雲計算指南：管理、架構、安全、網路與服務

一、管理篇

雲計算的魅力在於，使用者只要有身份證和信用卡就可以開始使用，但這也是問題所在。 這麼簡單的服務勢必會給毫無準備的IT部門帶來許多挑戰。

之前我們已經多次碰到過這個現象：某項技術易於採用的優點到頭來卻變成了意料之外的管理難題，比如虛擬化技術導致虛擬機器散亂，智慧型電話帶來新的安全風險，即時通訊引發公司治理方面的問題。

本文旨在向IT經理們介紹如何最大限度地發揮雲計算的優點，包括使用簡單、靈活和較低成本；同時最大限度地減小風險。 這篇實用指南包括了許可、管理工具、頻寬、安全和架構等方面的內容。

本文表明我們仍處於雲計算的早期階段，這意味著，相關工具和技術還在不斷完善中。 比方說，經過長達兩年的測試後，亞馬遜網路服務公司的彈性計算雲（Elastic Compute Cloud）服務在去年底才推向市場；監測、管理和負載平衡等企業級功能仍在其規劃當中。 同樣，谷歌應用引擎（App Engine）屬於預覽版本。 微軟的Azure雲服務也屬於預覽版本，目前只有Windows開發人員可以使用有限的功能，其他早期採用者無法使用。

不過現在可以開始規劃了，你既可以實際感受這種新的IT交付模式（包括瞭解各種故障和缺陷），又可以比其他在考慮獨自利用雲服務的公司同事超前一步。

一、管理篇

牢牢控制雲計算

管理雲計算服務的工具形形色色，既可以使用簡單的儀表板，讓你在幾分鐘內就能創建虛擬軟體棧；也有能夠處理各種配置和管理工作的企業級平臺。 雲計算使用越廣泛，就越需要那些高端工具。

亞馬遜、谷歌及其他雲服務提供者提供了説明客戶入手的基本工具。 比方說，谷歌應用引擎的管理主控台可以顯示流量大小、頻寬、CPU利用率以及谷歌託管應用程式的出錯率，這些資料可以説明你深入研究日誌檔，並獲得其他詳細資料，還可以用它來控制管理許可權、管理應用程式的升級。

然而，應用引擎仍屬於「預覽」版本；這意味著，隨著需求越來越高，這些工具將無力滿足要求。 谷歌的產品經理Pete Koomen承認：「我們還缺少一部分功能。 」

我們看到，雲服務提供者、新興公司和系統管理廠商都在競相為客戶提供功能更齊全的工具，以管理雲環境中的資源。 亞馬遜表示，它會「很快」為彈性計算雲服務推出新的管理主控台和雲監測功能。 亞馬遜已經在提供一些基本功能，比如使用命令列介面創建亞馬遜機器映射（Amazon Machine Images）的功能。 管理主控台讓使用者可以配置及管理EC2資源，而監測功能將包含EC2實例和 「可用區域」（availability zones）方面的即時度量――可用區域是客戶為了確保冗余和最高可用性而選擇的亞馬遜基礎架構中的一部分。 亞馬遜還計畫在2009年提供負載均衡和自動擴展功能。

專門從事雲管理的公司是另一個選擇。 RightScale公司的託管服務平臺包括管理儀表板、資料庫和網站管理、批次處理、多伺服器部署功能以及自動擴展功能。 提供基本功能的開發版本可免費使用，但大多數IT部門會需要RightScale的另外三個版本（網站版、網格版和高級版），這些版本的起價為每月500美元，外加2500美元的一次性費用。

RightScale創辦于2007年，以管理亞馬遜網路服務起家；如今擴大了業務範圍，可以管理其他公共雲服務，包括FlexiScale和GoGrid的雲服務。 RightScale還為加州大學聖巴巴拉分校的Eucalyptus公共雲提供了一個平臺， 把面向雲計算的開源Eucalyptus軟體部署在集群伺服器上。 它實際上是一個研究測試專案，但目的是通過RightScale的儀表板，能夠管理公共雲和基於Eucalyptus的專有雲。

與Web應用程式一樣簡單

在管理Web應用程式和基礎架構方面有過經驗的IT部門會發現，雲計算有著相似之處。 Hyperic公司首席執行官Javier Soltero說：「如果你能管理Web應用程式，就能管理雲應用程式。 」該公司有一個版本的Web應用程式監測軟體正在亞馬遜網路服務中運行。

