PaaS实现与运维管理

内容概要

余何,毕业于长沙理工大学，现就职于平安科技深圳有限公司。曾就职于华为技术有限公司，著作方向计算机IT领域。

书籍目录

第一部分　概念模型

第1章　分布式PaaS平台介绍
2

1.1　什么是PaaS
2

1.1.1　开发与运维之间的困局
2

1.1.2　DevOps的自动化
3

1.1.3　云计算的IaaS
4

1.1.4　PaaS的到来
4

1.1.5　PaaS的约束与开放
4

1.1.6　PaaS解决的具体问题
5

1.2　什么是分布式计算
6

1.2.1　分布式计算与PaaS
6

1.2.2　分布式平台的挑战
7

第2章　PaaS模型与特征
10

2.1　主流PaaS平台架构
10

2.1.1　谷歌GAE
10

2.1.2　AEB
11

2.1.3　Cloud Foundry
13

2.1.4　Heroku
14

2.2　PaaS与12-Factor
15

2.2.1　基准代码（Codebase）
15

2.2.2　依赖（Dependency）
16

2.2.3　配置（Config）
17

2.2.4　后端服务（Backing Services）
18

2.2.5　构建（Build）、发布（Release）、运行（Run）
19

2.2.6　进程（Process）
20

2.2.7　端口绑定（Port Binding）
21

2.2.8　并发（Concurrency）
21

2.2.9　快捷性（Disposable）
22

2.2.10　开发/生产环境等价（Dev/Prod Parity）
23

2.2.11　日志（Log）
24

2.2.12　管理进程（Admin Process）
25

2.3　PaaS与Reaction宣言
26

2.3.1　响应（Responsive）
26

2.3.2　韧性（Resilient）
26

2.3.3　弹性（Elastic）
27

2.3.4　消息驱动（Message Driven）
28

第二部分　基础原理

第3章　计算资源
30

3.1　图灵机与冯•诺伊曼模型
30

3.2　服务器的种类
34

3.3　一切都是二进制
37

3.3.1　整数表示法
38

3.3.2　文本表示法
39

3.3.3　音频信息表示法
41

3.4　操作系统——计算机系统的指挥官
42

3.4.1　操作系统解决的问题
42

3.4.2　企业级操作系统
43

3.4.3　服务器虚拟化
47

3.5　进程——资源聚合的抽象体
49

3.5.1　计算单元的构建
49

3.5.2　计算请求的拆解
51

第4章　网络资源
53

4.1　协议分层
53

4.1.1　OSI网络体系模型
54

4.1.2　OSI与TCP/IP协议簇
55

4.1.3　交换、选路与传输
56

4.2　网络物理设备
58

4.2.1　连线与接口
59

4.2.2　二层交换机
62

4.2.3　路由及三层交换
63

4.2.4　四～七层网络设备
64

4.2.5　现实网络构成
65

4.3　网络逻辑拓扑
65

4.4　对网络拓扑的考虑
66

4.5　对物理布线的考虑
67

4.6　网络虚拟化与SDN
70

第5章　存储资源
73

5.1　俯瞰存储系统
73

5.1.1　数据存储功能分类
73

5.1.2　文件存储的三个层级
74

5.2　磁盘与磁盘阵列
77

5.2.1　硬盘的物理构造
77

5.2.2　磁盘阵列
79

5.2.3　SCSI协议
81

5.3　存储、计算分离
82

5.3.1　磁盘柜与盘阵
82

5.3.2　FC存储网络
83

5.3.3　FC协议栈
86

5.3.4　FC寻址过程
87

5.3.5　FC交换机与适配器
88

5.3.6　FCoE与iSCSI
89

5.4　存储访问类型
90

5.4.1　NAS与SAN
90

5.4.2　分布式存储
92

第三部分　平台实现

第6章　平台功能与架构
96

6.1　平台运维需求
96

6.1.1　软件配置
96

6.1.2　服务部署
97

6.1.3　服务发现
97

6.1.4　监控恢复
97

6.2　平台功能划分
97

6.3　平台高阶架构
100

6.4　企业应用迁移
102

6.4.1　企业应用很“厚重”
102

6.4.2　应用部署架构
102

6.4.3　企业应用调整
104

第7章　计算单元Docker
108

7.1　Docker介绍
108

7.1.1　Docker是什么
108

7.1.2　Docker术语
109

7.1.3　Docker安装
111

7.2　Docker容器命令
112

7.2.1　run命令
112

7.2.2　start命令
115

7.2.3　stop命令
116

7.2.4　restart命令
116

7.2.5　attach命令
