彈性計算：無處不在的算力 (全彩)

阿里雲基礎產品委員會

主要負責阿里雲的計算、存儲、網絡、安全、雲原生、
穩定性等產品技術架構設計與開發，權威定義了包括彈性計算在內的雲計算產業標準。

目錄
第1章開篇/ 1
1．1彈性計算是什麼/ 2
1．1．1彈性計算的形態/ 3
1．1．2彈性計算的構成/ 3
1．1．3彈性計算的業務模式/ 4
1．1．4彈性計算的使用方式/ 5
1．1．5彈性計算的地位/ 5
1．1．6彈性計算的演進過程/ 6
1．2彈性計算的價值/ 7
1．2．1高可用和高可靠/ 7
1．2．2更安全/ 9
1．2．3高性能/ 10
1．2．4大彈性/ 11
1．2．5高效率/ 13
1．2．6省成本/ 13
1．3彈性計算的使用場景/ 14
1．3．1日常計算需求/ 15
1．3．2互聯網服務/ 15
1．3．3海量計算和存儲/ 15
1．3．4流量短時高峰/ 16
1．3．5高可用與分佈式/ 16
1．3．6批處理任務/ 16
1．3．7專用硬件加速/ 16
1．4彈性計算的技術架構/ 16
1．4．1工作原理/ 16
1．4．2總體架構/ 18
1．4．3控制面/ 19
1．4．4數據面/ 21
1．4．5物理設施層/ 23
1．5小結/ 23

第2章彈性計算產品家族/ 25
2．1雲服務器開天地/ 26
2．1．1 ECS實例/ 28
2．1．2彈性塊存儲/ 30
2．1．3虛擬網絡/ 31
2．1．4鏡像/ 32
2．1．5快照/ 33
2．1．6專有宿主機/ 34
2．2容器和雲原生時代興起/ 35
2．2．1容器服務/ 36
2．2．2彈性容器實例/ 36
2．2．3函數計算/ 36
2．3裸金屬的複興/ 37
2．3．1彈性裸金屬服務器/ 37
2． 3．2超級計算集群/ 38
2．4運維輔助類產品加持/ 38
2．4．1資源編排服務/ 38
2．4．2運維編排服務/ 39
2．4．3彈性伸縮/ 40
2 ．4．4彈性供應/ 42
2．4．5遷移中心/ 43
2．5 IaaS+和PaaS類計算產品/ 44
2．5．1輕量應用服務器/ 45
2．5．2批量計算/ 45
2． 5．3大數據處理E-MapReduce / 46
2．5．4彈性高性能計算E-HPC / 47
2．6小結/ 48

第3章計算產品和技術/ 51
3．1雲計算技術概述/ 52
3．2虛擬機雲服務器/ 54
3．2 ．1功能特點/ 54
3．2．2適用場景/ 55
3．2．3虛擬化技術/ 56
3．2．4調度技術/ 67
3．2．5 Guest OS / 73
3．3彈性裸金屬服務器和神龍虛擬化/ 81
3．3．1功能特點/ 81
3．3．2適用場景/ 85
3．3．3彈性裸金屬技術/ 87
3．4異構計算雲服務和AI加速器/ 93
3． 4．1功能特點/ 94
3．4．2適用場景/ 96
3．4．3 GPU虛擬化技術/ 101
3．4．4 FPGA虛擬化技術/ 108
3．4．5 EAIS軟件池化技術/ 114
3．4．6 AI加速器及其性能優化技術/ 115
3．5雲上高性能計算/ 118
3．5．1功能特點/ 119
3．5．2適用場景/ 123
3．5．3超算產品的關鍵技術/ 129
3．6容器服務與彈性容器實例/ 141
3．6．1功能特點/ 142
3．6．2適用場景/ 146
3．6．3實現技術/ 148
3．7函數計算/ 156
3．7．1功能特點/ 156
3．7．2適用場景/ 157
3．7．3函數計算系統設計/ 159
3．8小結/ 164

第４章彈性塊存儲/ 167
4．1彈性塊存儲概述/ 168
4．2雲盤/ 171
4．2．1功能特點和適用場景/ 171
4．2． 2核心架構和技術/ 184
4．3共享雲盤/ 205
4．3．1功能特點/ 205
4．3．2適用場景/ 207
4．3．2共享互斥/ 210
4．4本地盤/ 212
4．4．1功能特點和適用場景/ 212
4．4．2核心技術/ 216
4．5小結/ 223