Hyperic HQ由中央管理伺服器和代理軟體組成，前者通常在公司內部部署的伺服器上運行，而後者駐留在Web伺服器上，向中央管理伺服器報告可用性、性能及其他度量資料。 借助剛發佈的HQ 4.0，Hyperic伺服器可以配置成EC2中的亞馬遜機器映射。 對IT管理員而言，這意味著部署簡單、訂購費較低、性能更高。 Hyperic HQ的功能包括自動探索軟體、診斷、報警、分析和報告以及其他工具。

有人認為，對雲應用程式「眼不見心不煩」，這種態度大有問題。 Soltero說：「有人認為，因為你在雲中部署了應用程式，所以根本不需要監測和管理，這是雲計算方面的天大謊言之一。 代碼天生有缺陷，技術也會出問題，所以你需要監測功能。 」

Kaavo公司也專門從事多個雲的管理。 這家新興公司的平臺支援伺服器監測、雲中的LAMP軟體配置、負荷管理、軟體審計、補丁管理、運行時建構管理、通知及報警。 它已推出按需基礎架構和中介軟體（Infrastructure and Middleware On Demand）軟體的免費測試版；很快會推出普通發行版本。 Kaavo的優勢在於其管理團隊：創辦人兼首席執行官Jamal Mazhar是獲得Sun認證的J2EE架構師，首席技術官Shahzad Pervez以前在大公司擔任過IT主管和企業架構師。

知名的系統管理軟體廠商也為雲環境帶來了新的控制工具。 IBM公司自主計算開發主管Dennis Quan表示，IBM的Tivoli部門計畫把雲管理功能集成到服務要求管理器（Service Request Manager）、組態管理員（Provisioning Manager）和監測（Monitoring）等產品線中。 IBM還希望為客戶賦予更大的「控制權」，控制把資料放在雲中的系統，從而提升客戶對雲安全的信心，但Quan沒有透露IBM在這方面會如何做到。

微軟仍在開發解決雲管理難題的方案。 它在去年10月推出了Windows Azure作業系統及相關的Azure服務平臺，但沒有表明何時啟用Azure雲服務，不過開發人員已可以使用開發工具和基本構建模組入手。 微軟高級副總裁Bob Muglia在同一個月演示了代號為Atlanta的系統中心（System Center）企業管理平臺，該平臺將在微軟的雲中運行。

所有這些活動表明，眾廠商在競相為新興的雲服務開發企業級控制工具。 IT管理員面臨的難題是，在雲服務採用突飛猛進之前，將相關工具部署到位。

二、底層架構：亞馬遜、谷歌和微軟平臺比較

人們很容易忽視雲服務背後的技術，這是一個誤區。 公司的技術人員必須確保雲服務與本企業的基礎架構相互集成。 這就需要一種基礎架構能夠結合兩者。

雲計算的各部分與企業資料中心的各部分一樣，同樣包括諸多程式設計語言、作業系統、資料庫、Web伺服器、協定和應用程式設計介面（API）。 關鍵就是確認哪些雲服務真正適合自己內部的系統、應用程式和專長技能。 下面比較一下亞馬遜的彈性計算雲、谷歌應用引擎和Windows Azure三大服務，看看哪個更適合你。

亞馬遜的EC2為客戶提供了種類豐富的軟體選擇：Windows Server、OpenSolaris和七個Linux版本；MySQL、SQL Server和Oracle 11g資料庫；以及JAVA、JBoss和Ruby on Rails等開發環境。

谷歌的特長則在於簡單易用。 應用引擎讓使用者可以利用谷歌的自主開發資料庫及其他基礎架構軟體；可以通過API使用緩存、鏡像、郵件及其他應用服務。 Python是惟一得到支援的程式設計語言，不過谷歌打算在將來也支援其他程式設計語言。

Windows Azure和Azure服務平臺與微軟的內部部署企業軟體系列其實一脈相承。 Azure包括了託管版本的SQL Server、SharePoint、Dynamics CRM和.Net服務，用Visual Studio和.Net框架開發而成。 微軟表示，Azure將支援開放協定（HTTP、REST、SOAP和XML）以及非微軟程式設計語言（Eclipse、Ruby、PHP和Python）。