116

7.2.6　ps命令
116

7.2.7　inspect命令
117

7.3　Docker镜像命令
119

7.3.1　search、pull、push命令
120

7.3.2　commit命令
120

7.3.3　image、diff、rmi命令
121

7.3.4　save、load、export、import命令
121

7.4　Docker网络与链接
122

7.4.1　Docker网络模式
122

7.4.2　pipework管理网络
125

7.4.3　容器链接与数据卷
127

7.5　Dockerfile
129

7.5.1　基本指令集
130

7.5.2　环境指令集
131

7.5.3　数据指令集
132

7.5.4　ENTRYPOINT指令
132

第8章　分布式协调ZooKeeper
134

8.1　ZooKeeper介绍
134

8.1.1　ZooKeeper是什么
134

8.1.2　ZooKeeper架构
135

8.1.3　数据模型
136

8.1.4　监听与通知
139

8.1.5　API集合
139

8.1.6　会话
140

8.1.7　观察者
141

8.2　ZooKeeper使用
141

8.2.1　快速安装
141

8.2.2　基本操作
143

8.2.3　配置参数
145

8.2.4　动态重配置
149

8.2.5　监控
152

8.3　ZooKeeper进阶
157

8.3.1　分组与权重
158

8.3.2　Paxos算法
159

8.3.3　ZAB协议
163

8.3.4　分布式协调场景
165

第9章　资源管理Mesos
167

9.1　Mesos介绍
167

9.1.1　资源管理需求
167

9.1.2　Mesos的起源
169

9.2　Mesos架构与工作流
169

9.2.1　Mesos架构组件
169

9.2.2　Mesos资源管理的工作流程
170

9.3　Mesos安装配置
172

9.3.1　安装预先准备
172

9.3.2　构建Mesos
173

9.3.3　启动Mesos
174

9.3.4　高可用Mesos
178

9.3.5　Slave移除限速
182

9.4　Mesos运维
183

9.4.1　认证管理
183

9.4.2　监控管理
186

9.4.3　容器网络限速
192

9.4.4　Framework API限速
194

9.4.5　Restful接口
195

9.4.6　配置参数
196

9.5　Mesos资源分配
197

9.5.1　DRF算法
197

9.5.2　DRF权重
199

第10章　服务调度框架 Marathon
200

10.1　Marathon介绍
200

10.1.1　服务调度平台
200

10.1.2　Marathon实体模型
201

10.2　Marathon使用
203

10.2.1　安装启动
203

10.2.2　运行Shell程序
204

10.2.3　运行远程资源
208

10.2.4　Artifact Store
209

10.3　Docker容器运行
211

10.3.1　前提准备条件
211

10.3.2　端口资源分配
212

10.3.3　容器端口分配
215

10.3.4　其他使用方法
216

10.4　Marathon管理
217

10.4.1　应用组
217

10.4.2　策略约束
219

10.4.3　健康检查
221

10.4.4　应用部署
223

10.4.5　事件总线
227

10.4.6　命令行参数
229

10.5　服务发现
231

10.5.1　服务发现方法
231

10.5.2　Marathon方案
232

10.5.3　Mesos-DNS
235

10.5.4　Bamboo
239

10.6　Chronos作业调度
241

10.6.1　作业调度框架
241

10.6.2　安装运行
241

10.6.3　作业示例
242

10.6.4　REST API
243

第11章　大数据调度框架Spark
245

11.1　Apache Spark介绍
245

11.1.1　Apache Spark是什么
245

11.1.2　Lambda架构
246

11.1.3　Spark生态系统
247

11.2　Spark数据处理
248

11.2.1　Spark 运行模式
248

11.2.2　Spark Standalone模式
252

11.2.3　Spark on Mesos
255

11.2.4　Spark Streaming
257

第12章　日志集中管理ELK
261

12.1　日志集中
261

12.1.1　日志集中介绍
261

12.1.2　日志集中架构
262

12.1.3　日志集中框架
264