第5章虛擬網絡/ 225
5．1虛擬網絡概述/ 226
5．2彈性網卡/ 227
5 ．2．1功能特點/ 227
5．2．2適用場景/ 229
5．2．3最佳實踐/ 230
5．3彈性IP地址/ 231
5．3．1適用場景/ 231
5．3．2最佳實踐/ 236
5．4路由表/ 239
5．4．1功能特點/ 240
5．4．2適用場景/ 241
5．4．3最佳實踐/ 243
5．5安全組/ 245
5．5．1功能特點/ 246
5．5．2適用場景/ 247
5．5．3最佳實踐/ 248
5．6子網/ 250
5．6．1網絡ACL / 251
5．6． 2適用場景/ 252
5．6．3最佳實踐/ 253
5．7流量控制/ 254
5．7．1功能特點/ 254
5．7．2適用場景/ 256
5．7．3最佳實踐/ 257
5．8 VPC流日誌/ 258
5．8．1功能特點/ 258
5．8．2適用場景/ 260
5．8．3技術實現/ 260
5．8．4最佳實踐/ 262
5．9小結/ 262

第6章成本和彈性/ 263
6．1 IT基礎設施投入成本構成/ 265
6．2雲上的IT基礎設施投入成本/ 266
6．2．1批量成本/ 266
6．2．2資源利用率/ 267
6．2．3擴容和容災/ 269
6．2．4批次運維/ 270
6．2．5服務質量/ 271
6．3雲上資源付費方式/ 272
6．3．1後付費/ 273
6．3．2預付費/ 275
6．4彈性計算如何滿足彈性需求/ 277
6．4．1狹義彈性場景/ 277
6．4．2廣義彈性場景/ 279
6．5使用彈性能力/ 280
6． 5．1彈性伸縮/ 280
6．5．2彈性供應/ 281
6．5．3彈性交付效率/ 282
6．6雲上成本優化的最佳實踐/ 283
6．6．1離線/在線資源混用/ 283
6．6．2依賴地域成本差異，部署優化業務成本/ 283
6．7彈性能力的幕後英雄/ 284
6．7．1管控/ 284
6．7．2調度/ 286
6．7．3庫存/ 289
6．8小結/ 291

第7章穩定性和運維/ 293
7．1概述/ 294
7．1．1穩定性的基本概念/ 294
7．1．2穩定性工程體系/ 297
7．2計算實例的穩定性/ 298
7．2．1高穩定性的產品設計/ 298
7．2．2面向失敗的系統設計/ 306
7．2．3異常預測思維/ 311
7．3管控的穩定性/ 314
7．3．1穩定的架構設計/ 315
7．3．2發布和測試/ 322
7．3．3監控和自動修復/ 326
7．4用戶側穩定性/ 328
7．4．1運維概述/ 328
7．4．2用戶側運維工具/ 331
7．5小結/ 347

第8章云上安全/ 349
8．1雲上安全體系構成/ 350
8．2雲平台側安全/ 352
8．2．1雲產品安全/ 352
8．2．2虛擬化安全/ 360
8．2 ．3身份和訪問控制/ 363
8．2．4物理安全/ 364
8．2．5硬件安全/ 366
8．3用戶側安全/ 368
8．3．1 ECS主機安全/ 369
8．3．2容器安全/ 370
8．3．3網絡安全/ 371
8．3．4用戶身份和訪問控制/ 372
8．4小結/ 375

第9章客戶案例/ 377
9．1客戶Ａ：著名奢侈品電商/ 378
9．1．1客戶背景分析/ 378
9．1．2可用方案分析/ 379
9．1．3落地的遷雲解決方案/ 380
9．1．4上雲後的收益/ 381
9．2客戶B：知名本地生活平台/ 382
9．2 ．1客戶背景分析/ 382
9．2．2上雲需求/ 382
9．2．3落地的遷雲解決方案/ 382
9．2．4上雲後的收益/ 384
9．3客戶C：老牌網絡下載服務商/ 386
9．3．1客戶背景分析/ 386
9．3．2上雲需求/ 386
9．3．3落地的遷雲解決方案/ 386
9．3．4上雲後的收益/ 388
第10章展望/ 391

10．1穩定性/ 392
10．2安全/ 392
10．3性能/ 393
10．4彈性/ 393
10．5 Infrastructure as Code / 394
10．6容器和Kubernetes / 394
10．7 Serverless / 394
10．8小結/ 395