如果IT人員要瞭解雲體系結構的概況，雲服務提供者的網站上提供了許多詳細資訊。 亞馬遜有一份介紹雲體系結構的白皮書，想儘快補上一課的人不妨看一下。

你的設計藍圖應當考慮到雲服務可能由多家廠商提供，所以要想好該如何確保互通性和應用集成。 雲計算新興公司Elastra的高級軟體架構師Stuart Charlton建議採用REST和Atom聯合格式（Atom Syndication Format）作為全球雲體系架構中的底層規範。 他表示，聯合身份管理方面的標準也很重要。

IBM公司自主計算開發主管Dennis Quan表示，面向服務的架構（SOA）已經讓通過「符合標準的方式」連接雲服務成為可能。 下一步關鍵是把服務從一個雲遷移到另一個雲。 Quan表示，完成這項功能的規範仍處在開發初期。

三、資料保護篇

重視安全

開發人員喜歡「雲計算部署後不用去管」的功能；公司希望通過雲計算降低基礎架構成本；使用者則喜歡新的功能能夠更迅速地推出。 然而，負責資訊安全的人員在為如何把應用程式和資料安全地轉移到雲中而撓頭。

IT界孜孜以求的一個目標就是整合身份管理技術和流程；而雲計算可能讓這個目標晚十年才能實現。

許多公司可能會把目錄服務驗證擴展到內部環境以外，以處理雲中的應用程式、甚至系統；但如果協力廠商系統的安全受到危及，這種做法會導致驗證系統岌岌可危。 公司也許可以實施一種新的解決方案，讓雲基礎架構管理與現有的基礎架構管理相互獨立。 但缺點是，必須集成多個身份和訪問管理系統。 還有一種辦法是及時回去、單獨管理雲，但這缺乏吸引力。

幸好，有些雲服務提供者正在竭力解決這個問題。 谷歌提供了這項功能：把Google Apps與目前實施的單點登錄技術結合起來，從而加強安全、簡化管理。 一家知名互聯網公司部署了邊緣驗證服務器，讓雲系統通過輕量型目錄存取協定（LDAP）進行驗證。 另一家公司則擴展了基於Web的驗證協定，通過Web服務來進行驗證；驗證通過，即可訪問其內部的系統。

資料丟失與備份

資料存儲在哪裡？ 誰可以訪問？ 資料安全嗎？ 這些都是重大問題，因為沒有幾家雲服務提供者在處理敏感性資料方面證明一向很可靠，許多軟體即服務（SaaS）供應商除外。 如果資料保存在共用存儲系統上，要料到可能面臨風險。 其實，即使我們放在自己公司內部的資料也面臨風險。 需要把衡量內部資料效益與風險的同一套措施用於衡量雲，然後確定哪些資料可以放到雲上、並如何保護。 這就需要知道及核實供應商採用的標準以及改動標準的靈活性有多大。

企業使用亞馬遜的彈性計算雲等服務時，可以在虛擬實例中運行的作業系統、應用程式或資料庫管理系統裡面採用資料加密。 其他服務（如應用託管服務）供應商在開發應用程式時需要更全面的考慮，確保已包括加密等安全措施。

不管自己的資料在哪裡，公司都應當防範資料丟失。 亞馬遜知道電腦會出故障，所以它勸告公司要借助冗余和備份措施作好防範故障的規劃。 有些雲服務提供者提供備份服務或者匯出資料的方法，那樣公司可以自己備份資料，另一些供應商要求客戶使用自訂或協力廠商的應用程式。

因此，我們不妨牢記下面這些關鍵因素：

——備份如何進行？ 有些雲服務提供者進行備份，不過更有可能是你想自己進行備份。 亞馬遜EC2的許多客戶還使用亞馬遜的簡單存儲服務（Simple Storage Service，S3）或彈性塊存儲（Elastic Block Storage）用於存儲備份檔案。

——備份經得住測試嗎？ 如果服務無法使用，你能訪問備份資料嗎？

——備份資料將放在哪裡？ 它也許放在雲存儲系統上、由供應商來託管，或者轉到你自己的基礎架構。 不管怎樣，你還是要知道備份資料在存儲和傳輸中，資料得到了怎樣的保護。

