2022云计算设计模式.docx

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1、云计算设计模式第1章导言1.1本书的目标设计模式是常见设计问题经过证明、正式地以一致性文档方式记载的设计解决方案。云计算设计模式提供了已经提出的设计实践和技术架构，以及行业工具、技术、产品和平台提供的已经确定的功能。本书写作中牢记一个主要目标：提供云计算的主要设计模式目录。第1章导言1.1 本书的目标设计模式是常见设计问题经过证明、正式地以一致性文档方式记载的设计解决方案。云计算设计模式提供了已经提出的设计实践和技术架构，以及行业工具、技术、产品和平台提供的已经确定的功能C本书写作中牢记一个主要目标：提供云计算的主要设计模式目录。1.2 本书所不包含的内容本书的基本原则是供应商中立，因此不包含

2、任何商业化或者特定云计算供应商、服务或者技术的详细介绍。重要的一点是，本书只记载设计模式，不提供任何一般云计算主题的入门简介或者类似教程。上述主题将在CbudComputing：Concepts,TechnologyfeArchitectureJU中介绍,该书是rtPrenticeHallServiceTechnologySeriesfromThomasErlw系列丛书的一部分。关于该书和其他系列丛书的更多信息参见WWW。本书中文版云计算：概念、技术与架构(ISBN978-7-111-46134-0)已由机械工业出版社出版。1.3 本书的读者本书的目标读者是怀有如下愿望的IT专业人员: 希望学

3、习构建、维护和发展云解决方案及环境的经过证明的设计解决方案和方法。 希望准备应对与云服务和解决方案设计及架构相关的常见难题。 希望以供应商中立的视角深入理解现代云计算技术和创新的复杂性。U本书的起源和（CloudComputing：Concepts,TechnologyfeArchitecture）一样,本书主要由ArCitUiaEducation开发的云认证专家（CCP）课程内容组成。本书将云架构分解为单独介绍的模式档案，这种风格使之成为学习和理解基本与高级云技术概念以及现代云平台深层机制及内部工作原理的理想教育资源。本书将所有模式组织为目录，作为主要的技术参考书，CCP课程则将模式、机制和

4、附加内容一起，组织为对应于常见云计算项目职责（如云架构师、虚拟化专家、存储专家和安全专家）的行业认证课程。1.5推荐阅读本书中的许多设计模式受到或者根植于以前出版的模式目录，这些书籍可能很有益，尤其是在你对设计模式还感丽生时：, DesignPatterns：ElementsofReusableObject-OrientedSoftware(E.Gamma,R.Helm,RJohnson,J-Vlissides,Addison-Wesley1994)。, PatternsofEnterpriseApplicationArchitecture(MFowler,Addison-Wesley2003

5、), Paitern-OrientedSoftwareArchitectureVolumes1-5(F.Buschmann,K.IIenney,M.Kircher,RMeunier,H.Rohnert,QSchmidt,PSommerlad,M-StaLWiley1996-2007).此外,rtPrenticeHallServiceTechnologySeriesfromThomasErl,系列丛书中也有一本专门介绍设计模式的书籍(SOADesignPatterns)(T.Erl等人,PrenticeHalL2008)：1：本书中文版设计模式：可复用面向对象软件的基础(ISBN978-7-11

6、1-07575-2)已由机械工业出版社出版。：2本书中文版企业应用架构模式(ISBN978-7-111-30393-0)已由机械工业出版社出版。, .6本书的组织方式和本系列的其他书籍不同，本书没有将几章组合成“部分”。每章介绍的设计模式相对全面，可以提供足够广泛的独立内容。本书开头的第1章和第2章提供了介绍性的内容，然后进入下列主要章节。第3章：共享、伸缩性和弹性模式提供专注于IT资源共享、伸缩性、弹性和总体优化的基本与高级设计解决方案。第4章：可靠性、适应性和恢复模式处理和H资源及云环境的故障切换、冗余性和恢复相关问题的设计模式。第5章：数据管理和存储设备模式专注于云存储架构、云存储设备配

7、置和管理以及云托管数据管理和优化的设计模式。第6章：虚拟服务器和虚拟化管理器连接性及管理模式涵盖与虚娜务器和虚拟化管理器相关的连接性、可访问性、配置及关联问题的设计模式。第7章：监控、配给和管理模式本章介绍一组管理性设计模式，如运行时监控、IT资源配给和通用管理性功能集控制相关的模式。第8章：云服务和存储安全性模式本章介绍专注于建立云服务架构和云存储设备安全性控制的模式。第9章：网络安全性、身份和访问管理及信任保证模式本章提供一系列云安全模式，处理常见安全需求以及各种形式的攻击预防。第10章：常见复合模式前面介绍的设计模式中许多都可以组合成超模式，代表云计算行业中的常见模型或者环境，或者提供更

8、大规模、更复杂的设计解决方案。本章通过定义一系列复合设计模式，提供了一些较为相关的组合的示例。附录A：云计算机制词汇表云模式的应用需要不同云计算机制的加入和实现C本附录提供了前述设计模式档案中相关和引用的所有机制的简洁定义。附录B：按字母顺序排列的设计模式参考按照字母顺序排列的云计算设计模式快速参考，包含所在的章节号。附加信息这些部分提供了PrenticeHallServiceTechnologySeriesfromThomasErl,的补充信息和资源。图例本书包含许多框图。这些插图中使用的主要符号在本书的封二和封三中列出。这些图标和CloudComputing：Concepts,Techno

