一个难题，即如何在使用OpenStack的过程中通过集成高可用基础架构软件，实现保证业务连续性的OpenStack高可用集群。
虽然目前各个OpenStack厂商都有自己的OpenStack高可用解决方案，但是采用厂商定制商业方案似乎有违使用OpenStack的初衷，而且市面上的OpenStack书籍多以Open-Stack理论讲解和功能部署为主，却没有一本专门面向OpenStack高可用实施部署的中文书籍（虽然在OpenStack官方网站和其他互联网站点中也能找到OpenStack高可用建设的相关资料，但是这些资料或者藏头露尾，或者零散不全，且以英文资料居多）。秉承共享精神，为了给国内社区用户，尤其是新入门的OpenStack用户提供一套完整的OpenStack高可用部署参考方案，同时对OpenStack进行由底层基础架构软件至上层OpenStack核心组件的原理分析与高可用部署的一站式讲解，我们决定编写一本关于OpenStack高可用集群原理、部署与运维的书籍，对以OpenStack为核心的技术栈进行全面剖析，即从理论知识准备到高可用实战操作，再到后期的高可用集群运维进行透彻的分析和介绍，同时围绕OpenStack生态圈，对Ceph和Docker与OpenStack的集成应用进行实战讲解。希望本书能够为企业用户在OpenStack的应用部署中提供微薄之力。
本书的主要内容和特色
本书分为上下两册，理论与实战结合，全面讲解了OpenStack的技术知识点。上册讲解了OpenStack相关的基础架构软件，如集群管理软件Pacemaker、负载均衡及高可用软件HAProxy和Keepalived、缓存系统Memcached和Redis、数据库MariaDB和MongoDB以及消息队列系统RabbitMQ等基础软件的理论知识，也可以了解到OpenStack三大核心组件—计算（Nova）、存储（Cinder/Ceph）和网络（Neutron）的架构原理及使用方式。
下册从实战角度讲解了如何对OpenStack的基础架构软件和核心组件项目进行高可用集群部署，然后介绍了如何在实际应用中对OpenStack高可用集群进行运维分析与故障解决。
整体而言，本书从项目实施的角度，按照“理论基础—实战部署—后期运维”的方式进行循序渐进的讲解，围绕OpenStack生态圈，不仅介绍了OpenStack的组件项目，还对其依赖的基础架构软件进行了完整介绍，同时对当前较为热门的Ceph和Docker在OpenStack中的集成应用也进行了分析和实战演示。
本书面向的读者
书中以Linux系统运维为基础，通过Pacemaker集群软件为各项服务提供高可用性，涉及负载均衡、数据库、缓存系统、消息队列和云计算领域的存储、网络以及计算资源虚拟化等诸多知识点，是一本整合了OpenStack生态圈的技术书籍，非常适合OpenStack入门初学者、运维工程师和Open-Stack高可用架构工程师及Ceph存储管理员等从业人员阅读。
此外，本书也适合高校在读本科生或研究生用作OpenStack研究、部署和实践的参考书。通过对本书的学习，读者将可以从OpenStack入门级别走上高可用OpenStack生产项目实施和运维工程师的台阶。
如何阅读本书
阅读本书之前，读者应该具备一定的KVM虚拟化知识、SAN网络或分布式存储知识以及Linux系统运维、集群管理和高可用相关方面的基础知识。由于篇幅较多，本书分为上、下两册，按照：架构篇（第1～2章）、原理篇（第3～10章）、部署篇（第11～12章）、运维篇（第13～14章）以及扩展篇（第15章）的结构进行编排，读者如果仅关注于某个阶段的参考学习，可直接参考目录结构进入相关章节。按章节顺序，本书讲述了如下内容。
第1章描述了云计算建设的必要性，同时对用户在公有云与私有云之间的决策提供建设性的参考，并对企业实施云计算的进阶路线提供指引和参考架构，此外还对传统IT架构和云计算环境下的高可用架构设计进行了介绍。
第2章对OpenStack高可用架构的功能组件和集群核心服务项目进行了介绍，还对Redhat和Mariantis两大OpenStack领导厂商的高可用架构进行了详细介绍，并与其他OpenStack厂商的高可用架构进行了对比分析。