管理與監測

許多公司的資訊安全團隊平時經常監測安全性漏洞郵寄清單、給系統打補丁、改寫代碼以解決缺陷。 在雲中，他們相信供應商事先至少對一些方面進行了調查。 很少有供應商讓客戶可以核實自己採取的安全做法，不過有些供應商變得更願意配合。 公司在使用Joyent或亞馬遜的EC3等雲系統時，可以在作業系統、資料庫和應用程式等層面採取安全措施，但他們仍依賴各自的供應商確保網路、存儲和虛擬基礎架構的安全性。

儘管雲服務使用者並不控制實際的打補丁和漏洞監測工作，但他們仍有責任管理自己的風險。 所以他們要評估哪些資產需要保護、如何防護這些資產，包括在雲基礎架構上添加安全措施。 即使那樣，支付卡行業（PCI）標準等行業法規仍可能會讓人措手不及，因為PCI委員會方面沒有明確規定如何對雲服務提供者進行分類。 這可能意味著，不同審計人員對待雲服務提供者的標準會略有不同。

雲服務客戶必須要求保證自己可監測誰在訪問自己的資料。 如果公司要求提供詳細的審計追蹤記錄，應當採用資料加密；或者只把所處理資料不是特別敏感的應用程式交給雲服務提供者。

這個方面可能會迅速得到改進。 谷歌近期表示，Google Apps的安全流程已通過了SAS 70 Type II審計標準。 預計會聽到更多的供應商宣稱自己的安全標準，因為安全仍是導致公司不敢把應用程式轉移到雲中的一大障礙因素。

當然，內部資訊安全團隊不應該坐等供應商來加強安全。 從桌面應用程式到伺服器託管的各個應用領域，雲計算都會變得越來越誘人。 需要更高安全級別的應用程式，比如與《健康保險可攜性及責任性法案》（HIPAA）或PCI相關的應用程式，可能在雲中更難得到保證，因而放在公司內部比較妥當。 社區應用程式和內容網站比較適合放在雲中。 公司的技術團隊必須確定把什麼資料放在雲中不會有問題，但他們也要明白：雲最終會是整個基礎架構的一部分；還得要自己弄清楚如何把企業系統與雲基礎架構安全連線起來。

四、網路篇

一家地區銀行在試用成功後決定全面使用Salesforce.com服務，但卻沒有考慮到以後需要更多的頻寬。 當員工們的互聯網連接突然變得慢騰騰時，這家銀行為所犯的這個錯誤付出了代價網上傳輸的資料急劇增長，預示著沒有投資于更多頻寬的公司會面臨頻寬危機。 但頻寬不是惟一潛在的網路問題。 資料傳輸距離長會帶來延遲問題；而互聯網的穩定性不確定，加上服務提供者的資料中心充滿未知因素，更是帶來了可靠性問題。

公司只要升級頻寬就能緩解其中一些問題。 一家醫療公司就把頻寬增加了五倍，將後端批交易處理轉移到亞馬遜網路服務。 幸好，頻寬價格在不斷下跌，但公司仍需要認真規劃。

一些技術有助於評估分析流量，比如Packeteer公司的PacketShaper；大多數防火牆廠商允許客戶免費試用30天的報表服務，這種服務可以告訴公司使用了多少頻寬。 網路集成商GreenPages的首席技術官Mike Healey表示，雲服務提供者的頻寬要求往往不可靠或很難弄到，所以公司至少應當一方面基於試用資料來評估頻寬要求。 Healey表示，為了準備好應對高峰需求，公司應當規劃確保足夠頻寬，以便自己的頻寬利用率平均不超過75%。

冗余的重要性完全不亞于額外頻寬。 沒有作好故障切換方面的規劃「是我們見到客戶經常犯下的最大錯誤，」Healey說。 多家電信公司在大多數大城市提供最後一英里的互聯網接入服務。

另外，即使公司升級了頻寬，如果雲服務提供者最近的那個資料中心遠在千里之外，可能也會出現性能減弱的問題。 思科首席技術官辦公室的技術主管Glenn Dasmalchi說：「人們只談論連接和輸送量，但延遲也很要緊，即使在雲中也是如此，因為你面對的是分散式環境，客戶們需要彼此聯繫。 」