9、logyfeArchitectureJ中使用的一致。模式文档约定本书中的每个模式根据一组预先定义的标记约定记录，第2章中将介绍这些约定。更新、勘误和资源(WWW)关于其他系列从书的信息和各种支持资源可以在丛书的官方网站上找到：WWW。我们鼓励读者定期访问该网站，检查内容的更改和更正。本书网站(www.coudpatterns.org)本书中记录的所有模式档案摘要表还在CloUdPaltemS.org网站上发布。该网站可以作为在线参考工具，也可以提交新的候选模式。什么是方？()这是一个快速参考网站，由本书的摘麴成，介绍云计算的基本主题。参考规范()这个网站提供主要标准组织创建和维护的原始规范文档

10、的中心门户，有一部分专门介绍云计算的行业标准。(TheServiceTechnology杂志(WWW.$)(TheServiceTechnology)杂志是AleitUraEdUCaliOn公司和PrentiCeHaII出版的月刊，与aPrenticeHallServiceTechnologySeriesfromThomasEr,有正式的联系。CbUdSChOOLCOmnl认证云(CCP)专家()本书介绍的模式档案和机制来源于云认证专家（CCP）课程的部分内容，这是一个学术性、供应商中立的认证项目，专门针对云计算专业领域。社会化媒体和通知使用上的通知表单或者向noMfyardturaICOIn

11、发送一个空白邮件,就可以自动得到本系列新书发行、新补充内容或者前述资源网站关键更改的通知。另外，也可以访问WWW.ServicetechboOkseOm/community,通过“PrenticeHallServiceTechnologySeriesfromThomasErlw官方FaCeboOk网页、LmkedIn讨论组或者TWitter联系我们。第2章理解设计模式描述模式的最简单方法是以一致的格式，独立记载某个常见问题经过证明的解决方案，该文档通常作为更大集合的一部分。模式的概念已经成为H常生活的一个基本组成部分。在不知不觉中，我们每天都在自然地使用经过证明的解决方案解决常见问题。在口世界

12、中，围绕自动化系统设计的模式称作设计模式。设计模式是有益的，因为它们:描述经过现场测试的常见设计问题的解决方案。 以标准化、容易引用的格式组织设计情报。 通常可以由大部分参与设计的IT专业人员所重复。 可以用于确保系统设计和构建的一致性。 可以成为设计标准的基础。 通常很灵活、可以选择（并且坦率地记载模式应用的影响，甚至推荐替代方法）。 在文档中记载系统设计的特定方面，可作为辅助教材（不管是否应用它们）。 有时候可以在系统实施之前和之后应用。 可以通过相同集合中其他设计模式的应用加以支持。 因为每个模式都具备有意义的名称，丰富了指定IT领域的词汇。此外，因为设计模式提供的解决方案经过证明，它们

13、的一致应用自然会改进系统设计的质量。注意，即使设计模式提供经过证明的设计解决方案，仅仅使用它们也不能保证始终按照要求解决设计问题。设计模式成功与否最终取决于许多因素，包括实施环境约束、从业人员能力、业务需求的分歧等。这些方面都会影响模式成功应用的程度。模式语言是TII相互关联的模式，它们在一个或者多个模式应用序列中实施，每个后续的模式都在前一个模式的基础上构建。模式语言的概念起源于建筑学，与模式实施顺序相关的“模式序列”一词也是如此。作为一个整体，云计算设计模式目录提供了开放的云计算主模式语言。不同模式之间的相关程度不同，但是它们都有一个共同的目标，模式序列的探索是无止境的。2.1 关于模式档

14、案本书介绍的每个设计模式都记录在一个模式档案中，模式档案由如下部分组成。2.2 关于复合模式复合模式是粗粒度的模式，由一组较细粒度的模式组成。在第10章中会介绍一些较为常用和重要的云计算复合模式。当模式被分类为“复合”时要注意，几乎任何模式都是复合模式。本书描述的每个其他模式都可以分解为一组更细粒度的模式。然后，它们可以组合为原来的模式，也就说明了原来的模式是复合模式。这种观点的重要性在于，模式是否标记为“复合”是相对的，只是和同一目录中其他模式相对的粒度不同而已。还要注意，复合模式可以嵌套。本书介绍的复合模式这样分类是因为它们与当代云计算行业中公认的模型、环境和技术集相关。在不同的环境中，这

15、些模式可能有不同的分类。在表示复合模式时，表示设计模式的矩形符号右下角有一个星号，以进一步加以区分。澄清模式如何组合为复合模式更为重要。复合模式可能表示一组共同应用到特定程序或者实现，以便实现一组特定设计特性的模式。这被称作联合应用。另外，组成复合模式的成员模式可能代表特定程序或者环境提供的一组相关特性。在这种情况下，模式的共存应用确立了一个可由工具和技术组合实现的“解决方案环境”。2.3 设计模式应用衡量必须承认一点，大部分模式都不提供非黑即白的选择C设计模式往往可以在不同层面上应用。尽管给定模式的效能通常等价于实现的程度，但是在现实世界中应用时，实际的考虑因素可能会限制模式的应用程度。重点是，在任何可行的范围内考虑和吸收设计模式的设计目标，努力争取最终实现对满足需求和目标有意义的模式。24本书的使用如前所述，本书是按照技术参考指南的形式组织的。后续章节根据上级分类分组模式。