第3章介绍了OpenStack高可用架构中的集群资源管理器Pacemaker的原理、架构和使用方法。
第4章介绍了OpenStack高可用架构中的集群负载均衡与高可用软件HAProxy和Keepalived的原理、架构和使用方法。
第5章介绍了OpenStack高可用集群中的消息队列系统RabbitMQ的原理、架构和高可用配置与使用方法。
第6章介绍了OpenStack高可用集群中的缓存系统Memcached和Redis的原理及使用方法。
序言
开源项目OpenStack经过7年的发展，其社区规模日益扩大，使用用户日益增多，在云计算领域和市场的影响力也是不断增长。OpenStack进入我国不算太晚，但由于语言、时差与开源思维等因素的影响，初期在华人用户和社区的发展稍逊于西方国家，特别是落后于美国。随着OpenStack日益成熟，以及我国积极倡导开源精神和自主创新精神，OpenStack在这几年慢慢出现“西退东进”的趋势。即在西方激烈而残酷的行业竞争后，对OpenStack的投资有着慢慢趋缓甚至减退的迹象，而在我国，却有越来越多企业加入到OpenStack这个大家庭里，有越来越多的行业和大型企业选择并应用OpenStack，也有越来越多的中国开发人员为OpenStack社区贡献代码，为它的成熟与发展发挥了突出的作用。
随着国内OpenStack市场的蓬勃发展，关于介绍OpenStack的书籍层出不穷。有些主要是国外经典著作的翻译版，以消除国内OpenStack爱好者在语言方面的障碍，但更多是来自那些经过多年探索和研究的国内OpenStack先行者们的原创作品。他们总结自己的学习成果，分享实践领域的经验教训。本书作者山金孝正是众多先行者中的一员，他参考了诸多社区公开的中英文资料，学习OpenStack峰会视频和讨论文档，借鉴专家们的技术分享，并结合自己工作的实践，终于著成本书。
我很荣幸在本书即将出版之际，拿到了一份电子简稿，并通读了一遍。它与其他书籍的不同之处在于，所有技术的阐述都是围绕高可用性展开的。OpenStack的部署实际上包含了很多软件的使用，涉及面广，除了自身几个关键服务之外，它还涉及很多其他不在OpenStack项目里的软件和组件。如何把这些软件使用起来，配置好各种参数，使它们配合工作，从各方各面形成完整的高可用OpenStack部署方案，是本书的核心，也是对市场上现有各类OpenStack书籍的重要补充。相信读者和OpenStack爱好者通过本书的学习，能了解OpenStack原生的高可用性基础架构，熟悉OpenStack各相关领域开源技术和软件的应用，熟练掌握高可用OpenStack生产项目实施和运维。
—王庆OpenStack基金会个人独立董事/
英特尔开源技术中心云计算和网络部研发经理
随着国内OpenStack市场的蓬勃发展，关于介绍OpenStack的书籍层出不穷。有些主要是国外经典著作的翻译版，以消除国内OpenStack爱好者在语言方面的障碍，但更多是来自那些经过多年探索和研究的国内OpenStack先行者们的原创作品。他们总结自己的学习成果，分享实践领域的经验教训。本书作者山金孝正是众多先行者中的一员，他参考了诸多社区公开的中英文资料，学习OpenStack峰会视频和讨论文档，借鉴专家们的技术分享，并结合自己工作的实践，终于著成本书。
我很荣幸在本书即将出版之际，拿到了一份电子简稿，并通读了一遍。它与其他书籍的不同之处在于，所有技术的阐述都是围绕高可用性展开的。OpenStack的部署实际上包含了很多软件的使用，涉及面广，除了自身几个关键服务之外，它还涉及很多其他不在OpenStack项目里的软件和组件。如何把这些软件使用起来，配置好各种参数，使它们配合工作，从各方各面形成完整的高可用OpenStack部署方案，是本书的核心，也是对市场上现有各类OpenStack书籍的重要补充。相信读者和OpenStack爱好者通过本书的学习，能了解OpenStack原生的高可用性基础架构，熟悉OpenStack各相关领域开源技术和软件的应用，熟练掌握高可用OpenStack生产项目实施和运维。
—王庆OpenStack基金会个人独立董事/
英特尔开源技术中心云计算和网络部研发经理