有些應用程式要求高性能、低延遲，比如用於計算市場風險或把元件結合到組合式應用程式的應用程式。 亞馬遜在全球各地不但組建資料中心，還組建內容分發網路，一方面就是由於這個原因，之前Akamai或Limelight提供了類似的快取服務。 因此你不妨問問供應商他們是如何減少延遲的。

如果公司需要更高效的頻寬用於雲計算，還可以使用負載平衡器。 一家軟體新興公司把其大部分基礎架構：存儲、計算和開發環境轉移到了雲中，並且投資于10條50Mbps Verizon光纖服務（FiOS）線路，使用一個Radware負載平衡器把頻寬聚合成一條相當於500Mbps的線路。 由於即將出現廣域網路優化標準以及雲環境和內部部署環境之間的資料密集型通信，Dasmalchi預計廣域網路優化也會在加速雲計算供應商、互聯網服務提供者（ISP）和雲計算使用者之間的流量方面起到作用。

雲計算在帶來一些新的網路難題的同時，也能解決其他網路難題。 對轉移到雲中的應用程式而言，網路系統管理員有望減少改動內部網路體系架構方面的工作量，因為他們只要確保連接至雲服務提供者的資料中心就可以了。

雖然潛在的雲服務客戶讓自己的網路準備好使用這種服務，但也要向雲服務提供者詢問其網路：誰提供回程鏈路？ 連接是否冗余？ 資料中心建在哪裡？ Healey說：「最好，你能夠看看供應商的網路設計框架。 」雖然雲服務提供者有義務構建合格的網路，但客戶也有必要進行一番準備工作，確保網路穩定可靠。

五、服務合同篇

認真洽談

說到合同條款，購買雲服務與購買套裝軟體很不一樣。 如果是最基本的雲計算，只要在網上填幾張表格，幾乎誰都可以訂購及使用服務。 不過，大多數公司會希望看到一些針對自己要求的比較正規的許可證協定，這時候情況會變得複雜起來供應商在雲服務和SaaS許可證方面通常採用兩種方法：按人數收費或按使用量收費。 比方說，微軟Exchange線上版的收費標準是每個使用者每月10美元。 其他供應商按交易的事務量或按交換的資料量收費。 亞馬遜S3存儲服務收費標準是，每存儲1GB資料收費12至15美分，在美國每傳送1GB資料收費10至17美分。 有些供應商結合使用了上述兩種方法。

儘管擴充性是雲計算的主要優點之一，但公司應當瞭解這方面有什麼限制。 Aria Systems為雲服務提供者提供計費服務，該公司的首席執行官 Ed Sullivan表示，服務提供者常常根據他們認為的客戶支付能力，對最高服務等級加以限制。 如果是小公司，可能會限制客戶每個月只能使用1萬美元的服務。

對於SaaS，供應商們越來越多地銷售捆綁服務，包括從基本到高端的各個版本。 微軟銷售Exchange線上版費用較低的「無電腦工作者」（deskless worker）版本，客戶可以使用Outlook Web Access的基本版，無法使用Outlook客戶軟體。 還有免費版的Google Apps以及提供一些商業保障的高級版。

與任何技術一樣，公司購買的SaaS和雲計算服務量越大，在合同和價格方面可能得到的優惠就越多。 比方說，如果顧客按照微軟企業協定（Enterprise Agreement）批量購買服務，微軟提供折扣。 如果客戶使用更多的S3和EC3，亞馬遜會少收費。 隨著雲計算更加流行起來，公司開始下更大的單子，供應商們必須在價格方面體現出靈活性。

明確責任

SaaS和雲計算在安全、正常執行時間、性能和穩定性等方面具有一定的不確定性。 如果是套裝軟體，公司內部的IT人員可以自行處理問題。 律師Robert Scott為設計許可證條款的供應商和洽談雲服務合同的公司客戶同時提供服務；他表示，在雲中，公司只能依靠服務提供者來儘量降低風險，這需要在合同中有所明確。

Scott表示，標準條款往往很少涉及與風險有關的許多重要方面。 比方說，如果服務出現了危及財務資料的安全問題，按照美國州或聯邦法律，供應商可能需要通知客戶，否則會吃官司。 Scott問道：「那誰為此買單呢？ 」