12.2　Logstash
266

12.2.1　Logstash介绍
266

12.2.2　快速安装
267

12.2.3　配置说明
269

12.2.4　部署架构
282

12.2.5　处理流程
285

12.2.6　input插件
286

12.2.7　output插件
292

12.2.8　filter插件
296

12.2.9　codec插件
299

12.3　Elasticsearch
300

12.3.1　基本概念
300

12.3.2　安装与使用
304

12.3.3　REST API
305

12.3.4　集群设置
309

12.3.5　备份恢复
314

12.3.6　监控管理
315

12.4　Kibana
317

12.4.1　Kibana介绍
317

12.4.2　discover功能
319

12.4.3　visualize功能
324

12.4.4　Dashboard功能
327

第四部分　运维管理

第13章　配置管理
330

13.1　配置管理系统分析
331

13.1.1　服务模型进行分层
331

13.1.2　各IDC团队发现CI
332

13.1.3　IDC管理团队定义CI属性
333

13.1.4　确定CI之间的关联
336

13.2　配置管理系统设计
338

13.2.1　用户界面设计
339

13.2.2　权限控制、规则定义和OPENAPI
341

13.2.3　数据模型的设计
343

13.3　配置管理数据准确性的保证
345

13.3.1　识别CI的OWNER
345

13.3.2　识别CI的生命周期、关联运维流程
346

13.3.3　数据有效性的审计
346

第14章　监控管理
348

14.1　运维监控管理的问题与价值
348

14.1.1　监控管理的无形价值
349

14.1.2　监控平台建立的基础
350

14.1.3　监控管理的WANT原则
350

14.2　对运维监控平台的需求分析
352

14.2.1　一次监控过程，调度、规则、告警
352

14.2.2　数据图形化：百分位裁剪、趋势分析、正态分布
358

14.2.3　开源的借鉴与选择：Zabbix和Nagios
361

14.2.4　商业与开源：最后的决策
372

14.3　JMX监控原理解析
373

14.3.1　JMX的体系结构
374

14.3.2　一个完整的JMX体系架构实例
376

14.3.3　通过JMX访问WebLogic Server MBean
379

14.4　SNMP监控原理解析
383

14.4.1　SNMP协议解析：MIB库与消息类型
383

14.4.2　使用SNMP4J实现服务器监控
386

14.4.3　Linux下的监控实现：NET-SNMP
390

14.4.4　MIB库浏览工具：ManageEngine
391

第15章　运维管理
392

15.1　服务级别管理，IT与业务的一致性
392

15.1.1　客户满意度与期望
393

15.1.2　服务目录——IT服务的菜谱
396

15.1.3　从宏观到可操作性的服务
397

15.2　变更管理，使服务有效传递
399

15.2.1　变更控制的角色、阶段
399

15.2.2　变更管理的六个原则
401

15.2.3　变更分类与风险定级
402

15.2.4　表单、步骤、模板与日历
405

15.3　事件管理
409

15.3.1　分类管理与评价体系
409

15.3.2　任务分发、协同与时效
411

15.3.3　内部上报要求
412

15.3.4　重大事件处理
413

15.4　人员管理：开放与分享
415

15.4.1　企业社交管理
415

15.4.2　目标管理，做好绩效
417

15.4.3　知识管理，人员成长
417

15.4.4　时间管理，个人效率
420

15.5　PaaS下的运维发展之路
421

作者简介

《PaaS实现与运维管理：基于Mesos +Docker+ELK的实战指南》主要阐述了云计算中PaaS平台的实现与运维管理，分为四大部分，分别是概念模型、基础资源、平台实现与运维管理，共十五章。第一部分阐述了运维与开发之间的关系、这层关系存在的矛盾，以及PaaS是如何有效缓解其矛盾的；第二部分勾勒出了数据中心的计算、网络、存储三大资源的主干，避免让人陷入上层的种种产品中；第三部分通过开源产品来构建一个完整的PaaS平台，包括资源管理、任务调度、计算单元打包、分布式协调、日志集中等；第四部分对运维管理进行了实践。

《PaaS实现与运维管理：基于Mesos +Docker+ELK的实战指南》适合运维工程师、运维管理人员，以及希望在PaaS上运行分布式、可伸缩、高可用的后端开发工程师阅读。

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