雲服務洽談非常像外包協定洽談，在仔細閱讀許可證條款時要想到另一方。 公司應確保合同條文明確如果決定不繼續使用服務、無力支付費用，或者供應商突然關門大吉時，如何要回資料。 客戶需要知道如何從服務提供者處獲得資料；一旦可以訪問資料，如何使用資料。

服務等級協定的複雜和限制

服務等級協定相當於另一塊拼圖。 如果服務停用時間占了當月的一定比例――按服務提供者回應客戶的資料請求來衡量，那麼大多數雲服務提供者會退回一部分費用。 凱捷諮詢公司的IT產品行銷全球主管Warren Ross表示，如果談妥的服務等級協定要求比較高，這意味著費用不菲，因為如果附以專門的服務等級協定，服務成本變得比較高。

Salesforce.com等大多數供應商在服務等級協定中不包括計畫停機，所以如果供應商告訴你這是計畫停機，就拿不到退款。 SaaS計費與測量新興公司eVapt的首席執行官Divakar Jandhyala表示，由於往往存在相當長的計畫停機時間，所以服務等級協定的價值就打折扣了。

儘管如此，服務等級協定變得更過硬，有些情況下變得更複雜，就像當初Web託管服務進入主流那樣。 微軟的Exchange託管過濾（Exchange Hosted Filtering）服務就有五種服務等級協定：分別針對正常執行時間、反垃圾郵件效果、反病毒效果、延遲和性能。

微軟為Exchange線上版和SharePoint線上版提供了多檔次服務等級協定。 最基本的是承諾99.9%可用性的服務等級協定；如果未達到這個要求，客戶每個月可以拿到25%的返額。 如果低於99%，客戶可拿到50%的返額。 要是出現嚴重停用或病毒爆發，客戶可以拿到當月的全額退款。 但是許多公司在洽談服務等級協定時希望將來不用拿退款。 如果一家零售商的網站在銷售高峰期無法使用，拿到當月費用5%的退款又有什麼用呢？

雲計算許可證的其他內容應當包括書面確認服務提供者會滿足法規要求、保護知識財產。

購買雲服務的許可證比使用套裝軟體既簡單，又複雜。 雲服務購買很方便，許多還附帶標準的服務等級協定，提供了相當高的保護層級。 但為了確保風險和責任的所有方面都兼顧到，就要隨時運用那些洽談技巧，還得備著律師的電話號碼。

提防被廠商鎖定

IT人士都很熟悉本公司被專有的程式設計語言、資訊存儲方式及其他技術牢牢束縛所帶來的後果。

如果存在開放標準，多少可以減少將來遷移成本高、難度大的可能性。 但要是幾乎沒有標準――目前的雲計算就是這樣，萬一有必要換供應商，切換成本就會相當大。

資料是最讓人擔心的問題之一。 內部部署系統對於應用程式如何保存資料、保存在哪裡有更大的控制權。 而對於基於雲的系統，特別是「交鑰匙」解決方案，資料模式都是針對特定解決方案的。 因為可以從某個雲下載資料，所以資料是否會很容易遷移到競爭對手的平臺上呢，這是個問題。

原始程式碼可能是另一個問題，尤其是對雲中的平臺而言。 對於實際代碼和雲中開發的任何表單，是否可以在其他地方重複使用？ 還是需要改寫？ Sun的Project Caroline首次亮相時，人們對它期待的功能之一就是可以運行JAVA代碼的可擴展雲。 雖然沒有提到資料保存在哪裡，但JAVA的優點之一就是移植性――不但能移植到內部部署解決方案，還能移植到其他環境，比如在亞馬遜彈性計算雲中運行的JAVA應用伺服器。

如果使用虛擬化技術，就會出現另一種可能的廠商鎖定。 如果你的「系統」得到虛擬化的支援，就要認識到不是所有虛擬化技術天生都一樣，這點很重要。

許多供應商主張使用虛擬機器結合內部部署計算與雲計算。 比方說，在本地對伺服器進行虛擬化處理，然後把它們遷移到雲中。 但目標雲支援你選擇的虛擬化技術嗎？ 在這個領域，標準的匱乏已造就了像rPath這些説明不同平臺消除差異的專業公司。